為什么泵出口不裝“止回閥”容易產(chǎn)生水錘？.docxVIP

1、為什么泵出口不裝“止回閥”容易產(chǎn)生水錘?目錄1. 水錘效應(yīng)1水錘效應(yīng)的危害與消除12.1.危害22.2.水錘消除器2水錘泵站22. 先看水泵不裝止回閥的后果2研究水錘和計算水錘的目的33. 在抽水裝置系統(tǒng)中，泵的特性31.水錘效應(yīng)水錘效應(yīng)是指在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁光滑，水流動自如。當(dāng)打開的閥門突然關(guān)閉，水流對閥門及管壁，主要是閥門會產(chǎn)生一個壓力。由于管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，迅速達(dá)到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水力學(xué)當(dāng)中的“水錘效應(yīng)”，也就是正水錘。在水利管道建設(shè)中都要考慮這一因素。相反，關(guān)閉的閥門在突然打開后，也會產(chǎn)生水錘，叫負(fù)水錘，也有一定的破壞力，但沒有前者大。水錘是在突然停電或者在

2、閥門關(guān)閉太快時，由于壓力水流的慣性，產(chǎn)生水流沖擊波，就像錘子敲打一樣，所以叫水錘。水流沖擊波來回產(chǎn)生的力，有時會很大，從而破壞閥門和水泵。電動水泵全電壓起動時，在不到Is的時間內(nèi)，即可從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速，管道內(nèi)的流量則從零增加到額定流量。由于流體具有動量和一定程度的可壓縮性，所以，流量的急劇變化將在管道內(nèi)引起壓強(qiáng)過高或過低的沖擊，以及出現(xiàn)“空化”現(xiàn)象。壓力的沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管子一般，稱為“水錘效應(yīng)”。水錘效應(yīng)只和水本身的慣性有關(guān)系，和水泵沒有關(guān)系。2.水錘效應(yīng)的危害與消除2.1.危害水錘效應(yīng)有極大的破壞性：壓強(qiáng)過高，將引起管子的破裂，反之，壓強(qiáng)過低又會導(dǎo)致管子的癟

3、塌，還會損壞閥門和固定件。當(dāng)切斷電源而停機(jī)時，泵水系統(tǒng)的勢能將克服電動機(jī)的慣性而命令系統(tǒng)急劇地停止，這也同樣會引起壓力的沖擊和水錘效應(yīng)。為了消除水錘效應(yīng)的嚴(yán)重后果，在管路中需要受到一系列緩沖措施和設(shè)備。2.2.水錘消除器水錘消除器能在無需阻止流體流動的情況下，有效地消除各類流體在傳輸系統(tǒng)可能產(chǎn)生的水外錘和浪涌發(fā)生的不規(guī)則水擊波震蕩，從而達(dá)到消除具有破壞性的沖擊波，起到保護(hù)之目的。水錘消除器的內(nèi)部有一密閉的容氣腔，下端為一活塞，當(dāng)沖擊波傳入水錘消除器時，水擊波作用于活塞上，活塞將往容氣腔方向運(yùn)動?；钊\(yùn)動的行程與容氣腔內(nèi)的氣體壓力、水擊波大小有關(guān)，活塞在一定壓力的氣體和不規(guī)則水擊雙重作用下，做上

4、下運(yùn)動，形成一個動態(tài)的平衡，這樣就有效地消除了不規(guī)則的水擊波震蕩。3. 水錘泵站水錘泵站是利用水錘壓力提水的泵站，適用于山區(qū)小流量高揚(yáng)程供水，由水錘泵及相應(yīng)的水工建筑物組成，為山區(qū)微型水力提灌泵站的一種新型式，通常也簡稱它為新式微型水力站或水力站。水錘泵站可分為直流水錘泵站和交流水錘泵站兩大類型。大多數(shù)水錘泵站可歸類為直流水錘泵站。直流水錘泵站由微水力源、進(jìn)水池、動力進(jìn)水鋼管（長管路）、控制閥門、直流水錘泵、揚(yáng)水管、儲用大池等組成。4. 先看水泵不裝止回閥的后果水泵出水管道內(nèi)的水流因開閥、關(guān)閥和停泵等突然變化，引起管內(nèi)流速的突然變化，由此而引起單位時間內(nèi)動量的變化，必然產(chǎn)生相應(yīng)的慣性力，從而引

