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水錘現(xiàn)象危害
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之前介紹DRVZ型靜音止回閥操作注意事項(xiàng),現(xiàn)在介紹水錘現(xiàn)象危害在壓力管道中,由于某種外界原因(如閥門突然關(guān)閉或開啟,水泵機(jī)組突然停車等),使得水的流速突然變化,從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化,這種水力現(xiàn)象稱為水錘,也稱水擊。在有壓力管路中,由于某種外界原因(如閥門突然關(guān)閉、水泵機(jī)組突然停車)使水的流速突然發(fā)生變化,從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化,為種水力現(xiàn)象稱為水擊或水錘。 因開泵、停泵、開關(guān)閘閥過(guò)于快速,使水的速度發(fā)生急劇變化,特別是突然停泵引起水錘,可以破壞管道、水泵、閥門、并引起水泵反轉(zhuǎn),管網(wǎng)壓力降低等,所以,預(yù)防水錘發(fā)生極為重要,平時(shí)預(yù)防水錘發(fā)生的措施主要有以下幾個(gè)方法:
a.開關(guān)閥門過(guò)快引起的水錘:
(1) 延長(zhǎng)開閥和關(guān)閥時(shí)間。
(2) 離心泵和混凝泵應(yīng)在閥門半閉15%-30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)停泵。
b.泵引起的水錘
(1) 排除管道然內(nèi)的空氣,使管道內(nèi)充滿水后再開啟水泵,凡是長(zhǎng)距離輸水管道的高起部位都應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥。
(2) 停泵水錘主要因出水管止回閥關(guān)閉過(guò)快引起,因此,取消止回閥可以消除停水泵水錘的危害,并且可以減少水頭損失,節(jié)約電耗;目前經(jīng)過(guò)一些大城市的實(shí)驗(yàn),認(rèn)為一級(jí)泵房可以取消,二級(jí)泵房不易取消;取消止回閥時(shí)應(yīng)進(jìn)行停水錘壓力計(jì)算,為減少和消除水錘,目前常在大口徑管道上安裝緩閉止回閥。采用緩沖止回閥、微閉蝶閥安裝在大口徑的水泵出水管上,可有效的消除停泵水錘,但因閥門動(dòng)作時(shí)有一定的不量倒流,吸水井須有溢流管。緊靠止回閥并在其下游安裝水錘消除設(shè)備。
一、水錘現(xiàn)象危害水錘的危害
水錘引起的壓強(qiáng)升高,可達(dá)管道正常工作壓強(qiáng)的幾倍,甚至幾十倍。這種大幅度的壓強(qiáng)波動(dòng),造成的危害有:
1、引起管道強(qiáng)烈振動(dòng),管道接頭斷開,破壞閥門,嚴(yán)重的造成管道爆管,沿途房屋漬水,供水管網(wǎng)壓力降低。
2、引起水泵反轉(zhuǎn),破壞泵房?jī)?nèi)設(shè)備或管道,嚴(yán)重的造成泵房淹沒(méi)。
3、造成人身傷亡等重大事故,影響生產(chǎn)和生活。
二、水錘產(chǎn)生的條件
1、閥門突然開啟或關(guān)閉。
2、水泵機(jī)組突然停車或開啟。
3、單管向高處輸水(供水地形高差超過(guò)20米)。
4、水泵總揚(yáng)程(或工作壓力)大;
5、輸水管道中水流速度過(guò)大;
6、輸水管道過(guò)長(zhǎng),且地形變化大。
三、水錘的預(yù)防措施
㈠開(關(guān))閥水錘
1、開關(guān)水錘有直接水錘和間接水錘,延長(zhǎng)開閥和關(guān)閥的時(shí)間,可避免產(chǎn)生直接水錘。
2、離心泵、混流泵應(yīng)在閥門關(guān)至15%—30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)停泵,這樣可以降低水泵出口壓力,防止水泵振動(dòng)及延長(zhǎng)閥門使用壽命。對(duì)于軸流泵在泵出口一般不應(yīng)設(shè)閥門。
