水錘現(xiàn)象及解決方案

1、當(dāng)采用異步電機(jī)供水時(shí)，異步電機(jī)在全壓起動(dòng)時(shí)，從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速所需時(shí)間極短。這就意味著在極短的時(shí)間里，水的流量從零猛到額定流量。由于流體具有具有動(dòng)能和一定程度的壓縮性，因此在極短的時(shí)間內(nèi)流量的巨大變化將引起對(duì)管道的壓強(qiáng)過(guò)高和過(guò)低的沖擊。壓力沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管道一樣，故稱為水錘效應(yīng)。水錘效應(yīng)有極大的破壞性：壓強(qiáng)過(guò)高，將引起管子的破裂，反之，壓強(qiáng)過(guò)低又會(huì)導(dǎo)致管子的癟塌，還會(huì)損壞閥門和固定件。水力發(fā)電廠的水輪機(jī)在進(jìn)水葉動(dòng)作時(shí)也會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象.據(jù)我老師說(shuō)他還碰到過(guò)進(jìn)水葉因關(guān)閉過(guò)快而引起壓水管爆裂的事故水錘效應(yīng)是一種形象的說(shuō)法.它是指給水泵在起動(dòng)和停車時(shí)，水流沖擊管道，產(chǎn)生

2、的一種嚴(yán)重水擊。由于在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁是光滑的，水流動(dòng)自如。當(dāng)打開(kāi)的閥門突然關(guān)閉或給水泵停車，水流對(duì)閥門及管壁，主要是閥門或泵會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力。由于管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，水力迅速達(dá)到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學(xué)當(dāng)中的水錘效應(yīng)”，也就是正水錘。相反，關(guān)閉的閥門在突然打開(kāi)或給水泵啟動(dòng)后，也會(huì)產(chǎn)生水錘，叫負(fù)水錘，但沒(méi)有前者大。另一種關(guān)于水錘效應(yīng)的說(shuō)法：異步電動(dòng)機(jī)在全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速，水的流量從零猛增到額定流量.由于流體具有動(dòng)量和一定程度的可壓縮性，因此，在極短時(shí)間內(nèi)流量的巨大變化將引起對(duì)管道的壓強(qiáng)過(guò)高或過(guò)低的沖擊，并產(chǎn)生空化現(xiàn)象.壓力沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪音，就像

3、錘子敲擊管子一樣，稱為水錘效應(yīng).采用恒壓供水，可以通過(guò)對(duì)時(shí)間的預(yù)置來(lái)延長(zhǎng)啟動(dòng)和停車過(guò)程，使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩大為減小，從而從根本上消除水錘效應(yīng).實(shí)際上，水錘出現(xiàn)在起泵和停泵兩種情況下。停泵時(shí)，如果是揚(yáng)程很高，泵通過(guò)關(guān)斷電源自然停止，水會(huì)逆向砸下來(lái)，形成水錘。解決的辦法是采用變頻器或軟起動(dòng)器，用變頻器最好，要多舒緩都可以，但是如果不需要調(diào)速，成本就高了，用軟起動(dòng)器就可以了，大多數(shù)軟起動(dòng)器具有軟起和軟停雙重功能。水錘產(chǎn)生的另一個(gè)原因是水管中有空氣，空氣柱在突然降壓時(shí)會(huì)膨脹，推動(dòng)水柱運(yùn)動(dòng)，這樣氣推水，水推氣，形成水錘，形成大的破壞力。特別是第一次試水，必須排氣，排氣完了再停水。水錘現(xiàn)象在有壓力管路中，由丁某種

4、外界原因(如閥門突然關(guān)閉、水泵機(jī)組突然停車)使水的流速突然發(fā)生變化，從而引起壓強(qiáng)急劇升高和降低的交替變化，這種水力現(xiàn)象稱為水擊或水錘。因開(kāi)泵、停泵、開(kāi)關(guān)閘閥過(guò)丁快速，使水的速度發(fā)生急劇變化，特別是突然停泵引起水錘，可以破壞管道、水泵、閥門、并引起水泵反轉(zhuǎn)，管網(wǎng)壓力降低等，所以，預(yù)防水錘發(fā)生極為重要，平時(shí)預(yù)防水錘發(fā)生的措施主要有以下幾個(gè)方法：a.開(kāi)關(guān)閥門過(guò)快引起的水錘：(1) 延長(zhǎng)開(kāi)閥和關(guān)閥時(shí)間。(2) 離心泵和混凝泵應(yīng)在閥門半閉15%-30%時(shí)而不是全關(guān)時(shí)停泵。b.泵引起的水錘：(1) 排除管道內(nèi)的空氣，使管道內(nèi)充滿水后再開(kāi)啟水泵，凡是長(zhǎng)距離輸水管道的高起部位都應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣閥。(2) 停泵水錘