5、起管道內(nèi)壓力的急升和突降的交替變化現(xiàn)象。這種水流流速和壓力隨時間和位置而變化的現(xiàn)象，稱為水錘（或稱水擊）。泵站水錘有啟動水錘、關(guān)閥水錘和停泵水錘（由于突然停電等原因形成的）。前兩種水錘在正常操作程序下，不會引起危及機(jī)組安全的問題。后者形成的水錘壓力值往往很大，從而釀成事故。5. 研究水錘和計算水錘的目的因此，研究水錘和計算水錘的目的是： 擬定最高水錘壓力對管道和機(jī)組造成破壞時的防護(hù)措施； 擬定最低水錘壓力在管道內(nèi)引起不允許的負(fù)壓，以及導(dǎo)致對管道破壞時的防護(hù)措施； 防止機(jī)組逆轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象。6. 在抽水裝置系統(tǒng)中，泵的特性在抽水裝置系統(tǒng)中，泵的特性即作為管道起始一端的邊界條件，現(xiàn)在我們分析一

6、下水泵出口不裝止回閥，管道出口也不設(shè)拍門，當(dāng)事故停泵，泵失去驅(qū)動力，泵出水側(cè)閘閥無法及時關(guān)閉，管道內(nèi)水倒流時的水錘過程（或稱水力過渡過程），如圖所示圖圖最離.力分布萌線git鼻隊力低四力蝕無遂止解時水栗出口水力過渡現(xiàn)象1. 水泵工況水泵失去動力后，水泵的轉(zhuǎn)速急劇下降，泵和出水管道內(nèi)的水流由于慣性而繼續(xù)沿原有方向運(yùn)動，但其流速迅速減小，壓力下降，直至水流停止正向流動，流量為零。在這一瞬間，水泵仍為正轉(zhuǎn)，水流為正流（由水泵向出水池方向的水流運(yùn)動稱為正流），稱為水泵工況。2. 制動工況在出水管內(nèi)流量為零的瞬態(tài)靜止水體，因受到出水池靜水頭的作用，出水管內(nèi)產(chǎn)生了由出水池向水泵流動的逆向水流，逆向水流對仍

7、在正轉(zhuǎn)的水泵葉輪起著制動的作用，迫使機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速加速下降，直至轉(zhuǎn)速為零。在這一瞬間，由于正轉(zhuǎn)的葉輪對逆流的抵阻，泵出口壓力逐漸升高。這一瞬間的水泵瞬態(tài)工況稱為制動工況。3. 水輪機(jī)工況隨著逆向水流流量的增加，水泵的轉(zhuǎn)速由零而開始逆轉(zhuǎn)，并迅速上升，同時，轉(zhuǎn)動著的葉輪對水流的離心力也隨著增大，對逆向水流起阻礙作用。這種阻力隨著葉輪逆轉(zhuǎn)的加速而增大，使泵后壓力迅速上升，在某一時刻達(dá)到最大值，其相應(yīng)的逆向轉(zhuǎn)速也達(dá)到最大造。在阻力增大的同時，也抵阻了逆向水流流量的繼續(xù)增加，在達(dá)到某一最大值后，逐漸減小。作用于葉輪的能量亦相應(yīng)減小，使逆向轉(zhuǎn)速逐漸下降，直到在穩(wěn)定的靜水頭作用下，水流作用于葉輪上的轉(zhuǎn)矩與機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的阻力矩平衡，機(jī)組以恒定的逆向流量與轉(zhuǎn)速在無任何負(fù)載的情況下像水輪機(jī)那樣工作，水錘壓