什么是水锤效应

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水锤效应原理

水锤效应原理

水锤效应原理
水锤效应是指管道系统中的高速流体突然停止或改变方向时,由于惯性作用,会产生压力波,导致管道系统中的液体产生瞬间的压力变化,这种压力变化可能会引起管道系统中的物理损坏。

水锤效应原理主要涉及到液体的惯性作用和压力波的传播特性,具体过程如下:
1. 当流体在管道中高速流动时,具有一定的动能,根据牛顿第一定律,当管道的截面积突然减小或流动方向突然改变时,流体将倾向于保持原有的运动状态,继续向前流动。

2. 当流体遭遇管道突然封闭或方向突然改变时,流体的速度会快速减缓,但其内部分子的惯性会使其向前运动一段距离。

3. 由于流体分子的撞击,内部分子的能量会转变成一个向前传播的压力波,这个压力波从关闭或转向点开始向前传播,并在其前沿产生最大的压力。

4. 当压力波到达管道另一端时,其压力和速度将引起管道中的液体重新流动,形成一个新的流动状态。

这种流动状态的变化导致管道中产生的压力变化可以引起管道中的物理损坏,因此需要对管道系统进行压力波计算和管道设计优化,以避免水锤效应的发生。

水锤的现象及措施

水锤的现象及措施

水锤的现象及措施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,就象锤子敲打一样,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。

当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,会产生一个压力。

由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是流体力学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。

在供水管道建设中都要考虑这一因素。

相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。

电动水泵机组突然停电或启动时,同样也会引起压力的冲击和水锤效应。

这种压力的冲击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成管道破裂、损坏设备等,故水锤效应防护成为供水工程关键性的工艺技术之一。

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。

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。

对于水锤的防护措施很多,但需根据水锤可能产生的原因,采取不同的措施。

1、降低输水管线的流速,可在一定程度上降低水锤压力,但会增大输水管管径,增加工程投资。

输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变。

停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关,几何扬程愈高,停泵水锤值也愈大。

因此,应根据当地实际情况选用合理的水泵扬程。

事故停泵后,应待止回阀后管道充满水再启动水泵。

启泵时水泵出口阀门不要全开,否则会产生很大的水冲击。

水锤现象及解决方案

水锤现象及解决方案

当采用异步电机供水时,异步电机在全压起动时,从静止状态加速到额泄转速所需时间极短。

这就意味着在极短的时间里,水的流量从零猛到额左流量。

由于流体具有具有动能和一定程度的压缩性,因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管逍的压强过高和过低的冲击。

压力冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管道一样,故称为水锤效应。

水锤效应有极大的破坏性:压强过高,将引起管子的破裂,反之,压强过低又会导致管子的瘪塌,还会损坏阀门和固泄件。

水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象•据我老师说他还碰到过进水叶因关闭过快而引起压水管爆裂的事故.水锤效应是一种形象的说法.它是指给水泵在起动和停车时,水流冲击管道,产生的一种严重水击。

由于在水管内部,管内壁是光滑的,水流动自如。

当打开的阀门突然关闭或给水泵停车,水流对阀门及管壁,主要是阀门或泵会产生一个压力。

由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,水力迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水利学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。

相反,关闭的阀门任突然打开或给水泵启动后,也会产生水锤,叫负水锤,但没有前者大。

列一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时.从静I匕状态加速到额怎转速,水的流量从零猛增到额左流量.由于流体具有动量和一左程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过髙或过低的冲击,并产生空化现象•压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应.采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应.实际上,水锤岀现在起泵和停泵两种情况下。

停泵时,如果是扬程很高,泵通过关断电源自然停止,水会逆向砸下来,形成水锤。

解决的办法是采用变频器或软起动器,用变频器最好,要多舒缓都可以,但是如果不需要调速,成本就高了,用软起动器就可以了,大多数软起动器具有软起和软停双重功能。

水锤产生的另一个原因是水管中有空气,空气柱在突然降压时会膨胀,推动水柱运动,这样气推水,水推气,形成水锤,形成大的破坏力。

水锤泵工作原理制作

水锤泵工作原理制作

水锤泵工作原理制作
水锤泵是一种利用水锤效应来实现水泵作用的装置。

水锤效应指的是当快速关闭水流的阀门时,由于水流的惯性作用,会导致管道内的水产生瞬间的压力变化,从而产生水锤现象。

下面是水锤泵的工作原理和制作方法:
工作原理:
1. 水锤效应:当快速关闭水泵出口阀门时,水流的惯性导致管道内的水流速度突然减小,水流受到阻碍,产生瞬间的高压波动,引起水锤效应。

