壓力波動預(yù)止閥計算與分析

1、不設(shè)壓力波動預(yù)止閥的水錘計算

圖1為事故停泵時，布置空氣閥、泵后蝶閥兩階段關(guān)閉且不設(shè)壓力波動預(yù)止閥的水錘計算結(jié)果，圖中H0為壓力頭，H1為泵出口壓力頭，t為時間，ｎ為轉(zhuǎn)速；表1為該工況下系統(tǒng)極值統(tǒng)計，表中也為泵,出口額定壓力頭，Ｈmax，Hmin分別為系統(tǒng)最高、最低壓力頭，nbmax為水泵最大倒轉(zhuǎn)速。

圖1不設(shè)壓力波動預(yù)止閥事故停泵計算結(jié)果

表1不設(shè)壓力波動預(yù)止閥事故停泵極值統(tǒng)計

計算結(jié)果說明，不設(shè)壓力波動預(yù)止閥時，事故停泵會導(dǎo)致泵出口壓力迅速降低，而通過空氣閥的補氣作用，可使系統(tǒng)的最低壓力控制在汽化壓力以上，泵的最大倒轉(zhuǎn)速沒有超出額定轉(zhuǎn)速的1.2倍，但由水柱回流撞擊蝶閥引起的系統(tǒng)最高壓力頭超出了水泵出口額定壓力頭的1.5倍(211.89)可見，設(shè)置空氣閥以及蝶閥采取兩階段關(guān)閉規(guī)律后，可使輸水系統(tǒng)的最低壓力頭和泵的最大倒轉(zhuǎn)速控制在合理范圍內(nèi)，但由蝶閥關(guān)閉引起的高壓水錘還需要采取降壓措施進(jìn)行防護(hù)。

2、設(shè)置壓力波動預(yù)止閥的水錘計算

為了防護(hù)高壓水錘，在泵站出口位置安裝１臺壓力波動預(yù)止閥，其參數(shù)設(shè)置如下：閥門感應(yīng)開啟壓力頭選為穩(wěn)態(tài)壓力的0.5倍（70m）；由圖3b可知，不設(shè)壓力波動預(yù)止閥時，泵站出口第１個壓力波峰距事故停泵間隔大約30s，為了使第1個高壓波峰在閥門關(guān)閉之前向外界泄掉且減小因外泄過多導(dǎo)致負(fù)壓再次降低，低壓條件開啟時間暫設(shè)為20s，閥門維持開啟時間設(shè)為10s（30-20s）；閥門關(guān)閉時間不宜太短，初設(shè)為210s。水錘計算結(jié)果如圖2所示，系統(tǒng)極值統(tǒng)計如表２所示。

圖2設(shè)置壓力波動預(yù)止閥事故停泵計算結(jié)果

表2設(shè)置壓力波動預(yù)止閥事故停泵極值統(tǒng)計

計算結(jié)果說明，由水柱回流撞擊蝶閥引起的高壓水錘可通過提前開啟的壓力波動預(yù)止閥排放到外界，最終系統(tǒng)最高壓力由233.67m降為182.10m，從而使壓力控制在了水泵出口額定壓力的1.5倍范圍內(nèi)，同時水泵的最大倒轉(zhuǎn)速由-626.20r/min上升到-41.40r/min，提高了水泵的運行穩(wěn)定性。