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水利工程论文-多功能水泵控制阀的水锤防护特性及其应用.doc

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水利工程论文-多功能水泵控制阀的水锤防护特性及其应用.doc

水利工程论文-多功能水泵控制阀的水锤防护特性及其应用摘要:本文论述了新型多功能水泵控制阀的水锤防护原理,并结合实际工程应用情况,介绍该控制阀的设计计算方法。关键词:多功能水泵控制阀水锤防护原理1引言水锤控制是给水管道系统设计的一项重要内容。水锤的形成与阀门的迅速关闭/开启有关,由于阀门关闭/开启时间Ts与水锤波的相长T的差异,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,反射回来的水锤波尚未到达阀门时,阀已关闭,水锤波所产生的压强增高值无干扰作用,这种水锤称为直接水锤,阀门开状态与关闭状态刚好相反,装有普通止回阀的供水系统中常常产生直接水锤。当Ts﹥T时,在阀门关闭过程中,反射回来的水锤波到达阀门时,阀门尚未完全关闭,水锤波导致的压强增值受到了干扰,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得多,危害最大的是断流弥合水锤。株洲南方阀门制造有限公司生产的多功能水泵控制阀,就是通过控制阀门的关闭状态,造成间接水锤的形成条件来实现管道系统的水锤防护的。2水锤波增压值的理论计算给水系统水锤波的压力峰值P为水泵的额定扬程P1和水锤压力增值△P的迭加值即:P=P1+△P(1)(1)直接水锤压力增值△P按儒可夫斯基公式,可以计算供水系统中发生直接水锤时的压力增值△P(2)△P—直接水锤的压力增值,Kpa;V0—水锤产生前管道中的平均流速,m/s;V—水锤产生后管道中的平均流速,m/s;(3)式中,K:水的弹性模量,N/m2;K=2.04×105N/cm2E:管壁材料的弹性模量,N/m2,钢管或钢筋混凝土管,EO=2.04×107N/cm2D:供水管的直径,mm;δ:供水管的管壁存度,mm;CO=K/ρ,在密度为ρ,弹性模量为K的无边界液体介质中声音的传递速度,对于水,CO=1425m/s。从式(2)可以看出,当管道材料及其所输送的介质确定以后,直接水锤的压力增值△P,是管径和流速的函数,△P=f(V,1/D),直接水锤的压力增值△P随着流速的增大而增大,随着管径的增加而减小。因而在工程设计中可以通过降低流速即增大管径来降低水锤的危害。(2)间接水锤压力增值△P1的计算间接水锤的压力增值计算比较复杂[2][3],可按流体力学公式进行计算△P,=T/Ts·△P(4)△P —间接水锤时的水压增值,Kpa;由于发生间接水锤时,T

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