水锤产生的条件及危害
水锤产生的条件
1、阀门突然开启或关闭;
2、水泵机组突然停车或开启;
3、单管向高处输水(供水地形高差超过20米);
4、水泵总扬程(或工作压力)大;
5、输水管道中水流速度过大;
6、输水管道过长,且地形变化大。
7、不规范的施工是给水管道工程存在的隐患。
水锤效应的危害
水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。这种大幅度的压强波动,对管路系统造成的危害主要有:
1、引起管道强烈振动,管道接头断开;
2、破坏阀门,严重的压强过高造成管道爆管,供水管网压力降低;
3、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;
4、引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的造成泵房淹没,造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。
扩展资料:
预防水锤的措施
1、开关阀门过快引起的水锤
1)延长开阀和关阀时间。
2)离心泵和混凝泵应在阀门半闭15%-30%时而不是全关时停泵。
2、泵引起的水锤
1)排除管道内的空气,使管道内充满水后再开启水泵,凡是长距离输水管道的高起部位都应设自动排气阀。
2)停泵水锤主要因出水管止回阀关闭过快引起,因此,取消止回阀可以消除停水泵水锤的危害,并且可以减少水头损失,节约电耗;目前经过一些大城市的实验,认为一级泵房可以取消,二级泵房不宜取消;
取消止回阀时应进行停水锤压力计算,为减少和消除水锤,目前常在大口径管道上安装微阻缓闭止回阀。采用缓冲止回阀、微闭蝶阀安装在大口径的水泵出水管上,可有效的消除停泵水锤,但因阀门动作时有一定的水量倒流,吸水井须有溢流管。紧靠止回阀并在其下游安装水锤消除器。
参考资料来源:百度百科——水锤
参考资料来源:百度百科——水锤现象
水锤的原理是在有压力管路中,由于某种外界原因(如阀门突然关闭、水泵机组突然停车)使水的流速突然发生变化,从而引起水击。
水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就像锤子敲打一样,所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力,有时会很大,从而破坏阀门和水泵。
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。
A.阀门开关过快造成的水锤:
(1)
延长阀门开启和关闭时间。
(2)
当阀门半关15%-30%或未全关时,应停止离心泵和凝结泵。
B.泵引起的水锤
(1)
排除管道中的空气,将管道注满水,然后打开水泵。长距离输水管道的所有高层部分应安装自动排气阀。
(2)
水泵的水锤主要是由于出水管止回阀的快速关闭引起的。因此,取消止回阀可以消除泵的水锤危害,降低扬程损失,节省电耗。目前通过一些大城市的实验,认为可以取消一级泵房,但不应该取消二级泵房。当止回阀被取消时,应进行水击压力停止计算。为了减少和消除水锤,目前在大口径管道上常安装微阻缓闭止回阀。大口径水泵出水管上装有缓冲止回阀和微闭蝶阀,可有效消除水泵停机时的水锤现象。但是,由于阀门运行时有一定量的水回流,吸水井必须有溢流管。在止回阀附近和下游安装水锤消除器。
水在管道中以一定流速运动,如果突然受到阻碍,使水流运动中断,在这一瞬时管道内压力急剧增高,并伴随着震动和冲击声,这种现象叫做水锤现象,或叫做水击现象。水锤泵就是利用这种水锤现象所产生的巨大压力来提水的,水锤泵的名字也是从此而来的。
水锤现象
例如抽水机在运行中,如遇停电或传动皮带脱落而突然停车时,出水立即中止,此时就会听到管道内有“轰隆隆”的锤击声,看到水泵和水管的震动现象,严重的能打碎底阀和进裂水管。又如当人们突然关闭自来水龙头时,水流突然受阻。
也会在水管中发生“砰砰”的锤击响声和随之而来的水管颤动现象。这些水锤现象都是因为水在管路中以一定的速度流动时,突然停车或关闭阀门,前面的水停止运动了,而后面的水继续向前运动,在很短的时间内,就会产生强大的压力冲击管道,并发出“轰隆隆”的锤击声。
水锤泵主要由进水管、泵体、泄水阀、中心阀、压力罐、出水管六大部分组成,是可以将动能转换为压力能的一种简单机械。利用水锤泵可以使进水管中流动的水大约15%压升到相当于5倍进水管落差的高度。
水锤泵的工作方式:
1、沿进水管向下流动的水流至静重负载阀附近时,水流冲力使阀迅速关闭
2、水流突然停止流动,水流的动能即转换成压力能,于是管内水的压力升高,将单向阀冲开,一部分水即进入空气室中并沿出水管上升到一定的高度
3、随后,由于进水管中压力降低,静重负载阀在静重作用下自动落下,恢复到开启状态,同时空气室中的压缩空气促使单向阀关闭,整个过程遂又重复进行。
水锤泵工作原理是:
水锤泵利用流动中的水被突然制动时所产生的能量,使其中一部分水压升到一定高度的一种泵。图为水锤泵的工作示意。沿进水管向下流动的水流至单向阀A(静重负载阀)附近时,水流冲力使阀迅速关闭。
水流突然停止流动,水流的动能即转换成压力能,于是管内水的压力升高,将单向阀B冲开,一部分水即进入空气室中并沿出水管上升到一定的高度。随后,由于进水管中压力降低,阀A在静重作用下自动落下,回复到开启状态。同时空气室中的压缩空气促使阀 B关闭,整个过程遂又重复进行。
水锤泵的特点:
水锤泵的使用寿命很长,可使用30年左右,平时维护费用也很省,不需要建机房,不需要专人值班管理,只要适当时候换换密封圈和每年涂一次油漆即可。
水锤泵细水长流提水量大而且提水扬程高。高度可达30米甚至更高,当然越高流量越小。在提水高度为30米时, 24小时提水量630的机器为70吨,420的机器为18.7吨。
以上内容参考 百度百科—水锤泵
我们知道,水锤的影响很大,所以人们利用水锤的自然现象,制作了能自动抽水的液压机械水锤泵。水锤泵利用水流的力量,周期性地切换排水阀和提升阀,从而产生水锤压力,将水从低处提升到高处。相信很多人从小就听过这样一句话,"人往高处走,水往低处流",不管这句话对不对,明不明白是什么意思,但这句话已经深深扎根于人们的心中。为什么水是往下流的,这一点很多人质疑,其实这是一个物理知识,运动是物体对外力的作用,而运动的方向是发挥最大能量的方向,水在地球上受到很多大小不一的力,在地球的引力下是最大的一个方向,所以水是往下流。
而如果水能往上流,那么你一定认为,它一定是借助于任何机器或人力而实现的,像用油或电为动力的水泵就可以,否则是不可能的,但它确实有这样一种利用简单装置,不借机器或人力就能实现将水由低到高的提高,这就是水锤泵。水锤泵是一种以水流为冲击动力,产生水锤效应,将低处的水向高处提升的装置,是一种将动能转化为压力能的简单机械,水锤泵主要用于山区、丘陵和平原周围的河流或水库的灌溉、水产养殖和饮水。
相信很多人从小就听过这样一句话,"人往高处走,水往低处流",不管这句话对不对,明不明白是什么意思,但这句话已经深深扎根于人们的心中。为什么水是往下流的,这个很多人质疑,其实这是一个物理知识,运动是物体对外力的作用,而运动的方向是发挥最大能量的方向,水在地球上受到很多大小不一的力,在地球的引力下是最大的一个方向,所以水是往下流。