什么是水錘?引起的原因及解決措施? 什么是水錘? 當(dāng)泵啟動或停機(jī)或者通過任何其它方式(如閥門位置的快速變化或閥門故障)改變管路中的液體動能時(shí),便會形成壓力波,壓力波高于或低于正常管路壓力,這取決于管路和泵系統(tǒng)的布置。這些壓力波稱為喘振壓力或水錘(介質(zhì)為水時(shí))。水錘的量級足以使管路、閥門、設(shè)備殼體和其它裝置爆裂或崩塌。 壓力波動的幅度可以通過以下信息進(jìn)行合理、準(zhǔn)確的計(jì)算: - 管路布置 - 管路尺寸大小 - 管路材料 - 流體特性 - 泵和/或流體加速或減速的速度 當(dāng)管路中的流體柱形成或消失時(shí),系統(tǒng)能量從速度能轉(zhuǎn)化成揚(yáng)程或壓力能。由于流體和管道材料不是完全不可壓縮的,它們會吸收一小部分能量。 可以通過適當(dāng)?shù)拇穹治鰜砹私馑N,并通過適當(dāng)?shù)拈y門關(guān)閉速率(使用慢速關(guān)閉閥門)、控制泵的啟動和停機(jī)、增加隔膜罐以吸收壓力喘振及釋放閥以釋放壓力來控制水錘。 與壓力波從阻流設(shè)備行進(jìn)到管路系統(tǒng)的另一端并返回所用的時(shí)間相比,當(dāng)流體在更短的時(shí)間內(nèi)被阻止時(shí),最大的壓力峰值(喘振壓力)便會出現(xiàn)。例如:假設(shè)一條管路系統(tǒng)的長度為2.682米且流體為水,壓力波行進(jìn)2.682米并返回時(shí),總的行程為5.364米,如果水在更快的時(shí)間內(nèi)被阻止,此時(shí)便會出現(xiàn)最大的峰值壓力。水中的壓力波在流體中以聲速運(yùn)行。對于大多數(shù)材料制造的管路中的水來說,聲速大約是1.341 米/秒,因此,2.682米長的管路壓力波運(yùn)行時(shí)間約2秒。如果管路端部閥門的關(guān)閉時(shí)間小于4秒,涌波壓力將達(dá)到最大。 水錘引起的原因可能是: - 泵突然停機(jī) - 閥門關(guān)閉過快 - 管道中存在空氣 水錘問題的避免或解決措施: - 安裝緩沖(箱)罐 當(dāng)水錘發(fā)生時(shí),允許液體流入或流出管道 限制水系統(tǒng) - 降低流速 使用大直徑的管路或減小流量 - 使用更堅(jiān)固的管道 - 安裝泵飛輪 - 降低閥門關(guān)閉速度 - 使用浪涌緩沖器。 類似于脈動阻尼器,只是體積更大一些,通常安裝在容積式泵上 - 在系統(tǒng)中安裝泄壓閥 不適用于有毒物質(zhì),除非提供收集系統(tǒng) 注:本篇信息主要來源于mcnallyinstitute.com 。 |
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