泵內的水錘行成和危害分析

作者:易博泵閥發布時間:2017-07-23 13:31點擊:
 泵內的水錘行成和危害分析
      水錘現象又稱為水擊現象是由於壓力管道中流速的急劇變化,引起管道中水流壓力急劇升高或降低的水力衝擊現象行成的。常用的離心泵的水錘有啟動水錘、關閥水錘和停泵水錘。隻要按照正常的操作程序啟動水泵,不至於引起造成危害的啟動水錘,隻是在空管情況下、當管中空氣不能及時排出而被壓縮時才會加劇水流壓力的變化。水泵的行成和預防都是有原因和方法的,下麵給大家分別分析一下:
  一、停泵水錘分析
  管道上無止回閥的停泵水錘,管道上無止回閥的停泵水錘過程分三個階段。水泵工況。當動力突然中斷後,由於機組和水流的慣性作用,機組仍然保持正轉,水流仍然按正常流動方向流動。但正轉轉速逐漸減小,流速和流量也逐漸減小,壓力降低。一般情況下,機組慣性較大時,當水流受管壁的摩阻和重力的作用停止流動時,機組仍然減速正轉。這一階段,從動力突然中斷起到管內水流完全停止正向流動(即Q=0)為止。
  製動工況。瞬態靜止的水,在重力和靜水頭的作用下,開始倒流。倒流水對正轉的轉子起製動作用,使機組轉速繼續降低。當正轉轉子的能量耗盡時,水泵停止正轉。由於倒流水受到正轉葉輪的阻力,水泵和管道中水壓力開始回升,這一階段從水開始倒流(即Q=0)起,到水泵停止正轉(即轉速n=0)止。
  水輪機工況。在倒流水的作用下,水泵開始反轉,並逐漸加快,泵中水壓也不斷升高。倒流流量很快達最大值,反轉轉速也因而上升。隨著葉輪轉速的升髙,勢必挾帶水-起旋轉,阻止水流下泄。反而使倒流流量有所降低,使管道中壓力增至最大值,相應地轉速也達到最大值。隨後,由於倒流流量繼續減少,因而反轉轉速略有降低,最後機組在穩定的轉速和流量下運行。由於這時的機組受到倒流水的作用,在無任何負載的情況下空轉,所以這一穩定的轉速叫飛逸轉速。
  無止回閥時水泵出口處在突然停泵後的壓力、流量、轉速變化過程線,水泵出口處升壓水錘值可達正常壓力的10%?50%,降壓水錘值可達正常壓力的90%左右。
  管道上裝有止回閥時的停泵水錘,當水泵出口處裝有止回閥時,其水錘過程的第一階段與無止回閥的情況相同。即管道離心泵正轉水正流,壓力降低,最大降壓值為正常壓力的90%左右。在第二階段,止回閥關閉,引起壓力突然升高,最大增壓值為正常壓力的90%左右。機組轉子因無倒流水的作用,
  其正轉轉速緩慢下降。壓力達到最大值後,急速下降,隨後又上升、下降,以靜水頭100%處為基線,上下交替變化。因管道的摩擦阻力,水錘波的峰值逐漸降低,最後穩定在靜水頭線上。
  水錘壓力沿管道的分布線圖有止回閥與無止回閥時管道沿程最大、最小壓力分布線。靠近水泵出口處壓力降較大,而在出水池附近壓力降較小。若管道中某點(如C點)形成的負壓低於工作溫度下的飽和蒸汽壓力,水將發生汽化,產生水柱分離現象,當水柱彌合時,產生巨大的局部壓力,使壓水管道遭到破壞。
   二、停泵水錘的危害
  當泵站發生停泵水錘事故時,將造成“跑水”,停水,嚴重的還造成泵房被淹;有的還造成工廠被迫停產,衝壞鐵路,還有的設備被水錘壓力破壞,甚至造成人員傷亡事故.如某電廠泵站從水庫取水輸送至電廠,管線全長13200m,管線沿地形起伏鋪設,呈逐漸上升的趨勢。采用工作壓力為1.OMPa和0.8MPa的預應力鋼筋混凝土管道,管道投人運行後曾先後多次發生水錘爆管事故,電廠被迫停止發電,造成極大的經濟損失。
    關閥水錘在正常操作時也不會引起過大的水錘壓力。而由於突然停電或誤操作造成的事故停泵所產生的泵站水錘往往數值較大,一般可達正常壓力的1.5?4倍或更大,破壞性強,常造成意外事故。因此,對泵站水錘必須認真分析,並進行計算,以便采取必要的防護措施。

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