水锤简介
水锤是在流体流动期间发生的普遍观察到的现象。水锤产生的噪音很容易检测到它的存在。噪声不是水锤的最终效果,而只是它的指示。水锤对蒸汽系统有多种不利影响。水锤会损坏蒸汽网络上安装的流量计等设备。由于水锤导致管道破裂和破裂的情况也很常见。在少数情况下,水锤会导致灾难性危险。水锤不仅是系统问题,还是安全问题。水锤可以定义如下:
水锤是当运动中的流体(通常是液体,有时还包括气体)被迫停止或突然改变方向(动量变化)时引起的压力波动或波动。
蒸汽一离开锅炉,便开始失去热量。结果,蒸汽在管道内部冷凝。冷凝物的形成速率很高,尤其是在系统较冷的启动过程中。由于冷凝的结果,形成水滴。这些冷凝物液滴会沿着蒸汽管道的长度积聚,形成固体团块。当此团块遇到任何障碍(例如弯头)时,将突然停止。冷凝段塞的所有动能都将转换为压力能,必须由管道系统吸收。这引起了水锤现象。
水锤的形成
形成冷凝水后,管道内部的流动有两个部分,即蒸汽和冷凝水。蒸汽的流速远高于冷凝水的流速。在这种双相流期间,在管道底部流动的重冷凝水被高速蒸汽吸引。这导致形成水塞,该水塞比以蒸汽速度行进的蒸汽致密得多。当水塞由于弯曲或设备破裂等原因而停止运转时,水塞的动能将突然转换为压力能,从而在整个管道中产生冲击波。管道将保持振动,直到该能量消散在结构中。
水锤的冲击
有人可能想知道为什么水锤被认为是一个严重的问题。水锤的破坏性可以通过以下计算:
管网中饱和蒸汽的推荐速度= 20-35 m / s
管网中推荐水速= 2-3m / s
在水锤的情况下,冷凝水被蒸汽拖曳,因此,水弹的速度等于蒸汽的速度,大约是理想水速的十倍。结果,水锤施加的总压力冲击非常高。
避免水锤的最佳做法
尽管水锤无法完全从蒸汽系统中消除,但可以肯定避免。有某些最佳实践,在遵循这些最佳实践时,可以确保发生水锤的机会最少。其中一些做法是-
蒸汽管线在流动方向上应始终安装成一定的坡度(坡度)。
定期并在低点安装疏水阀。这样可确保在蒸汽系统形成后立即将其从蒸汽系统中去除。
应通过提供适当的支撑来避免管道下垂。下垂的管道会在管道中形成冷凝水,增加了发生水锤的可能性。
在启动模式下,应培训操作员缓慢打开隔离阀。
排水槽的尺寸应适当设置,以确保冷凝水不会溢出。取而代之的是,排水口的尺寸应足够大,以使所有冷凝水都能到达疏水阀。
异径管-偏心异径管应与同心异径管一起使用