5、主要因出水管止回閥關(guān)閉過(guò)快引起，因此，取消止回閥可以消除停水泵水錘的危害，并且可以減少水頭損失，節(jié)約電耗；目前經(jīng)過(guò)一些大城市的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為一級(jí)泵房可以取消，二級(jí)泵房不易取消；取消止回閥時(shí)應(yīng)進(jìn)行停水錘壓力計(jì)算，為減少和消除水錘，目前常在大口徑管道上安裝微阻緩閉止回閥。采用緩沖止回閥、微閉蝶閥安裝在大口徑的水泵出水管上，可有效的消除停泵水錘，但因閥門動(dòng)作時(shí)有一定的水量倒流，吸水井須有溢流管。緊靠止回閥并在其下游安裝水錘消除器。水錘效應(yīng)的危害水錘效應(yīng)有極大的破壞性：由丁水錘的產(chǎn)生，使得管道中壓力急劇增大至超過(guò)正常壓力的幾倍甚至十幾倍，其危害很大，會(huì)引起管道的破裂，影響生產(chǎn)和生活。壓強(qiáng)過(guò)高，將引起管子的

6、破裂，反之，壓強(qiáng)過(guò)低乂會(huì)導(dǎo)致管子的癟塌，還會(huì)損壞閥門和固定件。當(dāng)采用異步電機(jī)供水時(shí)，異步電機(jī)在全壓起動(dòng)時(shí)，從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速所需時(shí)間極短。這就意味著在極短的時(shí)間里，水的流量從零猛到額定流量。由丁流體具有具有動(dòng)能和一定程度的壓縮性，因此在極短的時(shí)間內(nèi)流量的巨大變化將引起對(duì)管道的壓強(qiáng)過(guò)高和過(guò)低的沖擊。壓力沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管道一樣，故稱為水錘效應(yīng)。水力發(fā)電廠的水輪機(jī)在進(jìn)水葉動(dòng)作時(shí)也會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象.據(jù)說(shuō)碰到過(guò)進(jìn)水葉因關(guān)閉過(guò)快而引起壓水管爆裂的事故.水錘效應(yīng)是一種形象的說(shuō)法.它是指給水泵在起動(dòng)和停車時(shí)，水流沖擊管道，產(chǎn)生的一種嚴(yán)重水擊。由丁在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁是光滑的，水流動(dòng)

7、自如。當(dāng)打開(kāi)的閥門突然關(guān)閉或給水泵停車，水流對(duì)閥門及管壁，主要是閥門或泵會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力。由丁管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，水力迅速達(dá)到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學(xué)當(dāng)中的水錘效應(yīng)”，也就是正水錘。相反，關(guān)閉的閥門在突然打開(kāi)或給水泵啟動(dòng)后，也會(huì)產(chǎn)生水錘，叫負(fù)水錘，但沒(méi)有前者大。另一種關(guān)丁水錘效應(yīng)的說(shuō)法：異步電動(dòng)機(jī)在全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速，水的流量從零猛增到額定流量.由丁流體具有動(dòng)量和一定程度的可壓縮性,因此,在極短時(shí)間內(nèi)流量的巨大變化將引起對(duì)管道的壓強(qiáng)過(guò)高或過(guò)低的沖擊，并產(chǎn)生空化現(xiàn)象.壓力沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪音，就像錘子敲擊管子一樣，稱為水錘效應(yīng).采用包壓供水，可以通過(guò)

8、對(duì)時(shí)間的預(yù)置來(lái)延長(zhǎng)啟動(dòng)和停車過(guò)程，使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩大為減小，從而從根本上消除水錘效應(yīng).實(shí)際上，水錘出現(xiàn)在起泵和停泵兩種情況下。停泵時(shí)，如果是揚(yáng)程很高，泵通過(guò)關(guān)斷電源自然停止，水會(huì)逆向砸下來(lái)，形成水錘。解決的辦法是采用變頻器或軟起動(dòng)器，用變頻器最好，要多舒緩都可以，但是如果不需要調(diào)速，成本就高了，用軟起動(dòng)器就可以了，大多數(shù)軟起動(dòng)器具有軟起和軟停雙重功能。水錘產(chǎn)生的另一個(gè)原因是水管中有空氣，空氣柱在突然降壓時(shí)會(huì)膨脹，推動(dòng)水柱運(yùn)動(dòng)，這樣氣推水，水推氣，形成水錘，形成大的破壞力。特別是第一次試水，必須排氣，排氣完了再停水。水錘的定義水錘是在突然停電或者在閥門關(guān)閉太快時(shí)，由丁壓力水流的慣性，產(chǎn)生水流沖擊波就象

