膨胀罐的气囊实际使用过程中会出现气囊破裂的异常状态,多数时候是由于系统没有安装安全阀或者是预充压力不足引起的,要了解气囊破裂原因,得从膨胀罐的原理说起,在膨胀罐未装到管道上之前,气囊是被氮气压在膨胀罐罐口,当膨胀罐接入系统,随着系统压力增大,当压力大于膨胀罐预充压力时,介质开式进入气囊,压力继续增加直至气囊恢复原状,如果这时候压力还在增加的话,那么气囊将进一步胀大,当气囊所受的力大于其拉伸强度时,便破裂了。
我们在气囊顶部取一个点来作受力分析,设气囊横向位移为X,纵向位移为Y。由于气囊材质一旦确定,那么其拉伸强度也是确定的,我们把香蕉这个弹性体看成与弹簧类似,参照弹簧受力进行计算(实际上是有区别的)。设在纵向上的力为F1,在横向上的力为F2,弹性系数为K。则有:
F1=1/2K*Y^2
F2=1/2K*X^2
由上图可以看出,气囊破裂主要受F2的影响,当其大于气囊所能够承受的拉伸力时,气囊便破了。