水囊式稳压罐的制作方法

本实用新型涉及流体管路领域，更具体地，涉及一种用于调节管路中的流体压力的水囊式稳压罐。

背景技术：

在冷却系统等利用循环流体的系统中，管路中的流体压力可能会变得过高，导致系统压力过大，因此需要设置缓冲系统压力的装置。膨胀罐是经常使用到的一种缓冲系统压力的装置，膨胀罐的工作原理是当外界有压力的水进入膨胀罐气囊内时，密封在罐内的空气被压缩，根据波义耳气体定律，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐内气体压力与水的压力达到一致时停止进水。当水流失压力减低时膨胀罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到系统。当膨胀罐使用到风电机组变流器水冷系统中时，主要是用来吸收工作介质因温度变化增加的那部分体积。

目前市场上使用的膨胀罐主要有两种，分别为气囊式膨胀罐和隔膜式膨胀罐，当其连接到水系统上时，主要起蓄能器的作用，当系统水压力大于膨胀罐内气体压力时，系统水会在系统压力的作用下进入膨胀罐体内，这样会压缩膨胀罐内气体，使其体积变小，压力变大，同时增加系统水的容纳空间，减小系统压力；反之，当系统水压力小于膨胀罐内气体压力时，系统水会在气体压力的作用下补回到系统中，膨胀罐内气体压力减小，系统压力增加，直到两者再次达到新的平衡，在此膨胀罐起到调节、平衡系统压力的作用。

目前风电机组变流器使用的膨胀罐大多数为气囊式膨胀罐，气囊式膨胀罐一般是由罐体、气囊、进/出水口及补气口四部分组成。膨胀罐气囊与罐体之间的预充气体在出厂时设置好，使用时无需再进行充气，但由于膨胀罐长时间工作后，气嘴会有损坏，气体会有损失，导致系统不能正常工作。此时，还需要进行补气操作。而且，由于使用预充气体，当系统中的流体压力低于预充气体时，就可能会报出系统压力低的故障，而此时系统在此流体压力下尚可正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种易于制造、可靠性高的流体压力缓冲装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种水囊式稳压罐，设置在流体管路中，通过改变其所容纳的流体体积来使管路中的压力保持稳定，所述水囊式稳压罐包括：水囊，该水囊为由弹性材质形成的流体通道，其两端固定连接于流体管路，其中一端设有用于流入流体的流入口，另一端设有用于流出流体的流出口；保护壳体，所述保护壳体的内部形成用于收容所述水囊的非密闭空腔。

可选地，所述水囊的两端形成法兰盘，所述保护壳体的两端形成与之对应的支撑法兰，法兰盘与支撑法兰抵接。

可选地，所述保护壳体分为上半壳体和下半壳体，支撑法兰设置在上半壳体或下半壳体，或者支撑法兰分为与上半壳体成一体的部分和与下半壳体成一体的部分。

可选地，上半壳体和下半壳体可拆卸地连接在一起。

可选地，上半壳体上设有固定支架。

可选地，保护壳体的内、外表面中的至少一个形成有防腐蚀表面处理层。

可选地，水囊由天然橡胶制成。

可选地，保护壳体为钢制构件。

可选地，水囊的横截面形状呈圆形、椭圆形或多边形。

可选地，水囊的纵截面形状呈椭圆形。

根据本实用新型的实施例，利用水囊自身弹性来调节系统压力，其稳压效果非常好，能够提高整个系统效率。而且，没有原有膨胀罐的预充气体步骤，减少了生产制造、检验环节的工作量和成本，同时在使用环节解决了频繁补气、甚至失效的问题。而且，由于不使用预充气体，在系统压力较低但系统仍可正常工作时不会发出故障警报。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的水囊式稳压罐的立体图；

图2是根据本实用新型的实施例的水囊式稳压罐的分解状态立体图；

图3是根据本实用新型的实施例的水囊式稳压罐的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作具体描述。

图1是根据本实用新型的实施例的水囊式稳压罐的立体图，图2是根据本实用新型的实施例的水囊式稳压罐的分解状态立体图，图3是根据本实用新型的实施例的水囊式稳压罐的剖视图。

