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水錘試驗介紹
水錘又稱水擊。水(或其他液體)輸送過程中,由于閥門突然開啟或關閉、水泵突然停車、驟然啟閉導葉等原因,使流速發生突然變化,同時壓強產生大幅度波動的現象。長距離輸水工程應進行必要的水錘分析計算,并對管路系統采取水錘綜合防護計算,根據管道的管徑、縱向布置、功能要求、設計水量,確定空氣閥的數量、型式、口徑。
1水錘發生的原因與分類
1.1引起水錘過程的原因
(1)啟泵、停泵、用啟閉閥門或改變水泵轉速、葉片角度調節流量時;尤其在迅速操作、使水流速度發生急劇變化的情況。
(2)事故停泵,即運行中的水泵動力突然中斷時停泵。較多見的是配電系統故障、誤操作、雷擊等情況下的突然停泵。
1.2水錘破壞主要的表現形式
(1)水錘壓力過低,管道因失穩而破壞;或水錘壓力過高,引起水泵、閥門和管道破壞。
(2)水泵反轉速過高或與水泵機組的臨界轉速相重合,以及突然停止反轉過程或電動機再啟動,從而引起電動機轉子的永久變形,水泵機組的劇烈振動和聯結軸的斷裂。
(3)水泵倒流量過大,引起管網壓力下降,水量減小,影響正常供水。
1.3.水錘的分類與判別
(1)按產生水錘的原因可分為:關(開)閥水錘、啟泵水錘和停泵水錘;
(2)按產生水錘時管道水流狀態可分為:不出現水柱中斷與出現水柱中斷兩類。前者水錘壓力上升值△H通常不大于水泵額定揚程HR或水泵工作水頭H0稱正常水錘;后者當水柱再彌合時,水錘壓力上升值較高,常大于HR或H0,是引起水錘事故的重要原因,故稱非常水錘。
所謂水柱中斷,就是在水錘過程中,由于管道某處壓力低于水的汽化壓力而產生,即:
Pi/γ+Pa/γ≤Ps/γ (1-1)
式中: Pi/γ—管道中某點的壓力(M);
Pa/γ—大氣壓力(M);
Ps/γ—水的飽和蒸汽壓力(絕對壓力),在常溫下取2-3M; γ—水的容重。
(3)對于關(開)閥水錘,與關(開)閥時間T。有關可分為: 直接水錘:
Tc<Tγ (1-2)
間接水錘:
Tc>Tγ (1-3)
式中:Tγ—水錘相(秒),見公式(1-12)。
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