管道水擊對(duì)補(bǔ)償器的影響

文章來源：http://www.jiaxuanmedia.cn 發(fā)布時(shí)間：2020-05-10 瀏覽次數(shù)：52

近年來，城市集中供熱管網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，越來越多的支線與主線分離。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(diào)整和其他原因，閥經(jīng)常關(guān)閉和關(guān)閉。這增加了水擊現(xiàn)象的可能性。水擊發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的壓力非常大，通?？梢赃_(dá)到管道正常壓力的幾倍。如果管道和輔助設(shè)備的壓力容量超過壓力容量，將發(fā)生大的安全事故，特別是波紋補(bǔ)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(bǔ)償器應(yīng)考慮水擊在設(shè)計(jì)，安裝和運(yùn)行過程中的影響，并應(yīng)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(dǎo)致壓力的大幅波動(dòng)。這種水力現(xiàn)象稱為水擊或水。錘子。水擊引起的壓力上升到管道正常工作壓力的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍。這種大的壓力波動(dòng)經(jīng)常導(dǎo)致管道的強(qiáng)烈振動(dòng)，閥門損壞，管接頭的斷開，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(nèi)部原因。

2、水擊生產(chǎn)過程

以閥門的突然關(guān)閉為例，水擊的擴(kuò)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骸Ｔ诘谌A段，減壓波反向傳遞，整個(gè)管處于瞬時(shí)低壓狀態(tài)。當(dāng)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(dāng)正壓波到達(dá)時(shí)，兩側(cè)的水流會(huì)因?qū)α鞫鲎?，壓力突然上升。在第四階段，助推波向前傳播，整個(gè)管恢復(fù)到初始正常狀態(tài)。水擊現(xiàn)象將重復(fù)上述四個(gè)階段，這四個(gè)階段緊密相連。在水擊傳播過程中，管道各段的流速和壓縮隨時(shí)間周期性地增加或減少，因此水擊過程是非恒定的流動(dòng)。如果水擊傳播期間沒有能量損失，水擊波將繼續(xù)周期性地傳播。然而，事實(shí)上，在水的運(yùn)動(dòng)過程中，由于水的粘性摩擦以及水和管壁的變形，能量不斷地?fù)p失，因此水擊壓力迅速衰減。