2. 水锤泵制作原理:水锤泵利用水锤效应产生的瞬间高压力,通过合适的设计和安装,将这股高压力传递给另一端的水体,实现抽水或输送水的作用。

制作步骤:
1. 准备材料:准备一根水管、水泵、阀门等必要材料。

2. 安装水泵:将水泵安装在水管的一端,确保水泵能够提供足够的水压力。

3. 安装阀门:在水管的另一端安装一个阀门,用于控制水流的开关。

4. 调试阀门:调试阀门,通过控制阀门的开启和关闭速度,使得水流能够产生水锤效应。

5. 测试:测试水锤泵的工作效果,观察水锤效应是否明显,以及水泵是否正常工作。

6. 调整:根据实际情况调整水泵的输出水压力、阀门的开启速度等参数,使得水锤泵的效果达到预期。

注意事项:
- 在制作水锤泵时要注意安全,操作人员要戴好防护装备,以防水流冲击和水锤效应带来的危险。

- 确保水泵和管道的连接牢固,防止漏水或其他安全隐患。

- 在使用水锤泵时,注意控制水流速度和水压,避免因水锤效应过大导致管道破裂或其他损坏。

制作水锤泵需要一定的专业知识和技术,操作时务必谨慎,遵守安全规定,并根据实际情况调整参数以获得最佳效果。

水锤效应

水锤效应

水锤效应”是指在水管内部,管内壁光滑,水流动自如。

当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力。

由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水利学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。

在水利管道建设中都要考虑这一因素。

相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。

水和其它实用的液体都是不可压缩的,因此施加在液体上的能量会立即传递开去。

当阀门开、关或水泵开、停造成流速的突然变化,则动能转变为弹性能,产生一连串的正负压力波,在管线中来回振动,这就是所谓的水锤。

由此可见水锤的产生,一是由于外加驱动力的突然变化造成的,二是由于运动的液体速度突然变化造成的。

另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量.由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象.压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应.水锤产生的另一个原因是水管中有空气,空气柱在突然降压时会膨胀,推动水柱运动,这样气推水,水推气,形成水锤,形成大的破坏力。

特别是第一次试水,必须排气,排气完了再停水。

所以我们要研究水泵开机和停机时的控制方法,以便避免水锤的产生。

采用具有转矩控制的固态软起动器可以消除水锤,水锤效应的危害水锤效应有极大的破坏性:压强过高,将引起管子的破裂,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。

当切断电源而停机时,泵水系统的势能将克服电动机的惯性而命名系统急剧地停止,这也同样会引起压力的冲击和水锤效应。

为了消除水锤效应的严重后果,在管路中需要受到一系列缓冲措施和设备。

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。

水锤现象的解决方案

水锤现象的解决方案

水锤现象的解决方案1。

概述当采用异步电机供水时,异步电机在全压起动时,从静止状态加速到额定转速所需时间极短。

这就意味着在极短的时间里,水的流量从零猛到额定流量.由于流体具有具有动能和一定程度的压缩性,因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。

压力冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管道一样,故称为水锤效应。

水锤效应有极大的破坏性:压强过高,将引起管子的破裂,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.水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象.进水叶因关闭过快而引起压水管爆裂的事故。

2. 水锤效应现象水锤效应是一种形象的说法。

它是指给水泵在起动和停车时,水流冲击管道,产生的一种严重水击。

由于在水管内部,管内壁是光滑的,水流动自如。

当打开的阀门突然关闭或给水泵停车,水流对阀门及管壁,主要是阀门或泵会产生一个压力.由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,水力迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水利学当中的“水锤效应”,也就是正水锤.相反,关闭的阀门在突然打开或给水泵启动后,也会产生水锤,叫负水锤,但没有前者大.另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量。