㈡啟泵水錘
1、排除管道空氣,使管道充滿水后再開啟水泵。凡是長(zhǎng)距離輸水管道的隆起處各點(diǎn)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排氣閥或設(shè)置充水設(shè)施。
2、當(dāng)水泵必須在空管啟動(dòng)時(shí),可采用分階段開閥啟泵方式。
⑴先將水泵出口閥門打開15%—30%(蝶閥可先開150—300),管道上其余閥門全部開啟。
⑵然后啟動(dòng)水泵。
⑶待管道充滿水后再將水泵出水口閥門全開或開到所需的角度。
3、設(shè)有止回閥的水泵
⑴在止回閥前設(shè)自動(dòng)排氣閥。
⑵在止回處設(shè)旁通閥。
⑶事故停泵后,應(yīng)待止回閥后管道充滿水再啟動(dòng)水泵。
⑷啟泵時(shí)水泵出口閥門不要全開,否則會(huì)產(chǎn)生很大的水沖擊。據(jù)調(diào)查分析國(guó)內(nèi)幾個(gè)泵站的重大水錘事故多在這種情況下產(chǎn)生。
㈢停泵水錘
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有:截止閥,電動(dòng)截止閥 給水管中的水在斷電后的zui初瞬間,主要靠慣性以逐漸減慢的速度繼續(xù)向水池方向流動(dòng),然后流速降到零。管道中的水在重力水頭作用下,又開始向水泵倒流,速度由零逐漸增大。由于管道中水的流速變化,從而引起水錘現(xiàn)象的發(fā)生。
1、降低輸水管道的流速,增加管道直徑、壁厚,可在一定程度上降低水錘壓力。
2、選用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD2較大的電動(dòng)機(jī)或加裝有足夠慣性的飛輪,可在一定程度上降低水錘值。
3、輸水管線布置時(shí),減少管路布置的陡峭度,盡量布置平緩管路,應(yīng)考慮盡量避免出現(xiàn)峰點(diǎn)或坡度劇變,在管路中各峰點(diǎn)安裝可靠的排氣閥,避免產(chǎn)生彌合水錘。
4、通過(guò)水錘計(jì)算,停泵水錘的大小主要與泵房的幾何揚(yáng)程有關(guān),幾何揚(yáng)程愈高,停泵水錘值也愈大。因此,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況選用合理的水泵揚(yáng)程。
5、減少輸水管道長(zhǎng)度,管線愈長(zhǎng),停泵水錘值愈大。由一個(gè)泵站變兩個(gè)泵站,用吸水井把兩個(gè)泵站銜接起來(lái)。
6、停泵水錘主要因?yàn)槌鏊艿乐够亻y關(guān)閉過(guò)快引起,因此,取消止回閥可以消除停泵的危害,并且可以減少水頭損失,節(jié)約能耗;目前,經(jīng)過(guò)一些大城市的實(shí)驗(yàn),認(rèn)為一級(jí)泵房可以取消,二級(jí)泵房不易取消;取消止回閥時(shí)應(yīng)進(jìn)行停泵水錘壓力計(jì)算,為減少和消除水錘,目前常在大口徑管道上安裝微阻緩閉止回閥。
7、在大口徑的水泵出水管上安裝緩閉止回閥、微閉蝶閥,可有效的消除停泵水錘,但因閥門動(dòng)作時(shí)有一定的水量倒流,吸水井須有溢流管。緩閉止回閥有重錘式和蓄能式兩種,這種閥門可以根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)對(duì)閥門關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。需要注意的是,當(dāng)管路中存在峰點(diǎn)而發(fā)生彌合水錘時(shí),緩閉止回閥的作用就十分有限。
