高层建筑给水系统水锤的防护措施
发表时间:2019-09-05T14:28:58.607Z 来源:《防护工程》2019年12期作者:杨婕
[导读] 分析高层建筑给水系统中水锤形成的原因,介绍了水锤现象的产生及其危害,提出了避免停泵水锤危害应采取的措施。
天津津广建筑工程有限公司天津 301900
摘要:分析高层建筑给水系统中水锤形成的原因,介绍了水锤现象的产生及其危害,提出了避免停泵水锤危害应采取的措施。
关键词:高层建筑;给水系统;水锤;
在压力管流中因流速剧烈变化引起动量转换,从而在管路中产生一系列急骤的压力交替变化的水力撞击现象称为水锤,也称水击。这时.液体(水)显示出它的惯性和可压缩性。对于建筑给水系统的水锤危害,许多施工人员在实际的施工过程中,忽略了对其进行校验和改进,为日后系统的正常运行留下安全隐患。
在给水系统中安装有离心泵的水泵房中,因开、停水泵、事故断电或其它原因而突然(开阀)开、停水泵,则在给水管道内首先产生压力波动,随后视流速大小爰管路系统情况产生程度。
不同的压力上升,即水锤。水锤的延续时闻虽然短暂。但它会造成严重的工程事故,轻则引起管道振动、水压波动、流量迅间波动较大,影响正常使用、产生水锤噪音、传播到整个管道系统、配件松动。重则爆管漏水、造成供水中断事故、还有带来损坏设备、伤及操作人员等次生灾害。特别是在高层建筑中,由于管网压力较高,危害更大。
在给水系统中, 水锤在小区给水泵房和二次加压泵站常有发生, 给整个给水管网带来危害,轻则引起管道振动,水压波动,流量迅间波动较大,影响正常使用,产生水锤噪音,传播到整个管道系统,配件松动,重则爆管漏水,造成供水中断事故,还有带来损坏设备,伤及操作人员等次生灾害。特别是在高层建筑中,由于管网压力较高,危害更大。因而水锤的防护是整个给水管网正常运行的关键因素,也越来越被人们所重视。
水锤是由于水泵启动、停止和阀门等的突然关闭, 使水管中流速突然变化, 导致压力下降或升高所引起的水力撞击。当压力降低到管中水的气化压力时,就会引起水柱分离 (断流 ) 现象, 出现断流空腔,并在空腔弥合时产生强烈的撞击升压, 这就是断流弥合水锤,它所形成的高压约为常压的 4~6倍,并且传递很快。这种正负压均具有破坏性的水锤,对水泵和整个管网系统具有很大的破坏性,并且产生很大的水流噪声。
根据阀门等关闭/开启时间 Ts 与水锤波相长 t 的差异,水锤表现为直接水锤和间接水锤两种形式:当 Ts 〈 T 时,在阀门关闭过程中,反射回来的负水锤波未到达阀门时,阀门已关闭。关阀水锤所产生的总压强增高值无负水锤波的干扰作用, 这种水锤称为直接水锤, 当 Ts 〉 T 时,在阀门关闭过程中,反射回来的负水锤波到达阀门时,阀门常未完全关闭,负水锤波导致压强增值受到了干扰 (即降低 ) ,水锤峰值被削减,这种水锤称为间接水锤。在同一条件下,直接水锤比间接水锤的危害性要大,危害最大的是断流弥合水锤。
1、水锤防护措施
1.1采用恒压控制技术
对水泵机组进行变频调速控制,对整个供水泵系统操作实行自动控制。供水管网压力随着工况的变化而不断变化,机泵工频运行时经常出现低压或超压现象,容易产生水锤,导致对管道和设备的破坏,采用PLC自动控制系统,通过对管网压力的检测,反馈控制水泵的开、停和转速调节,控制流量,进而使压力维持一定水平,可以通过控制微机设定机泵供水压力,保持恒压供水,避免了过大的压力波动,使产生水锤的概率减小。
1.2采用泄压保护技术
1.2.1气压罐:它利用气体体积与压力的特定定律工作。随着管路中的压力变化气压罐向管道补水或吸收管路中的过高压力。
1.2.2水锤消除器:该设备主要防止停泵水锤,一般安装在水泵出口管道附近,利用管道本身的压力为动力来实现低压自动动作,即当管道中的压力低于设定保护值时,排水口会自动打开放水泄压,以平衡局部管道的压力,防止水锤对设备和管道的冲击,消除器一般可分为机械式和液压式两种,机械式消除器动作后由人工恢复,液压式消除器可自动复位。
1.2.3泄压保护阀:该设备安装在管道的任何位置,和水锤消除器工作原理一样,只是设定的动作压力是高压,当管路中压力高于设定保护值时,排水口会自动打开泄压。
2、采用控制流速技术
2.1在建筑给水设计中,为防止或减小管中水锤及水流噪声的发生,管道流速宜采用规定范围中、下限值,DN>?40mm时,采用V=0.6-1.0m/s,DN〉40mm时,采用V=1.0-1.2m/s为宜。
2.2采用水力控制阀,一种采用液压装置控制开关的阀门,一般安装于水泵出口,该阀利用机泵出口与管网的压力差实现自动启闭,阀门上一般装有活塞缸或膜片室控制阀板启闭速度,通过缓闭来减小停泵水锤冲击,从而有效消除水锤。
2.3采用快闭式止回阀,该阀结构是在快闭阀板前采用导流结构,停泵时,阀板同时关闭,依靠快闭阀板支撑住回流水柱,使其没有冲击位移,从而避免产生停泵水锤。
2.4在管路中各峰点安装可靠的排气阀:对供水装置的泵房实施自动控制、变频恒压改造,并配套在机泵出口安装水力控制阀(或快闭式止回阀),在管网各主干管上安装水锤消除器和泄压阀,在各管道波峰点安装自动排气阀。
在管网系统安装中,采用柔性接口(铝接口、橡胶圈接口)采用减振吊架、支架等来减小水锤对管网的破坏。在水泵进出水管上加设软接头,并对水泵基础进行防振处理等措施。阀门缓慢地关闭和开启,可减小输水干管中流速的变化率――梯度,从而减小水锤压力的升高和降低。为此,可选用(对较重要的泵系统,必须进行计算机动态模拟和方案比较)两阶段关闭的可控阀(如蝶阀)或各种形式的缓闭止回阀。对于高层建筑给水系统,通常从以下几个方面来考虑减轻水锤危害: ①选用转动惯量较大的水泵; ②水泵软启动与软停泵; ③水泵出口选用缓闭止回阀; ④设置气压罐。
3、水泵转动惯量
水泵的转动惯量可以影响水泵转速的增加和降低。转动惯量越大,水泵从停泵到停止转动所花的时间就越长。较高转动惯量的水泵能够更好地控制水锤的发生,因为它可以使水更长时间流过水泵,从而减缓水泵的减速过程。这一特性能够减缓水锤的产生,降低最大水锤压力。
