壁掛爐管道內空氣檢查及排除知識

壁掛爐管道內空氣檢查及排除

1.截留空氣帶來的問題

盡管人們能認識到系統中空氣的存在（如管道中汨汨的水聲），但他們通常不知道截留空氣會帶來以下這些危害：

造成系統中鋼鐵等金屬部件與空氣的化學氧化作用，加速這些部件的腐蝕?？諝忾L期截留的系統其腐蝕速度為正常系統的好幾倍。

由于截留‘空氣包’而造成散熱末端或整個系統的熱負荷損失。這通常被稱為集合空氣。它以多種方式出現。最常見的是水泵里螺旋艙的水被其取代，而阻止了水泵使系統水正常循環。另一個可能則是系統頂端的管道部分充滿了‘空氣包’，水泵不能將水送過頂部跨越管道。

水泵水頭減小。由于水和空氣的混合體可以被壓縮，水泵則無法將機械能有效地傳送給水。這樣會極大的減小系統的熱量輸出。

濕轉子水泵的屏蔽套的潤滑不夠。因為水和空氣的混合體造成水泵內部的溶液成泡沫狀，屏蔽套需要的水膜潤滑作用不能達到。濕轉子水泵完全依賴這層潤滑膜，如果沒有的話水泵很快會被損壞。

熱載體的熱能輸送損失。熱載體內部的氣泡阻止了熱對流，這會降低熱能的輸送率。同時熱源內部的熱交換裝置內的空氣也可能導致‘過熱溫度點’的出現，使熱交換受阻并可能最終將它損壞。

2.截留空氣的存在形式

在水暖系統中，空氣以如下三種形式存在：

靜止的空氣袋

夾雜的空氣泡

溶解于水的空氣

這三種形式的空氣可能同時存在于系統中，尤其是在系統初始運行時。每一種形式的空氣在系統中表現都不一樣。

2.1靜止的空氣袋

由于空氣輕于水，因此它會朝系統的高位點上升。這些位置并不完全是系統的頂端。即便是在低層的散熱末 端，其上部仍然可能形成靜止的空氣袋。在水平管道拐彎向下前的水平段同樣會形成靜止的空氣袋。一個比較典型的例子是管道升高跨越建筑橫梁然后回復到水平面 的情況，當系統開始注水時，這些高位點都是空氣存在的死角。有時，因為這些滯留的空氣取代了好幾升水，將來還需要再次將水注入系統中。即便系統剛開始進行 了清洗，殘余的空氣泡仍會聚積在一起并上升到高點。這點在低流速的設備上尤其容易出現，因為流速過低而不能將空氣推動或帶走。比如大的散熱器，大管徑的管 道及儲水罐等。

2.2夾雜的空氣泡

當空氣以氣泡形式存在時，系統中的水能帶走（夾雜）這些氣泡。夾雜的氣泡既有好處又有壞處。好處在于能 將系統遠端的空氣輸送到排氣裝置；然而其壞處則是空氣有可能無法在排氣裝置里得到分離。水流夾雜空氣的程度取決于它帶動自然上升的氣泡向下的能力。簡單地 說，如果水流向下的速度高于氣泡上升的速度，它就能沿水流方向帶走氣泡。在向下流動的管道內，水流速度高于氣泡上升速度是帶走氣泡的關鍵。

氣泡上升的速度由氣泡的直徑和密度、以及周圍水的密度和粘度決定。氣泡直徑越大上升速度越快。周圍水的 粘度越大，氣泡密度越小氣泡上升速度越慢。在這些因素中，氣泡的直徑起決定作用，直徑小一半的氣泡的上升速度大約只有正常直徑的1/4。從一個玻璃杯的碳 酸飲料里便可以看見氣泡上升的速度的不同。

水暖系統中一種常有的氣泡稱為微泡。由于它們小，所以很難看見。稠密的微泡群讓清澈的水略顯渾濁。從帶過濾網的水龍頭里放到玻璃杯的水上部有微泡群存在。

當系統水加熱時，分解的空氣也會形成微泡;或者在某個造成渦流的元件處也會產生微泡。由于他們的流速低，所以很容易就被水流帶走。這個特征使分離水中的微泡相對困難。分離微泡需要水流經過一個流速低的區域，這樣它才能有足夠的時間上升并形成大的氣泡。

遺憾的是很多水暖系統的空氣分離裝置并不能提供足夠低的流速使微泡有效地隔離。直徑較大的氣泡上升速度快得到排除，而相對小很多的微泡未被分離就被水流帶走。有時是因為空氣分離器設計的問題，有時是因為流經空氣分離器的速度太快。

2.3溶解于水中的空氣

可能最難理解的是水暖系統中空氣以溶解空氣存在的形式。構成空氣的分子包括氧和氮能與水分子‘相溶共處’。這些分子即便在顯微鏡下也看不見。表面上看來清澈的無氣泡的水同樣可能包含大量的溶解的空氣。

溶解于水中的空氣量取決于水的溫度和壓力。水溫升高時，水中溶解的空氣量降低。比如在絕對壓力2公斤的 情況下，將水從20攝氏度加熱到80攝氏度，水中溶解的空氣量由35升下降到了17升。這就解釋了為什么燒熱的一壺水表面上聚集水泡，也同樣解釋了鍋爐燃 燒室外壁微泡的出現。反之，當水溫冷卻時它會重新將空氣溶解。

