水锤现象及解决方案.doc

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。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.
    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。
水锤现象
　　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，平时预防水锤发生的措施主要有以下几个方法：
　　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。
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。
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。
　    水力发电厂的水轮机在进水叶动作时也会发生这种现象。据说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.
    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.水锤泵站可分为直流水锤泵站和交流水锤泵站两大类型。目前大多数水锤泵站可归类为直流水锤泵站。直流水锤泵站由微水力源、进水池、动力进水钢管（长管路)、控制阀门、直流水锤泵、扬水管、储用大池等组成.
直流水锤泵是一种液压水锤泵，直接采用水锤效应用来开发水的落差进行扬水的水力机械，其最大特点是不需要专门的动力机，不需要燃料和电力,在有适当落差水头的情况下可连续地运转扬水.
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”.