高层建筑给水系统的几种方式 十层的民用建筑至少在30米,即使以24米的公用建筑计算,市政管网的压力肯定需要二次加压才能满足要求,不存在直接供水的可能。但是,根据建筑的高度、管道的承压能力、用水器具的压力要求,又可以分为以下几种方式。 (1)分区减压系统这种系统目前可以说是最受欢迎的,因为减压阀的价格已经降到3000元/件左右,相比而言,管材和安装工程量以及系统得维护难度等均大幅度下降,其经济效率大大提高。系统的组成方式为:、生活水池、水泵、主管道、直接入户管、减压阀、阀后入户管等。目前的高层或小高层采用这种方式的很多。系统原理:一般由建筑地下室的泵房进行一次性集中加压,高压水沿主干管送至建筑上部用户,并满足要求;但是对于建筑下部的用户水压过高,则需要进行集中减压(减压阀组),再送至用户。缺点就是减压区的水头损失大,水泵功耗较大。 1 高层建筑给水方式的选择 选择给水方式是高层建筑给水系统设计的关键,它直接关系到给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑,城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求,绝大多数采用分区给水方式,即低区部分直接由城市给水管网供水,高区部分由水泵加压供水。 高区部分可以采用的分区给水方式有:高位水箱给水方式;变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。目前绝
大多数高层建筑采用高位水箱给水方式。 高位水箱给水方式可根据《规范》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式和高位水箱串联给水方式,或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压,而减压阀占地面积小,不影响水质,无噪声,国内减压阀产品质量逐渐提高,性能可靠,故采用减压阀减压方式的日渐增多。 2 给水减压阀的应用 随着我国建筑给排水科技的发展,近十余年来各种类型进口和国内自行研制的给水减压阀已在高层建筑乃至超高层建筑给水系统中得到广泛应用。实践表明:应用减压阀的给水减压保障系统与传统的中间水箱减压系统相比,有占用空间小、技术特性稳定、压力比调节灵活、使用寿命长、维护管理便捷等优点。但如何保障高层建筑减压阀给水系统的正常工作,使高层建筑用户获得良好的供用水环境,并确保楼宇内消防灭火设施(消火栓、喷洒)遇警显效的作用,离不开对减压阀给水系统科学有序的维护管理。下面结合实际工作经验,对高层建筑给水系统中减压阀的使用及维护管理谈一些体会。 2.1 1用1备的减压阀组应定期轮换工作。大部分高层建筑生活给水减压保障系统,是以给水竖向分区设置的,一般设在每一给水分区总管上。考虑到众多用户的用水
谈水锤产生原因 、危害和预防措施 水锤产生原因、 我公司施工的绿城千岛湖度假公寓1#楼工程,空调管道中连接风机盘管的不锈钢软接出现多处断裂,造成吊顶泡水的严重后果。另外杭州金沙港旅游文化村度假用房某楼也发生了给水铜管管件断裂的事故,同样造成了吊顶泡水的严重后果。这二起事故都造成较大经济损和负面影响,经现场踏勘和相关情况的了解分析,造成这二起事故的原因为“水锤”。 先说说什么叫水锤、产生水锤的原因及其危害:水锤是在突然停泵或者在阀门关闭或打开太快时,由于压力水流的惯性,产生的水流冲击波,由于象锤子敲打一样,所以叫水锤。水锤产生的原因是: 1、阀门突然开启或关闭。由于管道内壁光滑,水流动自如,当阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力,后续水流在惯性的作用下,使压力迅速达到最大,并产生破坏作用,这是正水锤。相反,关闭的阀门在突然打开时,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。2、水泵突然停止或开启。水泵起动时,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;水泵停止时,管道中的水靠惯性以逐渐减慢的速度继续向用水点流动,然后流速降到零,管道中的水在重力水头作用下,又开始向水泵倒流,速度由零逐渐增大。由于管道中水的流速变化,从而引起水锤的发生。3、管道中存在空气。空气柱在突然降压或升压时会膨胀或压缩推动水柱运动,这样气推水、水推气,形成水锤。另外管道向高处输水(高差超过20米);水泵总扬程(或工作压力)大;
摘要:通过高层建筑生活给水系统各种给水方式的分析比较,认为根据具体情况采用高位水箱减压给水方式或几种给水方式的结合在目前是比较经济合理的给水方式。 关键词:高层建筑给水方式减压给水 选择给水方式是高层建筑生活给水系统设计的关键,它直接关系到生活给水系统的使用和工程造价。对于高层建筑,城市给水管网的水压一般不能满足高区部分生活用水的要求,绝大多数采用分区给水方式,即低区部分直按由城市给水管网供水,高区部分由水泵加压供水。就目前我国城市给水状况而言,水压一般可满足建筑五~六层的生活用水要求,高区部分的供水应根据具体情况确定。《建筑给水排水设计规范》(gbj15-88)(以下简称《规范》)第2.3.4条规定:“高层建筑生活给水系统的竖向分区,应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件,结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压,住宅、旅馆、医院宜为300~350kpa;办公楼宜为350~450kpa。”因此,根据《规范》规定的分区给水静水压,兼顾消防给水系统的给水方式,高层建筑生活给水系统高区部分应进行合理的竖向分区。高区部分可以采用的分区给水方式有:高位水箱给水方式;变频调速水泵给水方式或气压罐给水方式。《高层民用建筑设计防火规范》(gb50045-95)第7.4.7条规定:“采用高压给水系统时,可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时,应设高位消防水箱……。”我国目前消防给水系统中临时高压制居多,一般高层建筑都设有高位消防水箱。在高位水箱有效容积增加不多的情况下,生活贮水与消防贮水同时贮存于一个水箱中,这既经济又便于管理。高位水箱具有稳压作用,使冷热水系统水压保持平衡,方便洗浴。变频调速水泵不能满足消防贮水量,存在小流量和零流量供水问题,同时变频控制股价格较高,在高层建筑中采用较少。气压罐给水方式的主要缺点是气压罐调节容积小,同样存在不能满足消防贮水的问题,一般作为消防给水系统中的经常性增压设备,对于高层建筑生活给水一般用于少数楼层水压不足时的增压。