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停泵水錘的原因及防止控制方法
點(diǎn)擊次數(shù)：1501 發(fā)布時(shí)間：2014-9-22
停泵水錘的原因,防止水錘的方法,防止停泵水錘的方法
在管道中發(fā)生水錘現(xiàn)象后，任何一點(diǎn)的流速和壓力不僅與該點(diǎn)的位置有關(guān)，而目與時(shí)間有關(guān)，當(dāng)水錘波達(dá)到某點(diǎn)時(shí)，在壓力波達(dá)到的瞬間．該點(diǎn)處于一種不平衡狀態(tài)。壓力波動(dòng)和形成的峰值壓力會(huì)使設(shè)備受到過(guò)高的沖擊力。
停泵水錘的原因：當(dāng)管道中的壓力降低到汽化壓力時(shí)，使水汽化．管內(nèi)形成氣穴．氣穴會(huì)使液柱受到拉伸和造成液柱分離。壓力減小后會(huì)引起一個(gè)向下游傳遞的負(fù)壓波．而下游的液體在負(fù)壓波到達(dá)以前，仍以原來(lái)的速度運(yùn)動(dòng)，管道中這兩部分液流速度的差別會(huì)使上游的液柱趕上下游的液柱，被分離的水柱再度彌合．互相撞擊,導(dǎo)致氣泡破裂、潰滅，空泡潰滅時(shí)水錘極大，造成壓力急驟上升。
偶合水錘波會(huì)產(chǎn)生更高的水錘升壓。
zui大允許低壓與管道材質(zhì)和安裝鋪設(shè)方式有：
·塑料管道和玻璃纖維增強(qiáng)塑料管道，低壓zui大值0.2bar
·通過(guò)接頭和銅制或鑄鐵管道相連的焊接鋼管（與壁厚有關(guān)）．壓力
0.4bar（相當(dāng)于0.6bar低壓）
管道系統(tǒng)中的各點(diǎn)zui小壓力不得低于外界大氣壓。它是停電后zui先形成的系統(tǒng)壓力。所以通常并不是高壓管道系統(tǒng)而是低壓或中壓管網(wǎng)較易產(chǎn)生水錘。
根據(jù)儒科夫斯基(JOUK()WSKY)水錘基本公式．壓力變化zui大值的計(jì)算公式為
△P=ρa△u
△P-壓力變化值．單位：bar
Ρ-流體密度．單位：kg／m3
a-水錘波傳播速度，單位：m/s
△u-水錘產(chǎn)生前后的流速變化值，單位m/s
水頭變化zui大值的計(jì)算公式為
△Hmax=a/guo
△Hmax-水頭變化zui大值，單位：m
g-重力加速度，單位：m／S2
Uo-水錘產(chǎn)生前后管道中的流速變化，
單位：m／s
當(dāng)一定時(shí)間(ts)內(nèi)，水錘產(chǎn)生前后管道
中出現(xiàn)流速變化（uo）時(shí)．水頭變化為zui大值
(△Hmax)．公式如下：
ts≤tr=2La
Ts-水錘波反射時(shí)間
L-水錘波在管道內(nèi)往返一次的反射距離
a-水錘波傳播速度
根據(jù)儒科夫斯基(JOUKOWSKY)水錘基本公式，水錘壓力為正時(shí)發(fā)生的正水錘和水錘壓力為負(fù)時(shí)發(fā)生的負(fù)水錘會(huì)在產(chǎn)生干擾作用前進(jìn)行疊加。所以管道內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)能夠使管道被壓癟的負(fù)壓。
當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉／開(kāi)啟時(shí)問(wèn)(ts)≥水錘波反射時(shí)間(ts)時(shí)，為了計(jì)算出時(shí)水頭變化
(△H)的zui大值．可在水錘波反射時(shí)間內(nèi)采用流速變化值。
閥門(mén)關(guān)閉／開(kāi)啟時(shí)間和水錘波反射時(shí)間之間的關(guān)系表明，閥門(mén)關(guān)閉，開(kāi)啟時(shí)間(ts)和水錘波反射時(shí)間(tr)的比值越大．壓力變化值（△p）越小。為了將水錘壓力控制在允許的范圍內(nèi)．兩者的比值應(yīng)為5:1
為了有效控制水錘壓力峰值，可分為兩種情況防止停泵水錘的方法：
在ts一定時(shí)，根據(jù)兩者的比值、通過(guò)下列措施來(lái)減小tr：
防止停泵水錘的方法·縮短管路長(zhǎng)度
防止停泵水錘的方法·在較長(zhǎng)的管線布置時(shí)應(yīng)考慮盡量避免出現(xiàn)駝峰或坡度劇變（例如減小壓力管道的流速、采用合理的調(diào)節(jié)規(guī)律、設(shè)置調(diào)壓室和水錘消除囂）
在tr一定時(shí)根據(jù)兩者的比值，通過(guò)下列措施來(lái)加大ts：
防止水錘的方法·選擇合適的閥門(mén)關(guān)閉規(guī)律
防止水錘的方法·延長(zhǎng)停泵時(shí)間（例如通過(guò)在泵機(jī)組上加裝慣性飛輪）
防止水錘的方法·向管路補(bǔ)水或承受管路中的過(guò)高壓力（例如通過(guò)調(diào)壓塔和氣壓罐）
防止水錘的方法·排走突然堵住的液體（例如通過(guò)排水閥、安全閥、壓差旁通閥）
根據(jù)儒科夫斯基(JOUKOWSKY)水錘基本公式，當(dāng)水錘產(chǎn)生前后的流速變化值
?。ā鱱）和水錘波傳播速度(a)保持為較小的數(shù)值時(shí)．壓力變化值較小。這對(duì)密度小、流速
小和聲速小的液體適用（例如通過(guò)采用大直徑的管路）。
如果在管路發(fā)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到可能發(fā)生的水錘情況或是沒(méi)有制定預(yù)防水錘發(fā)生的防護(hù)措施，那么水錘值的降低幅度會(huì)很小，為控制水錘影響所需的成本會(huì)非常高。
只能通過(guò)合適的緩閉升降式止回閥來(lái)避免管道內(nèi)出現(xiàn)不允許的高壓或低壓。對(duì)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程比較復(fù)雜．需要利用訓(xùn)算機(jī)模擬*時(shí)間，并現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)調(diào)試確。