停泵、水锤及其控制
停泵、水锤及其控制,及其,控制
停泵 水锤及其控索 Ij 口 虞之 日 本文所叙述 的泵是 以电动机驱动 的离心 泵,停 泵是 一种切断 电源使泵机组停 止运转的物理过程,无论是正常的人为断 电停泵,还是因电路故障、雷电 感应等非人为意外断 电停泵,断 电都发生在瞬间,对 泵而言两者没有什么区别。一、水锤是一种复杂的流体能量转换过程,本文 不是讨论管道 中的水锤,只是为了便于讨论在什么 条件下停泵会发生水锤,在什么控制功能下停泵不 发生水锤。现引用茹可夫斯基水锤公式对停泵水锤 的物理现象作简单的叙述。A H=(V o-v o c g 式中 H-产生水锤时的水击力(m H:O);c-水锤波传播速度,若暂不考虑介质、管 壁材料的弹性系数和管壁厚度,近似 取 C=1 0 0 0 m s;g 一重力加速度,9 8 1 m s ;、一水锤发生前、后介质平均流速(m s)。从 式(1)可以看 出发生水锤 的必要条件是 流体 的速度变化,水击力的大小处决于变化梯度的大小。如果将停泵控制在关阀之后,这时管 内介质流速已降 为零,停泵不发生水锤。先关 阀后停泵的控制功能也 是水泵控制阀最重要 的必须功能之一。笔者 曾对数 家水厂进行过统计,这种可由人 为控制的正常停泵 概率 占停泵总数的 9 9 以上,这说明 9 9 以上的停 泵可以控制为无水锤停泵。二、如果停泵时介质流速不为零,无论是正常人 为停泵还是意外非人为停泵,或是缓闭还是双速关 阀等形式控制,必将使 1 0 0 停泵次数都发生停泵水 锤。只是将直接水锤化解为间接水锤。所谓直接水锤 和间接水锤简要的可以作这样的 解释:水锤波从水锤发生 的始端面(例如关阀的密封 面)至输水管的终端的往返时 间称为相长(下),若关阀 时间小于 下发生 的水锤称为直接水锤,反之称为间 接水锤,直接水锤的力破坏性远大于间接水锤。虽然 意外非人为停泵概率不到 1,因为水锤力具有很大 破性,必须于 以重视,目前最有效和最常用的控制方 法是控制关 阀时间和关 阀形式,其主要理论 依据是 减小管 内流 速变化递度,使水锤力控制在不大于工 作压力的 0 3倍。间接水锤 的关 阀时间 丁关 与水锤 力 A H 的关系 参 照下列公式:AH=Vo C,gT 或:A H=2 V o U g丁 关 A H=2 Q L g A丁关 式中 一管 内介质流速;A 输水管的截面积(m );流量(m3 8);相长 2 L c(s)若令 C=1 0 0 0 m s 时,丁=L 5 0 0(秒);一输水管长度(m)。(2)(3)(4)阀门关闭过程的时间为 T关,则 T关 2 L c秒条件 下的水锤 为间接水锤,考虑到输水管长途和泵的逆 转等 因素,并通过现场实践一般 丁关 可取在 5秒 6 0 秒之间,视管道长度而定。地址:广东佛 山市南海区九江镇龙高路段 佛山市南海永兴阀门制造有限公司 电话:0 7 5 7 8 6 5 6 8 3 2 5 维普资讯 http:/
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