什么是“水锤效应”
发布日期:2014-10-10 00:00 来源:http://www.gsfmjt.com 点击:
所谓水锤,主要是指水在输送过程中,由于阀门突然开启或关闭、水泵突然停车、骤然启闭导叶等原因,使流速发生突然变化,同时压强产生大幅度波动的现象。水锤效应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。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。
由水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍。这种大幅度压强波动,可导致管道系统强烈振动,噪声,并可能破坏阀门接头,对管道系统有很大的破坏作用。为防止水锤需正确设计管道系统,防止流速过高,一般设计管子流速应小于3m/s,并需控制阀开、闭速度。
水锤效应的危害与消除
危害
水锤效应有极大的破坏性: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。
当切断电源而停机时,泵水系统的势能将克服电动机的惯性而命令系统急剧地停止,这也同样会引起压力的冲击和水锤效应。
为了消除水锤效应的严重后果,在管路中需要受到一系列缓冲措施和设备。
水锤消除器
水锤消除器能在无需阻止流体流动的情况下,有效地消除各类流体在传输系统可能产生的水外锤和浪涌发生的不规则水击波震荡,从而达到消除具有破坏性的冲击波,起到保护之目的。
水锤消除器的内部有一密闭的容气腔,下端为一活塞,当冲击波传入水锤消除器时,水击波作用于活塞上,活塞将往容气腔方向运动。活塞运动的行程与容气腔内的气体压力、水击波大小有关,活塞在一定压力的气体和不规则水击双重作用下,做上下运动,形成一个动态的平衡,这样就有效地消除了不规则的水击波震荡。
水锤效应的利用
水锤泵站是利用水锤压力提水的泵站,适用于山区小流量高扬程供水,由水锤泵及相应的水工建筑物组成,为山区微型水力提灌泵站的一种新型式,通常也简称它为新式微型水力站或水力站。水锤泵站可分为直流水锤泵站和交流水锤泵站两大类型。目前大多数水锤泵站可归类为直流水锤泵站。直流水锤泵站由微水力源、进水池、动力进水钢管(长管路)、控制阀门、直流水锤泵、扬水管、储用大池等组成。
直流水锤泵是一种液压水锤泵,直接采用水锤效应用来开发水的落差进行扬水的水力机械,其最大特点是不需要专门的动力机,不需要燃料和电力,在有适当落差水头的情况下可连续地运转扬水。
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