8、緊靠止回閥并在其下游安裝水錘消除器,管道中的水錘壓力通過(guò)開啟的水錘消除器泄掉,即利用管道本身的壓力為動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)低壓自動(dòng)動(dòng)作,即當(dāng)管道中的壓力低于設(shè)定保護(hù)值時(shí),排水口會(huì)自動(dòng)打開放水泄壓,以平衡局部管道的壓力,防止水錘對(duì)設(shè)備和管道的沖擊,通常用的水錘消除器有下開式停泵直接水錘消除器、自動(dòng)復(fù)位水錘消除器、自動(dòng)復(fù)位的下開式水錘消除器、氣囊式水錘消除器四種。某些水錘消除器無(wú)自動(dòng)復(fù)位功能,容易因誤操作導(dǎo)致發(fā)生水錘。
9、采用水力控制閥,一種采用液壓裝置控制開關(guān)的閥門,一般安裝于水泵出口,該閥利用機(jī)泵出口與管網(wǎng)的壓力差實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟閉,閥門上一般裝有活塞缸或膜片室控制閥板啟閉速度,通過(guò)緩閉來(lái)減小停泵水錘沖擊,從而有效消除水錘。
10、設(shè)置雙向調(diào)壓塔,在泵站附近或管道的適當(dāng)位置修建,雙向調(diào)壓塔的水面高度應(yīng)高于輸水管道終點(diǎn)接收水池的水面高度并考慮沿管道的水頭損失。調(diào)壓塔將隨著管路中的壓力變化向管道補(bǔ)水或泄掉管路中的過(guò)高壓力,從而有效地避免或降低水錘壓力。這種方式工作安全可靠,但其應(yīng)用受到泵站壓力和周邊地形的限制。
11、單向調(diào)壓塔:在泵站附近或管道的適當(dāng)位置修建,單向調(diào)壓塔的高度低于該處的管道壓力。當(dāng)管道內(nèi)壓力低于塔內(nèi)水位時(shí),調(diào)壓塔向管道補(bǔ)水,防止水柱拉斷,避免彌合水錘。但其對(duì)停泵水錘以外的水錘如關(guān)閥水錘的降壓作用有限。此外單向調(diào)壓塔采用的單向閥的性能要可靠,一旦該閥門失靈,可能導(dǎo)致發(fā)生較大的水錘。
12、安裝氣壓罐,它利用氣體體積與壓力的特定定律工作。隨著管路中的壓力變化氣壓罐向管道補(bǔ)水或吸收管路中的過(guò)高壓力,其作用與雙向調(diào)壓塔類似。
㈣其它
、1.采用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng),對(duì)機(jī)泵進(jìn)行變頻調(diào)速控制,對(duì)整個(gè)供水泵房系統(tǒng)操作實(shí)行自動(dòng)控制。因供水管網(wǎng)壓力隨著工況的變化而不斷變化,機(jī)泵工頻運(yùn)行時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)低壓或超壓現(xiàn)象,容易產(chǎn)生水錘,導(dǎo)致對(duì)管道和設(shè)備的破壞,采用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng),通過(guò)對(duì)管網(wǎng)壓力的檢測(cè),反饋控制水泵的開、停和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),控制流量,進(jìn)而使壓力維持一定水平,可以通過(guò)控制微機(jī)設(shè)定機(jī)泵供水壓力,保持恒壓供水,避免了過(guò)大的壓力波動(dòng),使產(chǎn)生水錘的概率減小。
2、安裝泄壓保護(hù)閥,該設(shè)備安裝在管道的任何位置,和水錘消除器工作原理一樣,只是設(shè)定的動(dòng)作壓力是高壓,當(dāng)管路中壓力高于設(shè)定保護(hù)值時(shí),排水口會(huì)自動(dòng)打開泄壓。
為了滿足城鄉(xiāng)人民的正常生產(chǎn)和生活用水需求,減少供水管網(wǎng)及設(shè)施的維修費(fèi)用,降低供水管網(wǎng)壓力低造成的社會(huì)影響,預(yù)防供水事故的發(fā)生,認(rèn)識(shí)及消除不安全隱患,是非常有必要的。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有化工隔膜閥構(gòu)造原理
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