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隔膜式氣壓罐是由鋼質外殼，橡膠隔膜內膽組成的儲能器件，橡膠隔膜把水室和氣室完全隔開。當外界有壓力的水充入隔膜式氣壓罐的內膽時，密封在罐內的空氣被壓縮，氣體受到壓縮后體積變小，壓力升高儲存能量，壓縮氣體膨脹可以將橡膠隔膜內的水壓出罐體。
氣壓罐內的進水裝置初始運行時首先啟動補水泵向系統及氣壓罐內的水室中充水，系統充滿后多余的水被擠進膠囊內。當隔膜式氣壓罐系統內的水受熱膨脹使系統壓力升高超過設計壓力時，多余的水通過安全閥排至補水箱循環使用，當系統中的水由于泄露或溫度下降而體積縮小，系統壓力降低時，膠囊中的水被不斷壓入管網補充系統的壓降損失，當系統壓力至設計允許的最低壓力時，通過壓力控制器使補水泵重新啟動向管網及氣壓罐內補水，不斷循環。
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