由于以上诸多原因,目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式,尽管高位水箱存在增加建筑荷载和防止生活用水受到二次污染的问题。高位水箱给水方式可根据《规范》要求采用高位水箱减压给水方式、高位水箱并联给水方式或高位水箱串联给水方式,或者根据具体情况采用几种给水方式的结合。其中高位水箱减压给水方式利用减压水箱和减压阀减压。减压水箱占用一定的建筑面积,并且增加了防止生活用水二次污染的困难,有噪音影响。减压阀造价虽然较高,但占地面积大大减小,不影响水质而且无噪声,国内减压阀产品质量提高,性能可靠,故采用减压阀减压方式的日渐增多。高位水箱给水方式在实际应用中可以按以下情况考虑。1、建筑高度50m左右的高层建筑,高区部分可采用贮水池——水泵——屋顶水箱——减压阀给水方式。如果低区部分对供水安全要求较高,可以直接从屋顶水箱引下一根立管至低区管网,该立管上设电动阀门和减压阀,平时电动阀门关闭,在城市给水管网停止供水时打开电动阀门向低区供水。如图1所示。此方式供水安全可靠,充分利用了城市管网的水压,节省能源。这种方式普遍采用。2、建筑高度50~80m左右的高层建筑,高区部分可采用贮水池——水屋顶水箱——减压阀给水方式(见图2)或高位水箱并联给水方式(见图3)。并联给水方式各分区为独立的给水系统,供水安全可靠,水泵集中布置,便了管理维护,运行动力费川省。但走必须设水泵——水箱两套设备,增加了水泵和水箱占用的建筑面积,造价增大,这在大城市尤为显著。减压阀给水方式系统简单,设备费用少,占地面积小,管理维护方便。但是其供水安全性比并联给水较差,运行动力费用较高。目前我国各地供电情况逐步改善,电费比较适中,采用高位水箱分区减压给水方式具有较大优越性。这种情况病区部分有两个分区。此种方式应用较多。如由重庆建筑大学设计的重庆医科大学附属第一医院外科大楼,总建筑面积 37756m2,地下有两层,地上有二十三层,建筑高度 89.1m。生活给水系统采用分区给水方式,四层及四层以下由城市管网直接供水,五层及五层以上由贮水池——水泵—
高层建筑已成为城市建筑的主流。高层建筑的供水需要将城市自来水经储存、加压,通过管道输送给用户使用,这就是二次供水系统。二次供水管道系统关系到二次供水的水质、水压和供水安全,与居民的日常生活密切相关。下面就给大家接受一下EF-PSP高层建筑二次供水管道系统的优势。 1、抗压耐用,适用于高层、超高层建筑 EF-PSP 电磁双热熔钢塑复合压力管采用五层结构,中间层为钢管层,内、外层为PP-R 塑料层并通过热熔胶与钢管层复合成为一个整体。管道系统可承压2.5MPa,是城市高层、超高层建筑二次供水管网可靠的选择。 2、安全环保,使用寿命长 采用自主研发的电磁双热熔连接技术,不窜水、不腐蚀、不分层,不渗漏,安全可靠。钢塑管在生产时就采用拥有自主知识产权的端封专利技术,将管材端口的钢带完全塑封,隔绝空气,防止生锈腐蚀。 3、电磁双热熔连接,智能安装,质量在线 采用全自动电磁热熔焊机一键智能焊接,焊接效率高,焊接劳动强度低,操作方便快捷。 过程全在线:采用远程数据传输系统,安装过程可实现在线监控、在线设备检测、在线安装指导,全方位保障管道系统安装质量。 4、品种丰富,配套齐全 EF-PSP 钢塑管件品种齐全,完全满足工程设计安装要求。为方便安装施工,还提供专用的断管刀具、倒角刀、小锯霸等辅助安装工具,配套齐全。 5、专业售后,全面保障 售后服务团队可为用户提供系统的方案设计、设备选型、产品应用技术咨询、
工程技术咨询等应用技术服务。成立了专业的工程技术公司,拥有工程施工资质,可为用户提供包括系统设计、供材和安装服务的交钥匙工程服务。 以上就是为大家整理的关于EF-PSP高层建筑二次供水管道系统优势的资料,希望能给大家带来帮助。 武汉金牛经济发展有限公司成立于1999年,是一家专业致力于提供新型塑料管道全套系统解决方案,立足高性能高分子材料的多元化应用研究和加工领域的集团化国家高新技术企业。公司始终坚持“负责”的核心价值观,秉承“求实创新、服务社会”的企业宗旨,围绕塑料管道产品和系统成套应用,先后研发生产七大类十八大系列管道产品、海绵城市雨洪管理系统以及舒适家居系统,为广大用户提供健康绿色的品质生活。
长距离供水管线水锤防护措施 发表时间:2019-04-28T15:33:29.030Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:张楠楠邸海龙 [导读] 摘要:水锤是影响长距离压力输水工程安全运行的一个重要因素,不少工程因水锤而引起爆管,造成了严重的经济损失.长距离有压输水管道易发生水锤危害,尤以高扬程多起伏管道水锤防护难度最大,发生水锤的可能性最大。 中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北秦皇岛 066004 摘要:水锤是影响长距离压力输水工程安全运行的一个重要因素,不少工程因水锤而引起爆管,造成了严重的经济损失.长距离有压输水管道易发生水锤危害,尤以高扬程多起伏管道水锤防护难度最大,发生水锤的可能性最大。由于长距离输水工程管线长,管道起伏大,要求输水保证率高,因此工程的安全运行问题越来越受到科研、设计、施工及运行管理人员的重视。本文结合水锤特征,根据长距离输水管道系统的特点,提出有效的水锤防护措施。 关键词:长距离;输水系统;水锤防护 我国是一个水资源贫乏的国家,人均水资源占有量很低。有些地区水已成为制约经济发展的“瓶颈”。新中国成立以来,随着工农业的发展,科学技术的进步,我国兴建了40多万处泵站工程。已建和正在修建的许多大型泵站工程,向几十公里甚至更远的地方供水。 在长距离输水工程中,对加压供水系统安全危害较大的是水锤事故,不少工程因水锤而遭受严重破坏。水锤事故的成因不同,产生危害也不同,有的造成压力管道破坏(即爆管),有的造成泵房被淹,有的设备被打坏,伤及操作人员等,给正常的生活的生产带来了严重的影响和经济损失。由于泵站工程在国民经济建设中作用重大,其安全经济运行也备受人们重视。 1 水锤定义及特性 1.1 水锤定义 在有压管路中流动的液体,由于某种外界原因(如阀门突然关闭、水泵或水轮机组突然停车等)使得液体流速发生突然变化,并由于液体的惯性作用,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锤。 1.2 水锤特性 水锤实际上是由于水流速度变化而产生的惯性力。