水錘產(chǎn)生的原因分析及解決辦法
封閉的管道內(nèi),當(dāng)水流在極短的時間內(nèi)流速突然提高或降低,就會出現(xiàn)水錘現(xiàn)象,它通常由閥門、水龍頭或水泵的突然關(guān)閉和停止引起。
迅速的開關(guān)會造成水壓的波動,波動已超壓波的形式在管道中向上蔓延,在遇到其他用水元件或者管道彎頭等阻礙后,超壓波向下游發(fā)射回來逐漸消失。
從理論上來講,質(zhì)量為m的水在管道中以速度v流動時,下游突然關(guān)閉時,這部分水要在很短的時間內(nèi)變?yōu)殪o止,也就是說其動能1/2mv2和動量mv都要變?yōu)?,動能轉(zhuǎn)化成了噪音、管道震動和其他形式的能量,動量mv=F*t,F(xiàn)就是水錘沖擊力,t為水從流動狀態(tài)變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài)的時間,可以看出,t越小,水錘沖擊力F越大。
為了減小或者消除水錘沖擊,最好的辦法就是增大t,通常的做法有兩種,一是延長關(guān)閉閥門、水龍頭或者水泵啟動和停止的時間,由于關(guān)閉閥門或者水龍頭的時間不好控制,效果很不好,在水泵啟動和停止時間的控制上,可以采取水泵軟啟動器來達(dá)到目的,但是質(zhì)量好的軟啟動器價格也比較昂貴,且只能控制由于水泵啟動和停止產(chǎn)生的水錘,對供水系統(tǒng)管路上閥門關(guān)閉和開啟引起的水錘無法解決,所以在供水系統(tǒng)上通常采取第二種做法來消除水錘沖擊,那就是安裝壓力罐,水錘產(chǎn)生時通過擠壓壓力罐氣囊跟罐體間氣體來大大增加作用時間,降低水錘沖擊力??紤]到一些容易產(chǎn)生水錘的用水元件附近沒有足夠的空間來安裝壓力罐,市場需要一種體積小巧便于安裝,跟壓力罐相同功能的產(chǎn)品的,這就有了機(jī)械式水錘消除器的誕生,機(jī)械式水錘消除器由一個圓柱體、雙O型圈密封的活塞、空氣艙和開放艙四部分組成,其中開放艙與管道系統(tǒng)直接相連,水流關(guān)閉時引起的水錘沖擊由封閉艙里面的空氣以及活塞后面的彈簧吸收,降低系統(tǒng)壓力波動和沖擊。