脈沖振動和水錘及其控制

UNDERSTANDING PULSATION AND WATER HAMMERCONTROL

如何控制振動和水錘

脈沖阻尼（PULSATION DAMPENING）

當(dāng)液體在流動中突然受阻，在系統(tǒng)中將會形成浪涌，這種浪涌通常也被稱為“水錘”，其動能換算成壓力，能夠達到系統(tǒng)工作壓力的6倍，對系統(tǒng)的儀表、泵、管道、過濾器和閥門造成損壞。如果沒有防止浪涌的裝置，沖擊波將會沿著管道傳回到泵上，然后返回，一直來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、浪涌、泵啟動和停止是產(chǎn)生水錘的幾個主要原因。可以把快速關(guān)閉閥門改成在1-1.5秒內(nèi)關(guān)閉，因為快速關(guān)閉閥門可能會因大量快速流動的液體被突然停下來而產(chǎn)生強烈的水錘。泵的啟動也是使運動中的液體突然被停下來，在泵啟動時，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SENTRY?浪涌抑制器，就能提供一個蓄能容積來吸收液體的加速度并防止出現(xiàn)壓力尖峰。當(dāng)浪涌進入抑制器時，內(nèi)部的氣體受壓縮，液體得到儲存，沖擊波也同時被吸收。當(dāng)系統(tǒng)達到穩(wěn)定的流速時，壓縮氣體也慢慢釋放壓力，將儲存的液體的流回到系統(tǒng)中。

當(dāng)泵無論是由于故障還是正常停機，液體由于慣性繼續(xù)向前運動，泵出口處就會形成一個真空，當(dāng)液體由于管道的摩擦停了下來，液體通常又會反向流回泵出口處，回流的液體會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，還是會形成低壓引起水錘。

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引起“空穴”，因為進液閥的打開和關(guān)閉引起的高頻率的壓力波動也使得往復(fù)泵的工況變得更加復(fù)雜。在進液壓力較高的情況下，進液單向閥的打開和關(guān)閉會形成水錘，增加對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，泵的進液單向閥實際上會減小進液壓力，由于管道中不能完全充滿液體造成的“空穴”也會使泵不能達到足夠的流量。另外，空穴現(xiàn)象也會使泵部件的壽命變短。安裝于泵進液口處的SENTRY?吸入穩(wěn)定器可作為蓄能器，在每個吸入沖程中能夠減小壓力波動和使泵頭充滿液體。在吸入揚程較高的場合，為避免泵的每個吸入沖程不吸空，吸入穩(wěn)定器的安裝就顯得尤為重要了。吸入穩(wěn)定器能夠時刻保證進液量，當(dāng)泵行程轉(zhuǎn)換時，液體流入吸入穩(wěn)定器，然后在進液閥重新打開時流出，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體積也會改變，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**閥并污染周圍環(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。

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

系統(tǒng)中流動的液體能在循環(huán)工作的某一過程被儲存，并在另一過程中由于打開（或關(guān)閉）閥門或系統(tǒng)壓力的變化而得到釋放。SENTRY?蓄能器能用來維持工作過程壓力平穩(wěn)和其他用途的液體儲存，例如過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，蓄能器也能用來傳遞壓力。蓄能器安裝在管線中，被氣囊被隔開的兩種不同的液體從兩端進入，當(dāng)一種液體的壓力增加時，則朝另一種液體方向推動氣囊，將增加的壓力進行傳遞。