当突然启闭阀门时,由于启闭时间短、流量变化快,因而水击压力往往较大,而且整个变化过程是较快的。由于管壁具有弹性和水体的可压缩性,水击压力将以弹性波的形式沿管道传播。水击波传播过程中,在外部条件发生变化处均要发生波的反射。发射特性决定于边界处的物理特性。 2 长距离供水管线水锤防护的必要性 2.1 水锤产生原因 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。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。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。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。 2.2 水锤危害 在长距离输水工程中,水柱弥合水锤的危害较大,输水管道的流速变化是经常出现的,管道中水流速度变化时,致使管道中水压力升高或降低,在压力低于水的气化压力时,水柱就被拉断,出现断流空腔,在空腔处的水流弥合时将产生强烈的撞击,从而导致管道中的水压力升高,继而形成断流弥合水锤。弥合水锤升值很大,在实验装置观测到的竟达到工作压力的2-4倍,因此对输水安全性的危害很大。 3 水锤防治方法 3.1 缓闭止回阀 缓闭止回阀是止回阀的一种,它是通过缓闭作用来进行水锤防护的。理论和实践证明目前性能较好的是水泵控制阀和液控蝶阀两种。对于较小管径使用水泵控制阀较好;中等管径两种阀门各有千秋;较大管径一般说来液控蝶阀技术优势更大。缓闭止回阀装设在水泵出口处,其口径与水泵出口口径一致。高扬程多起伏输水管道,尤其出现管道局部断流时,水流回冲流速较大,缓闭止回阀快慢二阶段关闭角度的确定更为重要。因此,较重要的工程应该经过水锤计算确定其工作参数,缓闭止回阀选用的公称压力等级也应经过计算确定,以增强安全可靠性。 3.2 双向调压塔 双向调压塔是一种兼有注水与泄水缓冲的水锤防护设备,其设置的主要目的是:防止压力输水干管中产生负压,一旦管道中压力降低,调压塔迅速向管道补水。当管道中水锤压力升高时,它允许高压水流入调压塔中,从而起到缓冲水锤升压的作用。双向调压塔结构简单,工作安全可靠,维护工作少,防护效果好。但是造价高,地形和压力限制塔的高度,水质易受污染以及防冻问题阻碍了双向调压塔的使用。 3.3 箱式双向调压塔 箱式双向调压塔完全具有普通双向调压塔的优点,且克服了超压泄压阀存在的拒动作和滞动作等问题,使管道泄压迅速及时,安全程度大幅度提高;当管道内出现负压时,该调压塔可迅速向管道内补水,以防止水柱拉断产生断流弥合水锤。在水锤防护性能上几乎完全等同于普通双向调压塔,而且其高度可大幅度降低,一般仅2m~5m即可,从而提高了双向调压塔的使用范围,大大降低了工程造价,对于长距离高扬程多起伏管道是一种安全可靠的水锤防护措施。 3.4 进排气阀和超压泄压阀 对于高扬程多起伏长距离输水管道,工况较复杂对水锤防护要求较高,应采用具有恒速缓冲功能的排气阀。恒速缓冲排气阀是恒速排气,既能保证管道中气体及时排出,又使气体在管道内起到一定气垫的作用,在排气结束时又具有缓闭功能,对消减断流弥合水锤效果明显。 3.5 其他防护措施 在水泵汇水总管处装空气罐,但通常空气罐体积较庞大,对于高扬程的输水系统在压力变化范围较大时不宜使用。在管道上装止回阀,可将管道中水柱人为地截成数段,从而减小每段的作用水头,但浪费能耗,管理维修麻烦,实际工程中很少采用。
建筑消防给水系统中停泵水锤的算法及防护措施 Algorithms and prevention measures for stop-pump water hammer in building fire protection water supply system 摘要:介绍了建筑消防给水系统中水锤的概念与危害;阐述了目前常用的停泵水锤计算方法,并对各种算法的优缺点和适用条件进行了比较;最后,提出了建筑消防系统中停泵水锤的防护措施。 Abstract:Concept and hazard of water hammer in building fire protection water supply system were introduced. Various algorithms currently used for computing stop-pump water hammer were analyzed, and a comparison of the advantages and disadvantages as well as the applicable conditions was made. Finally, prevention measures for stop-pump water hammer in building fire protection water supply system were put forward. 关键词:消防给水停泵水锤防护措施 Key words: fire protection water supply, stop-pump water hammer, prevention measures 引言 水锤是管道瞬变流动中的一种压力波,它的产生是由于管道中某一截面液体流速发生了改变。这种改变可能是正常的流量调节,也可能是事故而使流量堵截,从而使该处压力产生一个突然的跃升或下跌。消防给水管网内的水体平时处于静止状态,检查测试或临警使用
1、高层建筑给水系统 1.1概述 1.1.1分类 1)生活给水系统 (1)生活冷水系统 (2)生活热水系统 (3)饮用水系统 (4)中水系统 2)生产给水系统 (1)软化水系统 (2)循环冷却水系统 (3)游泳池及观赏水池给水系统 3)消防给水系统 1.1.2高层给水系统的组成 引入管、水表节点、升压和贮水设备、管网及给水附件4部分 与底层民用建筑相比,高层给水管网和附件具有如下特点 (1)系统必须进行竖向分区 (2)管网布置一般呈环状 (3)给水附件的形式、类别、数量多,标准高。 (4)竖直干管通常敷设在专用的管道竖井内,水平干管布置在专用管道层或技术层(夹)内。 (5)施工安装及维护工作量较大,技术水平要求高,需与建筑内其他工种配合。 1.1.3给水系统的竖向分区 高层建筑给水方式可高位水箱、气压罐和无水箱三种方式。 1)高位水箱给水方式 (1)高位水箱并联给水方式 (2)高位水箱串联给水方式 (3)减压水箱给水方式 (4)减压阀给水方式