由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象。

压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应.3。

水锤解决方法采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应。

实际上,水锤出现在起泵和停泵两种情况下。

停泵时,如果是扬程很高,泵通过关断电源自然停止,水会逆向砸下来,形成水锤。

解决的办法是采用变频器或软起动器,用变频器最好,要多舒缓都可以,但是如果不需要调速,成本就高了,用软起动器就可以了,大多数软起动器具有软起和软停双重功能。

水锤现象的解决方案

水锤现象的解决方案

水锤现象的解决方案1.概述当采用异步电机供水时,异步电机在全压起动时,从静止状态加速到额定转速所需时间极短。

这就意味着在极短的时间里,水的流量从零猛到额定流量。

由于流体具有具有动能和一定程度的压缩性,因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。

压力冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管道一样,故称为水锤效应。

水锤效应有极大的破坏性:压强过高,将引起管子的破裂,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。

水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象。

进水叶因关闭过快而引起压水管爆裂的事故。

2. 水锤效应现象水锤效应是一种形象的说法.它是指给水泵在起动和停车时,水流冲击管道,产生的一种严重水击。

由于在水管内部,管内壁是光滑的,水流动自如。

当翻开的阀门突然关闭或给水泵停车,水流对阀门及管壁,主要是阀门或泵会产生一个压力。

由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,水力迅速到达最大,并产生破坏作用,这就是水利学当中的“水锤效应〞,也就是正水锤。

相反,关闭的阀门在突然翻开或给水泵启动后,也会产生水锤,叫负水锤,但没有前者大。

另一种关于水锤效应的说法:异步电动机在全压启动时,从静止状态加速到额定转速,水的流量从零猛增到额定流量.由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,因此,在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击,并产生空化现象.压力冲击将使管壁受力而产生噪音,就像锤子敲击管子一样,称为水锤效应。

3. 水锤解决方法采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应.实际上,水锤出现在起泵和停泵两种情况下。

停泵时,如果是扬程很高,泵通过关断电源自然停止,水会逆向砸下来,形成水锤。

解决的方法是采用变频器或软起动器,用变频器最好,要多舒缓都可以,但是如果不需要调速,本钱就高了,用软起动器就可以了,大多数软起动器具有软起和软停双重功能。

水锤消除措施

水锤消除措施

水锤消除措施什么是水锤?在液体管道系统中,当液体的流体动能被迅速中断或减小时,会产生一种压力波,这种压力波被称为“水锤”。

水锤是由于液体流动突然停止或减速造成压力突增,然后再回弹至原来状态的现象。

水锤现象通常发生在管道中,但也可能出现在其他液体输送系统中。

水锤的产生主要取决于四个因素:管道的减速时间、流体的速度、流体的密度和管道的长度。

当这些因素发生变化时,水锤现象会更加显著。

水锤对管道系统的影响水锤对管道系统会产生很大的负面影响,包括但不限于以下几个方面:1.机械破坏:水锤会产生剧烈的压力波,对管道和连接件造成冲击和振动,导致机械破坏甚至破裂。

