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关于水锤效应你该知道这些

2017-02-24  水处理王工


关于水锤效应你该知道这些

关于水锤效应


有压力管路中,由于某种外界原因(如阀门突然关闭、水泵机组突然停车)使水的流速突然发生变化,从而引起压强急剧升高和降低的交替变化,这种水力现象称为水击或水锤。 

  因开泵、停泵、开关闸阀过于快速,使水的速度发生急剧变化,特别是突然停泵引起水锤,可以破坏管道、水泵、阀门、并引起水泵反转,管网压力降低等,所以,预防水锤发生极为重要。


预防水锤的措施


a.开关阀门过快引起的水锤:   

(1)延长开阀和关阀时间。 

(2)离心泵和混凝泵应在阀门半闭15%-30%时而不是全关时停泵。 

b.泵引起的水锤 

(1)排除管道内的空气,使管道内充满水后再开启水泵,凡是长距离输水管道的高起部位都应设自动排气阀。 

(2)停泵水锤主要因出水管止回阀关闭过快引起,因此,取消止回阀可以消除停水泵水锤的危害,并且可以减少水头损失,节约电耗;目前经过一些大城市的实验,认为一级泵房可以取消,二级泵房不易取消;取消止回阀时应进行停水锤压力计算,为减少和消除水锤,目前常在大口径管道上安装微阻缓闭止回阀。采用缓冲止回阀、微闭蝶阀安装在大口径的水泵出水管上,可有效的消除停泵水锤,但因阀门动作时有一定的水量倒流,吸水井须有溢流管。紧靠止回阀并在其下游安装水锤消除器。


水锤效应的危害



锤效应有极大的破坏性:由于水锤的产生,使得管道中压力急剧增大至超过正常压力的几倍甚至十几倍,其危害很大,会引起管道的破裂,影响生产和生活。压强过高,将引起管子的破裂,反之,压强过低又会导致管子的瘪塌,还会损坏阀门和固定件。 

锤效应是一种形象的说法.它是指给水泵在起动和停车时,水流冲击管道,产生的一种严重水击。由于在水管内部,管内壁是光滑的,水流动自如。当打开的阀门突然关闭或给水泵停车,水流对阀门及管壁,主要是阀门或泵会产生一个压力。由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,水力迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水利学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。相反,关闭的阀门在突然打开或给水泵启动后,也会产生水锤,叫负水锤,但没有前者大。  另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量.由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象.压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应.  

采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应.    

实际上,水锤出现在起泵和停泵两种情况下。停泵时,如果是扬程很高,泵通过关断电源自然停止,水会逆向砸下来,形成水锤。解决的办法是采用变频器或软起动器,用变频器最好,要多舒缓都可以,但是如果不需要调速,成本就高了,用软起动器就可以了,大多数软起动器具有软起和软停双重功能。   

水锤产生的另一个原因是水管中有空气,空气柱在突然降压时会膨胀,推动水柱运动,这样气推水,水推气,形成水锤,形成大的破坏力。特别是第一次试水,必须排气,排气完了再停水。



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