(a ) (b ) (c ) (d ) 图1.1高层建筑高位水箱给水方式 (a )并联(b )串联(c )减压水箱(d )减压阀 2)气压给水设备给水方式 其中供水设备包括离心泵和气压罐 3)无水箱给水方式 近年来,人们对水质的要求越来越高,国内外高层建筑采用无水箱的调速水泵供水方式成为工程应用主流。 特点:保证水质;省去高位水箱,能保证压力;利用变频调速使水泵处于较高效率的运行。缺点是变频价格贵,维修复杂,一旦停电则断水。 1.2.2 各种给水方式比较 为了直观地分析比较给水方式水泵耗能情况,假设如下:某一建筑采用同样 分区和不同的给水方式,各区的供水负荷分别占建筑供水负荷的的比例为:低区(35米)占50%、中区(30米)占25%、高区(30米)占25%;各区的水头损失设定为该区高度的10%;各区的水泵效率相同,则表1.2中水泵扬水功率计算方法如下: 1) 高位水箱给水方式
高层建筑给排水设计方案 摘要:现阶段,随着城市化建设的不断加快,极大的促进着建筑行业的发展。 高层建筑和普通建筑相比较而言,施工难度更高,给排水设计作为施工建设的重点,要想确保其施工质量,就必须要合理的规划给排水设计方案。基于此,本文 首先分析了高层建筑给排水工程特点;其次探讨了高层建筑给排水设计方案。 关键词:高层建筑;给排水工程特点;设计方案;研究分析 高层建筑给排水工程对于消防安全、给水可靠性等方面的要求非常高,这对 于给排水设计工作也就提出了更高的要求。如何才能够设计出更高质量的给排水 方案,成为接下来工作的重点。 一、高层建筑给排水工程特点分析 (一)静水压力大 高层建筑给排水系统最显著的特点就是静水压力大,在这一特点的影响下, 如果没有做好分区工作的话,不仅会在很大程度上影响到接下来的使用,出现较 大震动与咋噪音,消耗大量的能耗,导致水资源出现浪费,而且还极易导致破坏 水系统管道及配件。在这种情况下,我们就必须要科学合理的做好对水系统的竖 向分区工作,通过这样的方式,在降低静水压力的同时,更好的保障水系统的安 全稳定运行。 (二)消防安全要求高 和普通建筑相比较而言,高层建筑消防系统对于安全性方面有着更高的要求。众所周知,高层建筑属于综合性的多功能建筑,由于受到众多因素的影响,极易 导致出现火灾事故。我们都知道,高层建筑一旦出现火灾事故,其蔓延速度是非 常快的,并且灭火难度非常高,一旦延误了最佳的救火时机,必将会给人员及财 产安全带来了巨大的损失。在这种情况下,做好高层建筑消防给水系统设计工作 至关重要。 (三)瞬间给水、排水量大 高层建筑中人数众多,因此瞬间给、排水量是非常大的,在这种情况下,我 们实际的使用过程当中如果给水系统停水、排水系统堵塞等问题的话,必将会带 来非常大的影响。因此在设计高层建筑给排水系统的过程当中必须要确保技术的 合理性,并进行综合的考虑分析,最大限度的确保给排水系统的正常运行。 (四)排水量大、管道长 高层建筑不仅管道非常长、复杂,而且排水量非常大,管道压力波动较大。 要想在避免破坏水封的基础之上提升其给排水系统的排水能力,就必须要提升管 道压力的稳定性,在这一过程当中,可以通过设置通气管系统、应用螺旋消音单 立管系统等方式来解决。不仅如此,对于排水管道材料的选择,应确保其具备较 高的机械强度,最好采用柔性接口。 二、高层建筑给排水设计方案探讨 竖向分区问题和普通建筑相比较而言高层建筑高度要高的多,因此在设计水 系统的过程当中要认真考虑竖向分区的问题。如果只采用一个供水系统的话,那 么将会在很大程度上加大建筑底层配水点的压力,进而引发一系列的问题,例如:打开水龙头出现喷溅、而且还极易导致管道出现损坏。与此同时,在竖向分区的 过程当中还要确保区分压力值选择的合理性,如果压力值过高的话,是无法解决
工程大学继续教育学院 高层建筑给水排水工程考试题库 一、填空题(本题共10题,每小题1分共10分)30题 1、建筑给水管道根据安装位置和起的作用不同分为给水干管,给水立管,给水支管。 2、自动喷水灭火系统喷头布置形式一般有形布置,长方形布置,菱形布置。 3、高层建筑给水方式分为串联给水方式,并联给水方式,减压给水方式。 4、建筑埋地敷设的生活给水管与排水管之间的最小净距,平行埋设时不小于0.50m;交叉埋设时不小于0.15m;且给水管应布置在排水管的上面。 5、在高层建筑中,塑料排水立管明设且管径大于等于110mm时,在立管穿越楼层处应设阻火装置或阻火圈。 6、伸顶通气管管径与排水立管管径相同。但在最冷月平均气温低于-13℃的地区,应在室平顶或吊顶以下0.3m处将管径放大一级。 7、建筑物雨水管道应单独设置,在缺水或严重缺水地区宜设置雨水贮存池。 8.高层建筑物的室消火栓系统是指10层以上的住宅建筑,高度大于24 米的其他民用建筑和公共建筑的室消火栓系统。 9.建筑排水系统按排除的污、废水种类不同,可分为以下三类,即
生活排水系统、工业废水排水系统、屋面雨雪水排水系统。 10.屋面雨水排水系统由天沟、雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地干管和检查井组成。 11.自动喷水灭火系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。 12.建筑消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消 防管道、消防水池、高位水箱和水泵接合器及增压水泵等组成。 13.建筑排水通气管系统的作用主要是____排除臭气、保持气压稳定__、__补充新鲜空气_____、____降低噪音___。 14.化粪池是一种具有结构简单、便于管理、不消耗动力、和____造价低___等优点。局部处理生活污水的构筑物。 15.自动喷水灭火系统管道水力常见的计算方法有:作用面积法和特性系数法。 16.某由市政管网供水的住宅楼,管网服务压力为0.2MPa时,可供水至__四_层楼。 17、自动喷水灭火系统的报警装置主要有__水流指示器__、_压力开关__、__水力警铃_。 18.排水横管水力计算设计要素充满度、自净流速、管道坡度、最小管径 19.在高层建筑中常采用特殊单立管排水通气系统,其中有____苏维托,汽水分离汽水混合___.