2.噪音和震动:水锤现象会产生剧烈的噪音和震动,对周围环境和人员造成不良影响。

3.能耗增加:水锤会引起管道内能量的反复转化,导致能耗增加。

因此,为了避免以上负面影响,我们需要采取一些水锤消除措施。

水锤消除措施以下是一些常用的水锤消除措施:1. 安装补偿器补偿器是一种能够吸收管路中压力波的装置,它能够稳定管道系统的压力。

补偿器有多种类型,包括弹性元件、液力耦合器和蓄能器等。

安装补偿器可以有效减少水锤的发生。

2. 避免突然关闭阀门突然关闭阀门是水锤产生的主要原因之一。

因此,在操作管道系统时,应避免突然关闭阀门,而是采取缓慢关闭的方式,以减少水锤发生的可能性。

3. 使用减压阀和隔离阀减压阀可以控制管道系统的压力,并避免过高的压力波产生。

隔离阀可以将管道系统分割成若干部分,从而减少压力波的传播范围。

4. 定期检查和维护管道系统定期检查和维护管道系统是预防水锤发生的重要措施。

应及时修复漏水、破裂和磨损等问题,确保管道系统的正常运行。

5. 使用减震器减震器是一种能够吸收震动和冲击力的装置,可以帮助减少水锤的发生。

在管道系统中安装减震器可以有效降低水锤现象的影响。

总结水锤是液体管道系统中常见的问题,可以给管道系统带来严重的影响。

采取合适的水锤消除措施是预防水锤发生的有效方法,包括安装补偿器、避免突然关闭阀门、使用减压阀和隔离阀、定期检查和维护管道系统以及使用减震器等。

水锤现象及处理

水锤现象及处理

一、水锤现象解释
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,从而引起压强急剧升高和降低的交替变化,这种水力现象称为水击或水锤;
因开泵、停泵、开关闸阀过于快速,使水的速度发生急剧变化,特别是突然停泵引起水锤,可以破坏管道、水泵、阀门、并引起水泵反转,管网压力降低等,所以,预防水锤发生极为重要;
二、预防水锤的措施
a.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;
b.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,二级泵房不易取消;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;
三、水锤效应的危害
水锤效应有极大的破坏性:由于水锤的产生,使得管道中压力急剧增大至超过正常压力的几倍甚至十几倍,其危害很大,会引起管道的破裂,影响生产和生活;压强过高,将引起管子的破裂,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;。

水锤效应和粘度关系

水锤效应和粘度关系

水锤效应和粘度关系
水锤效应是指管道中液体流动时,由于阀门突然关闭或打开,液体流速发生急剧变化,从而产生的压力波动现象。

这种现象会导致管道内产生剧烈的振动和压力变化,甚至可能造成管道破裂,对管道和设备造成严重损坏。

水锤效应与液体的粘度有一定关系。

在管道中,液体的粘度会影响水锤效应的产生和传播。

一般来说,粘度较大的液体在遇到阀门突然关闭或打开时,由于其本身的粘滞特性,会减缓流速的急剧变化,从而减轻水锤效应的程度。

相反,粘度较小的液体在同样的情况下,由于流速变化更为迅速,水锤效应会更加明显。

此外,粘度还与管道内流体的惯性和阻尼特性有关。

粘度较大的液体会对流体的惯性和阻尼产生一定的影响,从而影响水锤效应的传播和衰减过程。

总的来说,水锤效应与液体的粘度密切相关,粘度较大的液体在管道中流动时,会对水锤效应产生一定的缓冲作用,减轻其对管道系统的影响。

然而,粘度并非水锤效应的唯一影响因素,还需要综合考虑管道的几何形状、流速、阀门操作方式等因素。

浅谈_水锤效应_的危害与消除措施

浅谈_水锤效应_的危害与消除措施

科技信息2010年第9期SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION为了满足城乡人民的正常生产和生活用水需求,减少供水管网及设施的维修费用,预防供水事故的发生,认识及消除水锤效应,是非常有必要的。

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,就象锤子敲打一样,所以叫水锤。

当打开的阀门突然关闭,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用即正水锤;相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤即负水锤,也有一定的破坏力,这两种现象就是水利学当中的“水锤效应”。

电动水泵机组突然停电或启动时,同样也会引起压力的冲击和水锤效应。

这种压力的冲击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成管道破裂、损坏设备等,故水锤效应防护成为供水工程关键性的工艺技术之一。

1水锤产生的条件以及水锤效应的危害水锤产生的条件有:阀门突然开启或关闭;水泵机组突然停车或开启;单管向高处输水(供水地形高差超过20米);水泵总扬程(或工作压力)大;输水管道中水流速度过大;输水管道过长,且地形变化大等。

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,造成的危害有:引起管道强烈振动,管道接头断开,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。

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。

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。

2水锤效应的消除措施2.1开(关)阀水锤消除开关阀水锤有直接水锤和间接水锤,延长开阀和关阀的时间,可避免产生直接水锤。

离心泵、混流泵应在阀门关至15%—30%时而不是全关时停泵,这样可以降低水泵出口压力,防止水泵振动及延长阀门使用寿命。

对于轴流泵在泵出口一般不应设阀门。

2.2启泵水锤的消除2.2.1排除管道空气,使管道充满水后再开启水泵。

2.2.2凡是长距离输水管道的隆起处各点应设置自动排气阀或设置充水设施。

【技术】水锤现象的产生原因及解决措施

【技术】水锤现象的产生原因及解决措施

【技术】水锤现象的产生原因及解决措施什么是水锤现象水锤是指突然停电或者在阀门关闭太快时,由于压力水流的惯性,产生的水流冲击波像锤子在敲打一样,来回产生的力量有时会很大,从而破坏阀门和水泵。