9、錘子敲打一樣，所以叫水錘。水流沖擊波來(lái)回產(chǎn)生的力，有時(shí)會(huì)很大，從而破壞閥門和水泵。水錘效應(yīng)”是指在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁光滑，水流動(dòng)自如。當(dāng)打開(kāi)的閥門突然關(guān)閉，水流對(duì)閥門及管壁，主要是閥門會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力。由丁管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，迅速達(dá)到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學(xué)當(dāng)中的水錘效應(yīng)”,也就是正水錘。在水利管道建設(shè)中都要考慮這一因素。相反，關(guān)閉的閥門在突然打開(kāi)后，也會(huì)產(chǎn)生水錘，叫負(fù)水錘，也有一定的破壞力，但沒(méi)有前者大。電動(dòng)水泵合電壓起動(dòng)時(shí)，在不到1s的時(shí)間內(nèi)，即可從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速，管道內(nèi)的流量則從零增加到額定流量。由丁流體具有動(dòng)量和一定程度的可壓縮性，所以，流量的急劇變化將在管

10、道內(nèi)引起壓強(qiáng)過(guò)壓或過(guò)低的沖擊，以及出現(xiàn)空化'現(xiàn)象。壓力的沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管子一般，稱為水錘效應(yīng)”。水錘效應(yīng)只和水本身的慣性有關(guān)系，和水泵沒(méi)有關(guān)系。水錘效應(yīng)的危害水錘效應(yīng)有極大的破壞性：壓強(qiáng)過(guò)高，將引起管子的破裂，反之，壓強(qiáng)過(guò)低乂會(huì)導(dǎo)致管子的癟塌，還會(huì)損壞閥門和固定件。當(dāng)切斷電源而停機(jī)時(shí)，泵水系統(tǒng)的勢(shì)能將克服電動(dòng)機(jī)的慣性而命名系統(tǒng)急劇地停止，這也同樣會(huì)引起壓力的沖擊和水錘效應(yīng)。為了消除水錘效應(yīng)的嚴(yán)重后果，在管路中需要受到一系列緩沖措施和設(shè)備。水錘消除器水錘消除器能在無(wú)需阻止流體流動(dòng)的情況下，有效地消除各類流體在傳輸系統(tǒng)可能產(chǎn)生的水外錘和浪涌發(fā)生的不規(guī)則水擊波震蕩，

11、從而達(dá)到消除具有破壞性的沖擊波，起到保護(hù)之目的。水錘消除器的內(nèi)部有一密閉的容氣腔，下端為一活塞，當(dāng)沖擊波傳入水錘消除器時(shí)，水擊波作用丁活塞上，活塞將往容氣腔方向運(yùn)動(dòng)?；钊\(yùn)動(dòng)的行程與容氣腔內(nèi)的氣體壓力、水擊波大小有關(guān)，活塞在一定壓力的氣體和不規(guī)則水擊雙重作用下，做上下運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，這樣就有效地消除了不規(guī)則的水擊波震蕩。水錘效應(yīng)的利用水錘泵站是利用水錘壓力提水的泵站，適用丁山區(qū)小流量高揚(yáng)程供水，由水錘泵及相應(yīng)的水工建筑物組成，為山區(qū)微型水力提灌泵站的一種新型式，通常也簡(jiǎn)稱它為新式微型水力站或水力站。水錘泵站可分為直流水錘泵站和交流水錘泵站兩大類型。目前大多數(shù)水錘泵站可歸類為直流水錘泵

12、站。直流水錘泵站由微水力源、進(jìn)水池、動(dòng)力進(jìn)水鋼管（長(zhǎng)管路）、控制閥門、直流水錘泵、揚(yáng)水管、儲(chǔ)用大池等組成。直流水錘泵是一種液壓水錘泵，直接采用水錘效應(yīng)用來(lái)開(kāi)發(fā)水的落差進(jìn)行揚(yáng)水的水力機(jī)械，其最大特點(diǎn)是不需要專門的動(dòng)力機(jī)，不需要燃料和電力，在有適當(dāng)落差水頭的情況下可連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)揚(yáng)水。水錘是在突然停電或者在閥門關(guān)閉太快時(shí)，由丁壓力水流的慣性，產(chǎn)生水流沖擊波，就象錘子敲打一樣，所以叫水錘。水流沖擊波來(lái)回產(chǎn)生的力，有時(shí)會(huì)很大，從而破壞閥門和水泵。水錘效應(yīng)”是指在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁光滑，水流動(dòng)自如。當(dāng)打開(kāi)的閥門突然關(guān)閉，水流對(duì)閥門及管壁，主要是閥門會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力。由丁管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，迅速達(dá)到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學(xué)當(dāng)中的水錘效應(yīng)”，也就是正水錘。在水利管道建設(shè)中都要考慮這一因素。相