某民用高层建筑给排水设计方案比选 【摘要】:当代社会,民用建筑数量以及高度的不断增加,随之而来带给设计工作者更大的困难,尤其是给排水专业的设计师,如给水与消防给水的压力分区、加压方式和系统形式,排水体制、通气方式,中水回用等方面都有其特点。本文结合具体工程实例,就该高层建筑给水排水工程设计方案进行对比选择,为我国民用高层建筑给排水工程设计工作者提供参考。 【关键词】:民用建筑;给排水设计;方案 1.系统简介及工程概况 1.1系统简介 在给排水设计当中,分为给水系统、排水系统和消防系统。排水系统由生活污废水排水系统和雨水排水系统组成;消防系统分为消火栓系统、自动喷水灭火系统和灭火器系统。该建筑的自动喷水灭火系统设在地下一层和地上一、二层的商业网点。 1.2工程概况 该工程总高度为97.6m,地下1层;地上32层,一、二层为商业网点,二层无卫生间,三层及以上为住宅。根据基本规定,住宅建筑10层及10层以上为高层建筑,建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。本建筑未超过100m,为普通高层建筑,无需设避难层。 2.生活给水系统设计 2.1基本参数 市政给水管网位于建筑北部,常年水压0.2MPa。根据卫生间用水器具可知,该居住建筑属于Ⅱ类普通住宅,用水定额选取q=200L/(人·d),小时变化系数Kh=2.6,用水时间t=24h,居民户数为180户,每户人数选取3.5人,计算得出最高日用水量Qd=126m3,最高时用水量Qh=13.65m3。 2.2给水系统选择 由于市政给水管网提供的水压无法满足建筑实际要求,根据规范,在任何用水点的最大静水压力不得大于0.35MPa,所以采取分区供水的方式对建筑供水。与其他供水方式相比,分区供水既减少能耗,降低压力浪费,又避免大量设备的使用,同时避免个别区域噪声污染。在高层建筑给水系统竖向分区当中,应遵循节能、节水、经济的原则,参考其他已竣工的优秀工程实例,并设计多个方案比较,使选取的分区供水方式节省能源、经济环保。通过诸方案的比较,将本建筑生活给水设计为4个区,供水方式均为下行上给式。地下一层车库和地上一层商
水锤产生的条件、危害及防护措施 水锤简介 水锤又称水击。是指水或其他液体输送过程中,由于阀门突然开关、水泵骤然启停等原因,流速突然变化且压强大幅波动的现象。说的通俗些:突然停电或阀门关闭太快,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就象锤子敲打一样,我们称之为水锤。 供水管道壁光滑,后续水流在惯性的“帮凶”下,水力迅速达到最大,所以容易造成破坏作用(如破坏阀门和水泵等),这就是水力学中的“水锤效应”,也叫正水锤;相反,阀门或水泵突然开启,也会产生水锤效应,叫负水锤。这种大幅波动的压力冲击波,极易导致管道因局部超压而破裂、损坏设备等。所以水锤效应防护是供水管道工程设计施工中必须要考虑的关键因素。 水锤产生的条件 1、阀门突然开启或关闭; 2、水泵机组突然停车或开启; 3、单管向高处输水(供水地形高差超过20米); 4、水泵总扬程(或工作压力)大; 5、输水管道中水流速度过大; 6、输水管道过长,且地形变化大。 7、不规范的施工是给水管道工程存在的隐患 7.1如三通、弯头、异径管等节点的水泥止推墩制作不符合要求。 水锤效应的危害 水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。这种大幅度的压强波动,对管路系统造成的危害主要有: 1、引起管道强烈振动,管道接头断开; 2、破坏阀门,严重的压强过高造成管道爆管,供水管网压力降低; 3、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; 4、引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的造成泵房淹没,造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。 消除或减轻水锤的防护措施 对于水锤的防护措施很多,但需根据水锤可能产生的原因,采取不同的措施。 1、降低输水管线的流速,可在一定程度上降低水锤压力,但会增大输水管管径,增加工程投资。输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变减少输水管道长度,管线愈长,停泵水锤值愈大。由一个泵站变两个泵站,用吸水井把两个泵站衔接起来。 停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关,几何扬程愈高,停泵水锤值也愈大。因此,应根据当地实际情况选用合理的水泵扬程。 事故停泵后,应待止回阀后管道充满水再启动水泵。 启泵时水泵出口阀门不要全开,否则会产生很大的水冲击。很多泵站的重大水锤事故多在这种情况下产生。 停泵水锤 所谓停泵水锤是指突然断电或其他原因造成开阀停车时,在水泵和压力管道中由于流速的突然变化而引起压力升降的水力冲击现象。例如电力系统或电器设备发生故障、水泵机组偶发故障等原因,都可能发生离心泵开阀停车,从而引发停泵水锤。 停泵水锤的最高压力可达正常工作压力的200%,甚至更高可以使管道及设备击毁,一般事故造成“跑水”、停水;严重事故造成泵房被淹、设备损坏、设施被毁,甚至于造成人身伤亡