当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁会产生压力。

由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速增大,并产生破坏作用,这就是正水锤。

关闭的阀门在突然打开后也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。

电动水泵机组突然停电或启动时,同样也会引起压力的冲击和水锤效应。

这种压力的冲击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成管道破裂、损坏设备等。

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。

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.压强过低导致管子的瘪塌,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。

消除或减轻水锤的防护措施1.降低输水管线的流速,可在一定程度上降低水锤压力,但会增大输水管管径,增加工程投资。

输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变。

减少输水管道长度,管线越长,停泵水锤值越大。

由一个泵站变两个泵站,用吸水井把两个泵站衔接起来。

停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关,几何扬程愈高,停泵水锤值也愈大。

因此,应根据当地实际情况选用合理的水泵扬程。

事故停泵后,应待止回阀后管道充满水再启动水泵。

启泵时水泵出口阀门不要全开,否则会产生很大的水冲击。

很多泵站的重大水锤事故多在这种情况下产生。

2.设置水锤消除装置(1)采用恒压控制技术采用PLC自动控制系统,对机泵进行变频调速控制,对整个供水泵房系统操作实行自动控制。

锤效应

锤效应

锤效应,毁坏供水管网的坑爹货水锤又称水击。

是指水或其他液体输送过程中,由于阀门突然开关、水泵骤然启停等原因,流速突然变化且压强大幅波动的现象。

说的通俗些:突然停电或阀门关闭太快,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就象锤子敲打一样,我们称之为水锤。

供水管道壁光滑,后续水流在惯性的“帮凶”下,水力迅速达到最大,所以容易造成破坏作用(如破坏阀门和水泵等),这就是水力学中的“水锤效应”,也叫正水锤;相反,阀门或水泵突然开启,也会产生水锤效应,叫负水锤。

这种大幅波动的压力冲击波,极易导致管道因局部超压而破裂、损坏设备等。

所以水锤效应防护是供水管道工程设计施工中必须要考虑的关键因素。

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7.1如三通、弯头、异径管等节点的水泥止推墩制作不符合要求。

按照《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定:φ≥110mm以上管道的三通、弯头、异径管等节点,应设置水泥止推墩,防止管道推移,“止推墩混凝土不宜低于C15级,并现场浇筑在开挖的原状土地基和槽坡上”。

有些施工方对止推墩所发挥的作用,引不起足够的重视,他们在管道旁钉个木桩或楔个铁橛充当止推墩,有时水泥墩的体积太小或未浇筑在原状土上,有的止推墩的强度不够,结果管道运行中,止推墩无法发挥作用形同虚设,造成三通、弯头等管件推移错位后而损坏。

举例说明:假设一条φ500×16.8mm的管线上有一个90°的弯头,当管道工作压力0.4MPa时,那么90°弯头处的推力就是:T=1.57×dn2×Fwd×Sin(a/2)=1.57×46.642×4×Sin(90/2)=9658Kg式中dn :管道内径cmFwd:内水压力Kga:弯头转角由此可见,当φ500mm的管线运行压力0.4Mpa时,那么90°弯头处就产生9.6T的推力,如果此处水泥止推墩的强度不够,抗不住9.6T的推力而破碎,此处的弯头在失去止推墩保护的前提下,也会跟着破损;在给水管道事故中,因止推墩不符合要求而导致管件破损的现象相对较多,对此,施工方应给予高度的重视。

水锤的定义

水锤的定义

水锤的定义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,就象锤子敲打一样,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。

“水锤效应”是指在水管内部,管内壁光滑,水流动自如。

当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力。

由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水利学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。

在水利管道建设中都要考虑这一因素。

相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。

电动水泵合电压起动时,在不到1s的时间内,即可从静止状态加速到额定转速,管道内的流量则从零增加到额定流量。

由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,所以,流量的急剧变化将在管道内引起压强过压或过低的冲击,以及出现“空化”现象。

