脈沖振動(dòng)和水錘及其控制

UNDERSTANDING PULSATION AND WATER HAMMERCONTROL

如何控制振動(dòng)和水錘

脈沖阻尼（PULSATION DAMPENING）

當(dāng)液體在流動(dòng)中突然受阻，在系統(tǒng)中將會(huì)形成浪涌，這種浪涌通常也被稱(chēng)為“水錘”，其動(dòng)能換算成壓力，能夠達(dá)到系統(tǒng)工作壓力的6倍，對(duì)系統(tǒng)的儀表、泵、管道、過(guò)濾器和閥門(mén)造成損壞。如果沒(méi)有防止浪涌的裝置，沖擊波將會(huì)沿著管道傳回到泵上，然后返回，一直來(lái)回振蕩直到壓力隨著管道摩擦力的損耗或者系統(tǒng)設(shè)備的故障才消失。

快速關(guān)閉閥門(mén)、浪涌、泵啟動(dòng)和停止是產(chǎn)生水錘的幾個(gè)主要原因?？梢园芽焖訇P(guān)閉閥門(mén)改成在1-1.5秒內(nèi)關(guān)閉，因?yàn)榭焖訇P(guān)閉閥門(mén)可能會(huì)因大量快速流動(dòng)的液體被突然停下來(lái)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的水錘。泵的啟動(dòng)也是使運(yùn)動(dòng)中的液體突然被停下來(lái)，在泵啟動(dòng)時(shí)，管道中的處于靜止的液體被突然加速，泵送出的液體遇到管道中靜止的液體，就又一次產(chǎn)生了沖擊波。在泵出口裝一個(gè)SENTRY?浪涌抑制器，就能提供一個(gè)蓄能容積來(lái)吸收液體的加速度并防止出現(xiàn)壓力尖峰。當(dāng)浪涌進(jìn)入抑制器時(shí)，內(nèi)部的氣體受壓縮，液體得到儲(chǔ)存，沖擊波也同時(shí)被吸收。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的流速時(shí)，壓縮氣體也慢慢釋放壓力，將儲(chǔ)存的液體的流回到系統(tǒng)中。

當(dāng)泵無(wú)論是由于故障還是正常停機(jī)，液體由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，泵出口處就會(huì)形成一個(gè)真空，當(dāng)液體由于管道的摩擦停了下來(lái)，液體通常又會(huì)反向流回泵出口處，回流的液體會(huì)猛烈撞擊泵的出口單向閥，形成了水錘的壓力尖峰。單純依靠流體及管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還是會(huì)形成低壓引起水錘。

入口（吸液）穩(wěn)定器（INLET (SUCTION)STABILIZATION）

泵的供液量不足會(huì)影響泵的使用效率。由于摩擦力、加速度和水頭損失的不平衡會(huì)引起“空穴”，因?yàn)檫M(jìn)液閥的打開(kāi)和關(guān)閉引起的高頻率的壓力波動(dòng)也使得往復(fù)泵的工況變得更加復(fù)雜。在進(jìn)液壓力較高的情況下，進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y的打開(kāi)和關(guān)閉會(huì)形成水錘，增加對(duì)管道和泵的損壞并影響出液系統(tǒng)的效率。

如果是提升吸入和水平吸入，泵的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y實(shí)際上會(huì)減小進(jìn)液壓力，由于管道中不能完全充滿液體造成的“空穴”也會(huì)使泵不能達(dá)到足夠的流量。另外，空穴現(xiàn)象也會(huì)使泵部件的壽命變短。安裝于泵進(jìn)液口處的SENTRY?吸入穩(wěn)定器可作為蓄能器，在每個(gè)吸入沖程中能夠減小壓力波動(dòng)和使泵頭充滿液體。在吸入揚(yáng)程較高的場(chǎng)合，為避免泵的每個(gè)吸入沖程不吸空，吸入穩(wěn)定器的安裝就顯得尤為重要了。吸入穩(wěn)定器能夠時(shí)刻保證進(jìn)液量，當(dāng)泵行程轉(zhuǎn)換時(shí)，液體流入吸入穩(wěn)定器，然后在進(jìn)液閥重新打開(kāi)時(shí)流出，維持壓力和流量的穩(wěn)定，*大可能避免空穴現(xiàn)象。

熱膨脹（THERMAL EXPANSION）

許多液體在溫度變化時(shí)體積也會(huì)改變，當(dāng)溫度升高，液體發(fā)生膨脹，在封閉或循環(huán)的系統(tǒng)中就可能導(dǎo)致壓力升高并超出**范圍。壓力的升高可能引起管子和連接處的破裂，損壞在線儀表，脹破**閥并污染周?chē)h(huán)境。安裝于管道中的熱膨脹裝置能吸收膨脹的液體，消除壓力升高造成的危險(xiǎn)。

蓄能器、能量補(bǔ)償、液體補(bǔ)充和輸送受阻（ACCUMULATORS,AUXILIARY ENERGY, FLUID MAKE-UP & TRANSFER BARRIER）

系統(tǒng)中流動(dòng)的液體能在循環(huán)工作的某一過(guò)程被儲(chǔ)存，并在另一過(guò)程中由于打開(kāi)（或關(guān)閉）閥門(mén)或系統(tǒng)壓力的變化而得到釋放。SENTRY?蓄能器能用來(lái)維持工作過(guò)程壓力平穩(wěn)和其他用途的液體儲(chǔ)存，例如過(guò)濾器反沖洗或液體取樣。

如果液體不能混合，系統(tǒng)卻需要將壓力從一邊傳遞到另一邊的情況下，蓄能器也能用來(lái)傳遞壓力。蓄能器安裝在管線中，被氣囊被隔開(kāi)的兩種不同的液體從兩端進(jìn)入，當(dāng)一種液體的壓力增加時(shí)，則朝另一種液體方向推動(dòng)氣囊，將增加的壓力進(jìn)行傳遞。