浅析高层建筑给排水设计方案 摘要:本文以某高层建筑为例,从给水系统、消防系统、排水系统等几方面分析了该高层建筑的给排水设计要点,探讨了在高层以建筑给排水设计中的一些问题。 关键词:高层建筑;给排水;给水系统;消防系统;排水系统abstract: taking a high-rise building for an example, the water supply system, fire control system, drainage system and so on several aspects analyzes the key points of the design of high-rise building water supply and drainage, the paper discusses the design of high-rise building water supply to some problems. keywords: high building; water supply and drainage; water supply system; fire control system; drainage system 中图分类号:s611文献标识码:a文章编号: 高层建筑给排水的特点:高层建筑的建筑标准高。给水排水设备使用人数多,水量大,一旦发生停水或排水管道堵塞事故,影响范围大;竖向分区多;动力设备多;火灾隐患大;高层建筑的排水量大,管道长,管道中压力波动大。本文针对高层建筑给排水的特点,结合具体工程实例,分析了高层建筑给排水的设计要点。 1.工程概况 该高层建筑是一座集商业、写字楼于一体的综合性商务大厦。
管道水锤破坏的消除措施 [摘要]介绍了给水管道的水锤形成的各种原因及分类,针对水锤的形成原因提出了不同的水锤防护措施,并分析其工作原理,保证供水管道系统的正常运行,有很好的借鉴作用。 [关键词]给水管道;管道施工;水锤事故;预防措施 1.引言 社会经济的发展,人们生活水平的提高,要求我们城市供水系统的正常运作也要得到相应的保证。在城市管道事故中管道水锤现象是比较常见但是危害又相对较大的管道破坏形式。因此,对水锤破坏进行相关的分析并提出一些有效的防治措施具有很大的实际意义。 2.水锤 2.1水锤的定义。水锤是有压管道中的非恒定流现象。当阀门或水泵突然的打开,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,这种变化以一定的速度向上游或下游传播,并且在边界上发生反射,这种水力现象称为水锤。交替升降的压强称为水锤压强。 2.2水锤产生的原因和分类。水锤产生的主要物理原因是液体具有惯性和可压缩性,水锤现象的实质可归纳为由于管道内水体流速的改变,导致水体的动量发生改变而引起作用力变化的结果。一般说来,输水管道系统中的过渡过程的起因大体有:启泵和停泵,机组转速发生变化或运行不稳定、动力故障;空气进入水泵或管道系统,泵内发生回流,阀门启闭,线路分流、激流等。其中以事故停机引起的水锤破坏尤为的严重。从不同的角度划分,水锤主要分为以下几种:(1)依照理论分析可以分为刚性水锤和弹性水锤;(2)按关阀历时和水锤相位的关系可以分为直接水锤和简介水锤;(3)按外部成因可以分为启动水锤、关阀水锤和停泵水锤;(4)按水锤发生的不同输水道可以分为封闭管道的水锤、明渠中的水锤和明满交替的水锤;(5)按水锤波动的现象分为水柱连续的水锤和水柱分离的水锤现象。 2.3水锤的危害。水锤有极大的破坏性。由于水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍,这种大幅度的压强波动,可导致管道系统强烈振动产生噪声,可能破坏管道、水泵、阀门,并引起水泵反转,管网压力降低等。 3.水锤的消除措施 针对上述水锤形成的机理分析,笔者通过结合工程实践提出几种管道施工过程中经常用到的防护措施。
. 高层建筑的定义: 在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)规定:1.10层及10层以上的居住建筑;建筑高度超过24m的公共建筑 2.高层建筑的给水特点及要求 特点: (1)需采用高耐压管材,附件和配水器材; (2)阀门易产生水锤,引起噪音,损坏管道; (3)由于水压大,造成水流过大,水头损失增加; 要求: 安全,应解决底层压力大的问题;可靠,尽可能不断水;节能,以减小运行 费用。 3.高层建筑给水 方式 .
(1)串联式 ①工作过程 下一区的水箱作为上一区的水池,水像接力一样送到需要的楼层。 ②特点 管路简单,造价低;水泵保持在高效区工作,节能。水泵数量多。设备布置 不集中,维修管理不便。供水不安全,下区有故障直接影响上区供水。下区 水箱水泵容积较大。
③应用 一般应用于建筑高度超过100m的超高层建筑。 (2)减压给水方式 有两种基本形式 ①水箱减压给水方式 . 供水方式:由底层供水设施将水送至建筑最需要的最高点屋面水箱等,再逐
级送至下区各水箱减压,由各区水箱向本区供水。 特点: 水泵数量少,占地少,集中设施便于维修和管理;管线布置简单,投资少。 低区水压损失大,能量消耗多。上部水箱容积大增加结构负荷。 适用范围: 一般应用于建筑高度不大,分区较少,地下室面积较小,中间允许设置水 箱以及当地电费较便宜的高层建筑。 ②减压阀减压给水方式 .
供水方式:由底层供水设施将水送至建筑最需要的最高点屋面水箱等,再逐 级由减压阀减压后向各个区供水。 特点: 水泵数量少,占地少,集中设施便于维修和管理;管线布置简单,投资少。 低区水压损失大,能量消耗多。层面水箱容积大,增加结构负荷。 适用范围: 一般应用于建筑高度不大,分区较少,地下室面积较小,中间不允许
能源环境 管道水锤破坏的消除措施 中色十二冶金建设有限公司(山西河津) 段效坚 【摘 要】介绍了给水管道的水锤形成的各种原因及分类,针对水锤的形成原因提出了不同的水锤防护措施,并分析其工作原理,保证供水管道系统的正常运行,有很好的借鉴作用。 【关键词】给水管道;管道施工;水锤事故;预防措施 1.引言 社会经济的发展,人们生活水平的提高,要求我们城市供水系统的正常运作也要得到相应的保证。在城市管道事故中管道水锤现象是比较常见但是危害又相对较大的管道破坏形式。因此,对水锤破坏进行相关的分析并提出一些有效的防治措施具有很大的实际意义。 2.水锤 2.1水锤的定义。水锤是有压管道中的非恒定流现象。当阀门或水泵突然的打开,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,这种变化以一定的速度向上游或下游传播,并且在边界上发生反射,这种水力现象称为水锤。交替升降的压强称为水锤压强。 2.2水锤产生的原因和分类。