理论教育 减轻水击压力的有效措施

减轻水击压力的有效措施

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于水击可能造成很大的危害,因此,在实际工程中应尽可能避免发生直接水击,并设法减小水击压强。工程中常用的减小水击压强的方法有以下几种:减小管内流速对于输油管道,若流速过大,不仅引起的摩阻损失大,而且引起的静电积聚也大。由于空气包按照均匀减压的方式将液体注入管线系统,管线内的液体会缓慢地减速,以减小负水击的发展,而避免发生过低的压强,从而避免发生液柱分离现象。

减轻水击压力的有效措施

前面各节介绍了水击现象、水击基本方程以及水击压强的理论及数值计算方法,从而了解了影响水击压强的各种因素。其中阀门的启闭时间Ts、管道长度L及管道中流速v等对水击压强有很大影响。由于水击可能造成很大的危害,因此,在实际工程中应尽可能避免发生直接水击,并设法减小水击压强。工程中常用的减小水击压强的方法有以下几种:

(1)减小管内流速

对于输油管道,若流速过大,不仅引起的摩阻损失大,而且引起的静电积聚也大。当发生水击时,还产生很大的水击压强。因此,当水击发生时,若其他条件相同,则流速小时,引起的流量变化也小,水击压强也小。为了减小管中流速,在经济条件许可或无其他困难时,可适当采用管径较大的管道。

图8.21 控制阀门

(2)延长阀门启闭时间

从水击波的传播过程可知,阀门关闭时间愈长,阀门处的水击压强受到反射回来的减压波的机会就越多,使水击压强大大减小,因此,工程中常用延长阀门启阀时间的办法来减小水击压强,对于油库也很适用,控制阀门如图8.21所示。

(3)在阀门(泵)前装空气罐

储气箱或空气包的基本作用是为了防止下游侧管线内出现负压和液柱分离现象,这种设备也称为水击抑制器,它属气密性结构,在空气包内液体的上方覆盖着被压缩了的空气层。当管道发生负压水击时,液体由空气包内排到管线中,同时空气包内空气体积膨胀使其压力降低。由于空气包按照均匀减压的方式将液体注入管线系统,管线内的液体会缓慢地减速,以减小负水击的发展,而避免发生过低的压强,从而避免发生液柱分离现象。这种设备也可以减缓高压水击的影响,此时返回到空气包的流道很窄小,为的是产生大的摩阻损失,起到很强的阻尼作用,调压井、储气箱如图8.22所示。(www.daowen.com)

图8.22

(4)在管道中装减压安全阀

安全阀(双功能泄放阀、空气进气阀)的作用是当管道中的压强超过一定限度时即自动卸压,以降低水击压强。

(5)装回流管线

在泵的排出和吸入管中装一回流管(旁通系统),当泵下游发生水击使泵出口处压强增加过大时,自动打开回流阀,高压液体经回流,流入泵吸入管低压管道中,使泵和管道中的压强降低,以避免泵和管道的设备遭到破坏。

(6)增加泵的惯性

当由于突然断电引起泵停输而造成的水击,可适当增加泵的惯性来减缓水击的强度。

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