如图1至图3所示，水囊式稳压罐可包括水囊10和保护壳体20。水囊10安装于保护壳体20内，可包括主体部11和位于主体部11两端的法兰盘12。主体部11大致呈管状，供流体流过。一侧法兰盘12上形成供流体流入的流入口121，另一侧法兰盘12上形成供流体流出的流出口122。水囊10采用弹性材质，以利用水囊10自身的弹性来吸收释放工作介质(即，流体)因温度变化所引起的体积变化，即水囊10可根据流体的压力膨胀收缩，从而调节系统压力。天然橡胶弹性大，定伸强度高，有较好的耐碱性，故水囊10的材质优选天然橡胶。

保护壳体20包裹水囊10，其内部形成空腔22，水囊10的主体部11位于该空腔22中。保护壳体10内的空腔22为非密闭空腔，与外界空气连通，不需要预充气体。因此，不存在预充气体压力的问题，亦避免气体损失造成系统不能正常工作的问题。保护壳体20的两端形成与法兰盘12对应的支撑法兰4。在将水囊式稳压罐安装到流体管路中时，管路上的法兰与支撑法兰4从两头夹持法兰盘12，从而可以实现牢靠的密闭连接。此时可以采用螺栓连接。支撑法兰4可以为DN80口径法兰，使得水囊承受的扭力较小，同时使水囊式稳压罐与系统的连接可更好地密封。保护壳体20可以为钢制构件。

当该水囊式稳压罐使用于流体循环系统中时相当于一个蓄水池的作用，利用水囊10材质本身弹性力来吸收释放因温度变化等所引起的工作介质增加减小的那部分体积。当流体压力过大，导致水囊10过度膨胀时，保护壳体20对水囊起到保护作用，以免在超过水囊弹性范围的工况下致使水囊损坏。换言之，由于保护壳体20为刚性构件，因此即使在极端情况下，水囊10只能膨胀到与保护壳体20的内表面抵接的位置，而不会进一步膨胀。

优选地，保护壳体20可以由两个半壳体构成。即，保护壳体20包括上半壳体2和下半壳体6。上、下半壳体2和6可通过4个螺栓组件5进行安装，所形成的空腔22用于安装水囊10。

上半壳体2上可焊接固定支架3，以对整个水囊式稳压罐起到支撑固定作用。

水囊式稳压罐长期工作于腐蚀环境下，有腐蚀性的气体会进入水囊式稳压罐体内，从罐体内部开始腐蚀直到壳体损坏。为避免腐蚀造成损坏的问题，保护壳体20的内外表面都可以进行表面防腐蚀处理，或者可以仅对保护壳体20的内表面或外表面进行防腐蚀处理。以往的膨胀罐因为气囊与罐体之间预充有气体，为防止跑气，罐体需形成密闭空腔，所以要么通过铸造工艺一体形成，要么分为几部分分别制造之后焊接在一起。一体形成时，难以通过喷塑工艺在罐体内表面形成防腐蚀层，而采用焊接时焊接工艺会破坏形成在罐体内表面的防腐蚀层。因此，以往的膨胀罐存在难以对内壁进行防腐蚀表面处理的问题。而本实施例的保护壳体无需形成密闭空腔，因此可采用分体结构，并以可拆卸方式连接各分体部分，因此可以对各部分的内外表面进行防腐蚀表面处理之后再组装到一起，由此解决了原有膨胀罐难以对内壁进行防腐蚀处理的问题。

下面对上述水囊式稳压罐的工作原理进行说明。

上述水囊式稳压罐实际使用于流体循环系统中时，安装于系统的主回路中，通过两端的法兰安装于系统压力最低点(一般为泵的进口处)，其相当于一个蓄水池，当系统中工作介质温度升高，体积增加，相应系统压力会升高，水囊膨胀来吸收掉增加的体积；反之，工作介质温度降低，体积减小，水囊收缩，工作介质补充回到系统，从而达到系统一个新的平衡。

另外，如图3所示，水囊10的纵截面可以呈椭圆形，椭圆形结构更有利于水囊10的收缩膨胀，且使用大口径的法兰连接方式，水囊10承受的扭力较小，可延长寿命。

水囊10的形状可以是可加工的其他形状，比如其横截面形状可以呈圆形、椭圆形或多边形。

另外，水囊式稳压罐与系统的连接方式，可以是其他方式，比如卡盘、螺纹连接等。

以上以风电机组变流器水冷系统为例说明了本实用新型的示例性实施例，但是不限于变流器水冷系统，也不限于风力发电机组，对采用流体循环管路的设备及系统均可应用本实用新型的实施例。

虽然上面已经详细描述了本实用新型的示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可对本实用新型的实施例做出各种修改和变形。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变形仍将落入权利要求所限定的本实用新型的范围内。