压力的冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管子一般,称为“水锤效应”。

水锤效应只和水本身的惯性有关系,和水泵没有关系。

水锤效应的危害水锤效应有极大的破坏性:压强过高,将引起管子的破裂,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。

当切断电源而停机时,泵水系统的势能将克服电动机的惯性而命名系统急剧地停止,这也同样会引起压力的冲击和水锤效应。

为了消除水锤效应的严重后果,在管路中需要受到一系列缓冲措施和设备。

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。

水锤效应的利用水锤泵站是利用水锤压力提水的泵站,适用于山区小流量高扬程供水,由水锤泵及相应的水工建筑物组成,为山区微型水力提灌泵站的一种新型式,通常也简称它为新式微型水力站或水力站。

有关水锤的详解

有关水锤的详解

在泵房及管道系统安装完毕,往往会发现在系统运行时,当在停泵、停电的一刹那,管道系统会有一个很大的水的冲击力,冲击着水泵、阀门和管路,有的可能水击很轻,但有的却很严重,更甚者会产生严重的质量事故,例如:阀门阀瓣、水泵叶片、管道系统等被水击击碎、击破,这种破坏就是水锤导致的。

一、什么是水锤现象?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,就象锤子敲打一样,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。

水锤效应”是指在水管内部,管内壁光滑,水流动自如。

当打开的阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力。

由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是流体力学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。

在供水管道建设中都要考虑这一因素。

相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。

电动水泵机组突然停电或启动时,同样也会引起压力的冲击和水锤效应。

这种压力的冲击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成管道破裂、损坏设备等,故水锤效应防护成为供水工程关键性的工艺技术之一。

二、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。

三、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。

四、消除或减轻水锤的防护措施对于水锤的防护措施很多,但需根据水锤可能产生的原因,采取不同的措施。

水锤效应的应用

水锤效应的应用

水锤效应的应用
水锤效应是一种管道中水流冲击管壁的现象。

在管道内部形成一个真空区,当水流以一定的速度冲击管壁时,管壁会发生振动,这种振动会传递到管外的大气中,使得管外的大气压力也发生相应的变化。

当两个管道之间的距离较近时,水锤现象就比较明显。

如果将两根管子放置在同一高度上,那么,距离较远处的管子所受到的水锤力就要小于距离较近处的管子所受到的水锤力。

当管子被提升到高空后,由于气体压力逐渐降低,所以水锤力也就随着下降。

当水锤力减小至某一程度时,管子将停止运动。

这种现象称为水锤效应。

水锤是什么

水锤是什么

水锤是什么水锤又称水击。

是指水或其他液体输送过程中,由于阀门突然开关、水泵骤然启停等原因,流速突然变化且压强大幅波动的现象。

说的通俗些:突然停电或阀门关闭太快,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就象锤子敲打一样,我们称之为水锤。

供水管道壁光滑,后续水流在惯性的“帮凶”下,水力迅速达到最大,所以容易造成破坏作用(如破坏阀门和水泵等),这就是水力学中的“水锤效应”,也叫正水锤;相反,阀门或水泵突然开启,也会产生水锤效应,叫负水锤。

这种大幅波动的压力冲击波,极易导致管道因局部超压而破裂、损坏设备等。

所以水锤效应防护是供水管道工程设计施工中必须要考虑的关键因素。

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7.1如三通、弯头、异径管等节点的水泥止推墩制作不符合要求。

