泵站水锤的防护措施及其简易计算_上
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关于自控自吸泵水锤防治常用的措施解析中国泵业网由于出水管路中流速的急剧变化,引起管路中水流压力急剧交替升高和降低的水力冲击现象称为水锤现象或水击现象。
自控自吸泵站水锤有启动水锤、关阀水锤和停泵水锤。
只要按照正常的操作程序启动水泵,不至于引起造成危害的启动水锤,只是在空管情况下,当管中空气不能及时排出而被压缩时才会加剧水流压力的变化。
关阀水锤在正常操作时也不会引起过大的水锤压力。
而由于突然停电或误操作造成的事故停泵所产生的泵站水锤往往数值较大,一般可达正常压力的1.5?4倍或更大,使管路破裂,造成大量泄水,淹没泵房和设备,危害很大。
水锤的危害在高扬程泵站或输水距离较长的供水泵站尤为突出。
因为高扬程泵站或供水泵站扬程高、出水管路长,管路中存水量大,水流的倒泄压力也大。
因此,泵站水锤的防治应作为一项重要的技术问题。
在新建泵站规划设计时,泵站出水管路系统应满足各种可能出现的正常和非正常运行工况下最大压力水头的要求或采取必要的防治措施,并应注意管线布置、管中流速、闸阀选择和阀门关闭的时间等。
而对已建泵站水锤的防治更应重视,因为这些泵站中露天铺设的管路,受风雨侵蚀,锈蚀剥落;内部水流带动泥沙颗粒摩擦管壁、管内锈蚀,随着时间的推移,管壁逐渐变薄,已不能承受原来可以承受的内水压力,再加上运行中水锤压力使其膨胀,管路破裂几率更大,所以要采取水锤的防治措施。
目前水锤防治措施较多,现对常用的措施简介如下。
1.压力罐压力罐一般用于流量小、扬程高的水泵机组。
压力罐为圆形筒状,安装于逆止阀之后的出水管路上。
当水泵正常运行时,出水管路中的水压力使罐内空气压缩,水泵停机时,由于出水管路中的压力降低,罐内空气迅速膨胀,下部的水体迅速补给出水管路,以防止管内出现负压;当逆止阀关闭时,管路中压力升高,一部分水体进人压力罐,抬高罐中水位,压缩罐中空气,从而减少出水管路中的压力升高。
2.调压塔调压塔是一种缓冲式的水锤防护设施,当管路中压力降低时,可迅速给管路补水,防止出水管路中产生负压,同时也可减少出水管路中的压力上升。
水泵停止产生水锤的防护措施
水泵停止时产生的水锤合理防护措施
减少水锤压力,对于降低管道造价、改善机组运行条件、保证安全运行和可靠供水具,有重要意义,因此必须对停泵水锤采取必要的防护措施。
(一)防治降压的措施
布置管道时,管道的纵剖面应在最低压力线以下,如果由于受地形条件所限,不能变更管道布置时。
(二)防治升压的措施
1.装水锤消除器
水锤消除器是具有一定泄水能力的安全阀,安装在止回阀的出水侧。
当停泵后管道中水压力降低时,阀门打开,将管道中部分高压水泄走,从而达到减少升压值,保护管道的目的。
2.安装缓闭阀
缓闭阀是当事故停泵时,通过相应的传动机构让止回阀阀板或其他类型的阀板按预定的程序和时间自动关闭。
这样,既减弱了正压水锤,又可限制倒泄流量和水泵的倒转转速,是一种较好的水捶防护措施,有时还将其作为水泵主阀来用。
缓闭阀主要有:微阻缓闭式止回阀、缓闭式蝶阀和缓闭式平板闸阀。
北方某取水工程水锤计算及水锤防护建议摘要:本文采用机模拟北方某城市取水工程的停泵水锤工作情况。
并根据模拟结果,提出了泵房和输水管线设计中应注意的以及停泵水锤的防护措施。
关键词:水锤水锤防护1. 取水工程基本情况北方某市引黄工程取水泵房设计建设于黄河岸边,一期设计最大取水流量s(两大一小三台水泵并联运行)。
原水输水管道总长度为,分别为DN1600钢管(L=640m)和球墨铸铁管(L=),起点(吸水井最低水位与终点(稳压井堰上水位)的最大几何高差为。