水壓同樣也是溶解空氣的一大因素。水壓降低其溶解的空氣量也降低，反之亦然。比如，打開蘇打水瓶蓋后二 氧化碳氣泡立刻出現，這是因為打開瓶蓋后水壓降低，氣體溶解量迅速下降并釋放出來使氣泡馬上出現。多層建筑上端由于壓力低也就更多氣泡出現，而系統底部的 靜壓相對更高，則會將更多的空氣吸收在水里。

3．排氣裝置

水暖系統中的排氣裝置可分為高位排氣閥和集中空氣分離裝置兩種。

高位排氣閥安裝在系統的多個高位點用于排除靜止的空氣袋，比如立管頂部，散熱器上端，分水器，或跨越管的向下拐彎處。高位排氣閥對于系統初次注水排氣尤為重要。

集中空氣分離裝置用于排除水中夾雜的空氣，將系統水的含氣量盡量降到最低。它通常安裝在熱源的出水端，所有系統的水流都經過空氣分離裝置。

以下分別介紹幾種具體的高位排氣閥和集中空氣分離裝置產品。

3.1．手動排氣閥

高位排氣閥中最簡單的就是手動排氣閥。手動排氣閥通常是金屬－金屬密封的小閥門，通過手柄、一字改錐或四角鑰匙擰開閥門內部的螺釘，氣體從閥門側面的一個小孔排出。

手動排氣閥通常安裝在散熱器的上側，由于其體積及進氣口小，所以在安裝時候需要注意不要讓密封材料堵住了進氣口。

手動排氣閥排完氣體后系統水會從排氣口流出，所以需要在排氣時有人監視，并且準備好盛水的容器，以免排出的水弄濕弄臟地板。由于安裝時將排氣孔方向沖下很難，所以建議使用排氣口方向可調節的閥門。

3.2浮球式自動排氣閥

在系統不容易維修檢測的地方需要安裝自動排除氣體的高位排氣閥。浮球式自動排氣閥就是很好的解決辦法。

當閥體內氣泡聚積量增大時，浮球隨水位下降帶動閥桿打開排氣活塞排出氣體；氣體排盡后水位上升，浮球隨之上升關閉排氣活塞。

自動排氣閥排氣口的排氣帽防止外界雜質堵塞排氣口，安裝好自動排氣閥后需要稍微擰松排氣帽才能排氣，為了防止萬一出現的排氣口泄水現象發生（比如系統水質太臟），可以選裝吸濕排氣帽起到安全保護作用。

自動排氣閥的尺寸，形狀，口徑較多。分別適合于立管頂端、分水器末端；散熱器上側；對于氣體量大的部位則需要安裝大排氣量排氣閥。

當自動排氣閥安裝的位置出現負壓時，比如出現膨脹罐安裝在水泵輸出口等設計或安裝的錯誤時，空氣會通過自動排氣閥的排氣口進入系統。這種情況下應該首先改正系統的錯誤，同時在自動排氣閥排氣口上安裝抗吸氣排氣帽。

4．如何糾正系統長期存在的排氣問題

一個設計及安裝得當的系統不需要經常性地手動排氣。持續存在的空氣噪音會引來客戶不斷的抱怨，它的根 源在于一個或多個潛在的設計及安裝的錯誤。這些錯誤往往與表現出來的問題沒有直接的關系，所以很難找出根源，尤其是對于缺乏經驗的工程人員。以下是對一些 常見問題的描述及解決的辦法，實際運行的系統有可能是由多個癥狀并發引起的。

潛在問題1：膨脹罐安裝在水泵的輸出口

解決辦法：最好的解決辦法是把膨脹罐重新安裝在水泵吸入口。這個辦法在很多系統上得到了驗證。而核實膨脹罐的安裝位置則是檢驗系統的首要步驟。

潛在問題2：系統運行壓力過低

解決辦法：最好的解決辦法是使用可視調節型自動補水閥，將自動補水閥置于開啟狀態，并且保證補水閥設定的壓力高于系統靜壓＋水泵最高揚程0.5米以上。

潛在問題3：浸水膨脹罐或膨脹罐容積過小

解決辦法：如果是隔膜式膨脹罐的氣囊浸泡了，打開氣囊部分的補氣口就會有水流出，這說明膨脹罐的隔膜穿孔了。唯一的解決辦法就是更換膨脹罐。如果是膨脹罐設計的容積過小，則需要重新計算膨脹水量，添加或更換膨脹罐。

潛在問題4：空氣不斷地經過水吸收和釋放卻不能排除

解決辦法：需要安裝專門的微泡排氣閥收集及排除系統中溶解的空氣。

潛在問題5：沒有安裝高位排氣閥

解決辦法：需要在這些較高的位置以及散熱末端的上面安裝自動排氣閥，自動排氣閥的排氣帽必需稍微擰松以便排氣。

潛在問題6：夾雜的空氣泡

解決辦法：所有向下流動的管道水流速度必需保持0.6米/每秒以上才能有效地帶走氣泡。如果不能實現這個流速，則需要在管道的至高點安裝自動排氣閥。

潛在問題7：排氣閥安裝在開式系統的頂端

解決辦法：這類系統中高于儲水罐水面的管道不能安裝排氣閥，管道的流速必須設置在0.6米/秒以上才能將氣泡帶動并輸送回到儲水罐中。

潛在問題8：初次清洗系統時操作不當

解決辦法：為了避免在清洗時造成靜止的空氣袋形成，需要使用‘加壓式’清洗方式。