水锤产生的主要物理原因是液体具有惯性和可压缩性,水锤现象的实质可归纳为由于管道内水体流速的改变,导致水体的动量发生改变而引起作用力变化的结果。一般说来,输水管道系统中的过渡过程的起因大体有:启泵和停泵,机组转速发生变化或运行不稳定、动力故障;空气进入水泵或管道系统,泵内发生回流,阀门启闭,线路分流、激流等。其中以事故停机引起的水锤破坏尤为的严重。从不同的角度划分,水锤主要分为以下几种:(1)依照理论分析可以分为刚性水锤和弹性水锤;(2)按关阀历时和水锤相位的关系可以分为直接水锤和简介水锤;(3)按外部成因可以分为启动水锤、关阀水锤和停泵水锤;(4)按水锤发生的不同输水道可以分为封闭管道的水锤、明渠中的水锤和明满交替的水锤;(5)按水锤波动的现象分为水柱连续的水锤和水柱分离的水锤现象。 2.3水锤的危害。水锤有极大的破坏性。由于水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍,这种大幅度的压强波动,可导致管道系统强烈振动产生噪声,可能破坏管道、水泵、阀门,并引起水泵反转,管网压力降低等。 3.水锤的消除措施 针对上述水锤形成的机理分析,笔者通过结合工程实践提出几种管道施工过程中经常用到的防护措施。 3.1空气罐防护。空气罐是一内部充有一定量压缩气体的金属水罐装置,一般情况下载在水泵出口附近的管道上安装。在因事故停泵后,管道中的压力降低,罐内空气迅速膨胀,在空气压力作用下下层水体迅速补充给主管道,防止水柱分离;倒泻水流会使得水泵进入水轮机工况后,泵出口的逆止阀迅速关闭,管中压力上升,出水管中的高压使水流入空气罐中,使罐内空气压缩,从而减小管道中的压力上升。为防止管道中产生过低的压力,入流量和出流量相等时差压孔口水头损失比值应控制在2:5:1左右。 3.2进排气阀。长距离输水管道在开始输水、停止输水和流量调节及事故停泵的不同工况下,需将管内空气排出或将管外空气补进管内,使压力管道系统不受气体、水锤负压等危害而安全运行的主要防护措施之一。可以把它的作用归纳为三方面:一是是管道发生水锤事故产生负压时,能及时的补充空气,不致负压过大而水柱分离;二是管道在运行情况下,能随时排出水中逸出的气体,避免气体的聚集、扩散而使输水量下降、管道漏水或引发气爆型水锤;三是空管道充水时及时排除管内空气,以免产生气阻而引发启泵水锤。 3.3单向调压塔防护。单向调压塔是一种用于防止产生水柱分离的经济可靠的防护措施,常设于容易产生负压的部位。这种调压塔由一个水塔与辅助支管、阀件等组成。水塔通过逆止阀与泵站主管道相连接,逆止阀的启闭由出水管道的压力控制。水泵起动时,逆止阀处于关闭状态,并补水管立即向水塔充水:当水位达到正常水位后,补水管出口的浮球阀关闭,自动保持塔里面的水位。非正常的停泵后,当出水管道压力下降到调压塔正常水位以下时,逆止阀将会迅速打开,通过辅助支管向主管道进行补水,防止管道因压力降低而产生水柱分离的现象,也很大程度降低了调压塔的高度。但是在实际应用工程中如果应用单向调压塔防护时应注意两点:(1)调压塔对于出水管道的保护范围是有限的,一般是相当于塔内最高水位以下的管道部分。如果在此高程以上的管道还可能产生水柱分离,则应根据管道的纵断面及最低压力线情况装设两个或多个调压塔。(2)补水后,调压塔应能迅速充水,准备下一次动作。因此,补水管应设计有足够的直径,水塔顶端的球阀应动作可靠。 3.4其他防护介绍。在常用的水锤防护措施中还有防爆膜、止回阀加旁通管、水锤消除器等几种,接下来将分别作简单的介绍。 1)防爆膜。防暴膜是在需要保护的管道上用一支管连接,并在其端部用一塑性金属膜片密封,当管中升压超过预定值时,膜片爆破,泄掉一部分高压水,以保证主管道的安全,起到水锤防护的效果。一般用于小流量、高扬程的泵站,作为其他防护措施的后备保护。2)惯性飞轮。在水泵机组主轴上增设惯性飞轮是为了加大水泵机组转动部分的转动惯量,以延长水泵机组的正转时间,有效避免管路中流速和水压的急剧降低、改善水锤压力猛烈波动状况,从而在一定程度上消弱了负压,防止了水柱分离现象的出现。3)止回阀加旁通管。对管线纵断面有凸部系统,水柱分离通常在某一凸部附近形成,且气穴会在一定范围内逐渐向高处波及,形成气穴流,当管路水流发生倒流后,气穴体积将迅速减小直至溃灭,产生很高的水柱弥合水锤,如能在水柱分离段的末端布置一逆止阀和旁通管,则可减小水柱弥合的升压和减小下游其他部位的水力波动。4)水锤消除器。水锤消除器实际上是具有一定泄水能力、并适合于泵站停泵水锤压力变化过程的安全阀。 4.新型水锤防护设备 以往防止水锤的办法是在压力管道上设置调压水箱、空气室、爆破膜片、水锤消除器、机组装设飞轮等。这些办法都可以在不同程度上防止水锤,但是它们普遍存在着占用厂房面积大,土建工程投资大的问题,而且运行不方便,目前可应用一些新型水锤防护设备。 4.1液控缓闭蝶阀。该阀在断电时可按预定的时间和角度,分快、慢二阶段关闭,能有效地降低管网中压力波动,消除流体在管网中的水锤危害,控制水泵反转,从而保证水泵和管网系统的安全可靠运行。 4.2缓闭止回阀。目的该类阀门有重锤式和蓄能式两种,可以根据需要在一定范围内对阀门关闭时间进行调整。缓闭止回阀克服了普通止回阀的缺点,具有如下特点:(1)泵启动后阀门能及时迅速打开。(2)正常运行时,要求阀瓣有尽可能大的开启角,并能稳定在全开位置。(3)停泵时阀门有优良的关闭特性,在突然停泵时既能阻止水倒流,保护水泵不致发生反转,达到保护水泵的目的;又能使其在关闭的最后阶段实现缓闭,减少突然关闭造成管路中的水锤,达到保护管路的。 5.结论 文章通过分析水锤形成原因,有针对性地提出了切实可行的水锤防护措施,如提出空气罐防护等,同时结合水锤防护的发展趋势,给出了未来水锤防护设备,以为同类工程提供参考借鉴。 参考文献 [1]柯勰,胡云进,万五一.缓闭式空气阀水锤防护效果研究[J].四川建材,2006,27(02):74-75. [2]高润清.水锤的研究与防护[J].价值工程,2007,29(06):101-103. [3]毕延龄.输水系统的水锤及水锤防护[J].建筑技术通讯(给水排水),2011,31(02):46-49.