整个输水管线纵坡从泵房至水厂呈较为均匀的上升,平均坡度为%,其中在0+640号和2+140号桩的纵坡有一定的变化;在平面走向方面,有三个转折点,其Gy1、Gy2和Gy3的转折角度分别为153°、118°和134°。
该取水泵房(一期)设计配备四台水泵,具体参数如下表所示:运行状况:夏季 2大(同1+异1)+1小(同1),最不利情况冬季 2小(同1+异1)+1大(同1)2. 主要技术参数根据水泵和电机制造厂提供的设备参数,主要设备的转动惯量如下:3. 水锤数学模型和根据GB/T-50265-97《泵站设计规范》第条规定:有可能发生水泵危害的泵站均应进行事故停泵水锤。
…在初步设计阶段和施工图阶段,宜采用特征线法或其它精度比较高的进行。
水锤的特征线法的基本原理就是按照弹性水拄,建立管道瞬变流(水锤)过程的运动方程和连续方程(这两个方程是双曲线族偏微分方程)。
经过简化求解,得到水锤最重要的基础方程。
这个方程组的基本意义是管路系统中任何一点的压力和速度与直接波和反射波的相互作用有关,而直接波和反射波的传递在坐标轴中的表现形式为射线,即特征线。
将上述基础方程经过转换成为便于机的的特殊方程就可以通过计算机模拟各种工况下的水锤情况。
4. 水锤模拟计算结果无阀管路水锤工况夏季运行(两大一小并联运行)从表示水锤压力和水泵工况的两份图表(图-1、图-2)可以得知:冬季运行(两小一大并联运行)普通止回阀管路水锤工况夏季运行(两大一小并联运行)从表示水锤压力和水泵工况的两份图表(图-5、图-6)可以得知:在此管路条件下一旦发生停泵水锤,水泵出口管道水锤压力值将达到200m,为额定扬程的倍,最高水锤值出现在第12s左右,水锤峰值时间间隔为11s。
建筑消防给水系统中停泵水锤的算法及防护措施前言建筑消防给水系统作为一种供应消防水的系统,具有广泛的应用和重要意义。
在建筑消防给水系统中,停泵操作是一种常见的操作,但如果不注意,在停泵过程中会产生水锤现象,给系统带来严重的影响。
因此,本文将介绍建筑消防给水系统中停泵水锤的算法及防护措施。
建筑消防给水系统中的水锤现象水锤是指管道内的液体在运动中受到突然变化的力后产生的瞬间液压波。
当液体受到阻碍,如管道内蒸汽闸门、阀门等的突然关闭、阀门快速开启或关闭、水泵启动或停止时,将会产生瞬间的阻力,液体在瞬间变化的力下形成一种液压波,产生了水锤现象。
水锤现象对含气液体管道来说是一种严重的危险,其压力和震动不仅使管道和配件产生变形和管道接头产生破裂、还会对器具和工作人员产生潜在的危害,对建筑消防给水系统的工作产生极大的影响。
建筑消防给水系统中停泵水锤的产生原因建筑消防给水系统中的水泵作为推动消防水进入建筑内部的主要器材,其启停过程对于系统运行的影响非常大。
在建筑消防给水系统中实施停泵操作时,其主要目的是为了进行巡查、检修和更换机械故障等维修。
然而,停止水泵时也就是关闭水泵,在管道内产生压力瞬间变化的情况,此时就会产生水锤现象,导致系统受损,甚至影响的更大范围。
建筑消防给水系统中停泵水锤的算法由于建筑消防给水系统中停泵操作会引起水锤现象,因此,为了有效地缓解系统被水锤现象压力,一些算法被设计用来解决水锤问题。
以下将引入Dahl算法以及它的增强型来控制建筑消防给水系统中的水锤问题。
Dahl算法Dahl算法是对管道内液体实施流动控制和维持管道稳定的一种算法。
该算法仔细研究了水锤现象的机理,以此设计了一种算法,可以在管道中控制液体的流动,从而防止水锤的产生。
Dahl算法根据下列几个方面对管道液流状态进行监控:1.控制水流速度和流量。
2.调整管道内的压力。
3.调整管道内的废气压力。
4.检查管道内的流速。
5.检查管道内的流动状态。