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。

消除或减轻水锤的防护措施对于水锤的防护措施很多,但需根据水锤可能产生的原因,采取不同的措施。

1、降低输水管线的流速,可在一定程度上降低水锤压力,但会增大输水管管径,增加工程投资。

输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变。

减少输水管道长度,管线愈长,停泵水锤值愈大。

由一个泵站变两个泵站,用吸水井把两个泵站衔接起来。

停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关,几何扬程愈高,停泵水锤值也愈大。

什么是水锤?生活中常见的两个例子一说便知

什么是水锤?生活中常见的两个例子一说便知

什么是水锤?生活中常见的两个例子一说便知
说起水锤,大家可能比较陌生,不知道这是个什么东东。

但若要说两个我们常见的现象,大家可能就比较好理解了。

比如我们用手掌拍为装满水的玻璃瓶瓶口,底部瞬间就会被击破。

又比如我们突然关闭水管时,水管会突然的抖动。

再说白一点,水锤效应就好像是追尾,最前面的车突然停车了,为后面的车未及时发现,从而造成了连环追尾事故,致使最前面的车破坏严重。

水锤效应就是与这个类似。

水锤就是管道在输送液体过程中,由于阀门突然关闭,后续水流在惯性的作用下,产生水流冲击波,就像锤子敲打一样,因此称之为水锤。

这种由于阀门关闭产生的水锤称为正水锤。

而阀门突然打开时也会产生水锤,成为负水锤。

水锤的破坏作用是非常大的,比如正水锤有可能引起管子的破裂,而负水锤有可能导致管子的瘪塌,这对液体输送管道是非常不利的。

为了消除这种现象,一般会在管道中加装水锤消除器。

水锤消除器的原理也很简单。

水锤消除器主要的结构是一个密闭的容器腔,在容器罐下端有一活塞。

当发生水锤效应时,水的冲击波作用于活塞上,迫使活塞向容器腔运动,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,从而消除水锤带来的破坏。

但并不是说水锤带来的都是破坏性的东西。

正所谓任何事物都有两面性,水锤也可以造福于我们。

比如水锤泵就是利用水锤效应而发明的高级提水装置,它将水的动能转化为压力能,从而将水输送到高处。

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什么是水锤效应?
当采用异步电机供水时,异步电机在全压起动时,从静止状态加速到额定转速所需时间极短。

这就意味着在极短的时间里,水的流量从零猛到额定流量。

由于流体具有动能和一定程度的压缩性,因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。

压力冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管道一样,故称为水锤效应。

另一种说法是指给水泵在起动和停车时,水流冲击管道,产生的一种严重水击。

由于在水管内部,管内壁是光滑的,水流动自如。

当打开的阀门突然关闭或给水泵停车,水流对阀门及管壁,主要是阀门或泵会产生一个压力。

由于管壁光滑,后续水流在惯性的作用下,水力迅速达到最大,并产生破坏作用,这就是水利学当中的“水锤效应”,也就是正水锤。

相反,关闭的阀门在突然打开或给水泵启动后,也会产生水锤,叫负水锤,但没有前者大。

水锤产生的另一个原因是水管中有空气,空气柱在突然降压时会膨胀,推动水柱运动,这样气推水,水推气,形成水锤,形成大的破坏力。

特别是第一次试水,必须排气,排气完了再停水。

水锤效应的危害:
因开泵、停泵、开关阀门过于快速,使水的速度发生急剧变化,特别是突然停泵引起的水锤,可以破坏管道、水泵、阀门,并引起水泵反转,管网压力降低等。

水锤效应有极大的破坏性:压强过高,将引起管子的破裂,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。

水锤效应的预防:
采用恒压供水,可以通过对时间的预置来延长启动和停车过程,使动态转矩大为减小,从而从根本上消除水锤效应。

(1)管线内空气未能排出易产生水锤。

管线有高低起伏之情况,管线较高之位置,容易积存空气,因空气受压后,体积会被压缩,内压会大幅度的增加,导致产生水锤。

水锤则造成壁承受瞬间加压。

防止措施:管线较高之位置装设“自动排气阀”自动排气阀上方有浮动球,当水未达满或没有水时,浮球自动掉落,空气可由此孔排出,当管内有水,此浮球会浮起,满管时此浮球会浮上堵塞上方之圆孔,上述功能可排出管内高处遗留的
空气,以防止水锤的发生。

(2)当管线配管完成准备通水时,制水阀若打开过速或过大,致排气不及,空气大量遗留于管内,再加上过大的水流冲击,也会产生水锤。

防止措施:各排气阀都打开,以利排气。

通水时,制水阀打开时不可过速或过大,以空气能顺利排出为原则。

当排气阀(指另装设之排气阀,非自动排气阀)有水流出,则表示水已满管,即可关闭。

综合上述之水锤防止措施,以管线内空气要彻底的排除,另通水时制水阀的操作,不宜打开过大、过速为关健之措施。

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