管道水擊對補償器的影響

文章來(lái)源：http://www.csqw007.com 發(fā)布時(shí)間：2020-05-10 瀏覽次數：51

近年來(lái)，城市集中供熱管網(wǎng)規模不斷擴大，越來(lái)越多的支線(xiàn)與主線(xiàn)分離。為了確保管網(wǎng)的安全，需要大量的截止閥，并且由于操作期間的調整和其他原因，閥經(jīng)常關(guān)閉和關(guān)閉。這增加了水擊現象的可能性。水擊發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的壓力非常大，通?？梢赃_到管道正常壓力的幾倍。如果管道和輔助設備的壓力容量超過(guò)壓力容量，將發(fā)生大的安全事故，特別是波紋補償器在加熱管道中較弱。受到的威肋最大。

因此，供熱管網(wǎng)的重要輔助波紋管補償器應考慮水擊在設計，安裝和運行過(guò)程中的影響，并應研究防止和減弱水擊的措施。

1.水擊產(chǎn)生的原因

在加壓管道中，由于某些外部原因（例如閥門(mén)的突然關(guān)閉，泵單元的突然停止等），管道中液體的流速突然改變，導致壓力的大幅波動(dòng)。這種水力現象稱(chēng)為水擊或水。錘子。水擊引起的壓力上升到管道正常工作壓力的數十倍甚至數百倍。這種大的壓力波動(dòng)經(jīng)常導致管道的強烈振動(dòng)，閥門(mén)損壞，管接頭的斷開(kāi)，甚至管道爆裂事故。

由于水和管都不是剛體而是彈性體，因此在大水擊壓力的作用下產(chǎn)生兩個(gè)變形，即水的壓縮和管壁的膨脹。管道中的水流速度不會(huì )同時(shí)變化，形成彈性波（也稱(chēng)為水擊波）進(jìn)行傳輸。管道水流速度的突然變化是水擊發(fā)生的條件。水流的慣性和可壓縮性是水擊的內部原因。

2、水擊生產(chǎn)過(guò)程

以閥門(mén)的突然關(guān)閉為例，水擊的擴散分為四個(gè)階段。第一階段增壓波反向傳遞，此時(shí)整個(gè)液體管處于壓縮狀態(tài)。在第二階段，減壓波向前傳遞，并且整個(gè)管道的水流量變?yōu)槌?。在第三階段，減壓波反向傳遞，整個(gè)管處于瞬時(shí)低壓狀態(tài)。當壓力低于該溫度下水的蒸發(fā)壓力時(shí)，將發(fā)生汽化并且水柱將破裂。當正壓波到達時(shí)，兩側的水流會(huì )因對流而碰撞，壓力突然上升。在第四階段，助推波向前傳播，整個(gè)管恢復到初始正常狀態(tài)。水擊現象將重復上述四個(gè)階段，這四個(gè)階段緊密相連。在水擊傳播過(guò)程中，管道各段的流速和壓縮隨時(shí)間周期性地增加或減少，因此水擊過(guò)程是非恒定的流動(dòng)。如果水擊傳播期間沒(méi)有能量損失，水擊波將繼續周期性地傳播。然而，事實(shí)上，在水的運動(dòng)過(guò)程中，由于水的粘性摩擦以及水和管壁的變形，能量不斷地損失，因此水擊壓力迅速衰減。