空气罐对泵站水锤的防护效果研究

为了开展空气罐对泵站水锤防护效果方面的研究,以山西省长治市辛安泉工程西仵泵站为研究对象,根据水锤计算的基本原理,建立了空气罐数学模型;借助于数值模拟计算分析泵站发生停泵水锤时无阀防护、液控蝶阀与空气阀防护、液控蝶阀与空气罐防护、液控蝶阀空气阀加空气罐联合防护等工况下的水锤压力变化规律,根据分析结果,提出了利用液控蝶阀、空气阀和一定体积的空气罐对泵站水锤进行联合防护的新思路。研究过程中,将空气罐直径作为变量,以此模拟空气罐体积对水锤防护效果的影响,从而得出了液控蝶阀、空气阀加空气罐联合防护时的水锤防护效果最佳的结论。研究成果对于其他供水工程的水锤防护具有借鉴意义,可为长距离供水工程水锤防护提供新的思路与参考。     

空气罐敏感性参数对泵站水锤防护效果研究

为探究空气罐对泵站水锤的防护效果,以北方某泵站工程为背景,根据水锤计算基本原理,建立空气罐数学模型,通过数值模拟泵站发生停泵水锤时无阀防护、液控蝶阀、液控蝶阀+空气阀、液控蝶阀+空气阀+空气罐联合防护工况下水锤压力水头变化规律,提出利用液控蝶阀+空气阀+一定体积的空气罐联合防护泵站水锤的新思路。通过进一步模拟空气罐高度直径比、初始气体压力水头对水锤防护效果的影响,得出了综合消除水锤最优方案为高度直径比为3、初始气体压力水头为60 m时,水锤防护效果最优。     

大流量长距离供水工程水锤防护研究

结合某一典型工程,采用华东勘测设计研究院有限公司自行开发的长距离压力供水工程水锤防护计算软件Hysim City进行相关计算分析,并对低扬程、大流量泵站供水工程水锤防护进行研究。首先对输水系统在无任何水锤防护措施时进行了计算,计算表明,若无任何水锤防护措施,输水系统沿线将会发生水柱分离及弥合水锤现象,危害输水系统安全。然后针对低扬程、大流量的供水工程水锤特点,分析比较了空气罐方案、空气阀与双向调压塔联合防护方案以及仅采用空气阀方案的多种水锤防护方案的水锤防护效果;计算结果表明,空气阀方案为低扬程、大流量供水工程中较为安全、经济合理的水锤防护措施。图11幅。     

基于正交试验的单向调压塔结构优化研究

基于单向调压塔水锤防护原理,对调压塔直径、调压塔有效水深和补水管直径等3个关键参数,采用正交试验方法,比较分析各个参数对水锤防护效果的影响权重及其变化趋势,获得最优的单向调压塔设计方案,并通过现场测试,证明该设计方案的有效性。研究表明:在调压塔内水量充足的情况下,补水管直径对水锤防护效果影响最大,其次是塔内有效水深和调压塔直径;随着补水管直径的增加,最大水锤压力先减小后增加;而补水体积则逐渐增大,水泵最大倒转转速略有增加。     

空气罐在长距离输水管线水锤防护中的应用

针对长距离输水管线中的停泵水锤现象,阐述了空气罐防护水锤的原理及边界条件的数学模型,并结合工程具体实例,应用特征线法进行了数值模拟,并对采用空气阀和空气罐与空气阀相结合的防护方案进行了比较。结果表明,合理地使用空气罐可以有效地减轻停泵水锤的破坏。     

长距离压力输水管道水锤防护设计

四川某20万m3/d长距离输水工程地处山区,输水距离长且管道起伏较大,并且采用泵站加压输水,水泵扬程81m,水锤防护难度大。以该工程为例,基于PIPE2010:Surge水力分析软件平台,将防水锤空气阀、防水锤空气罐在输水工程中搭配使用,对其进行了水锤数值模拟。分析结果表明,防水锤空气阀与防水锤空气罐联合作用可有效地防护长距离输水工程中水锤危害。     

弓背形高扬程泵站负压水锤防护研究

为研究弓背型高扬程泵站在事故断电时的负压水锤防护,以陕北某典型泵站作为对象,采用特征线法进行水力过渡计算,分析比较设置泵后缓闭阀、空气阀、调压井、空气罐和增大机组转动惯量等方案的压力包络线。结果表明:泵后缓闭阀和空气阀对这种水锤源不在泵站的管道负压几乎不起作用;相比受限较多的调压井和机组转动惯量,空气罐更能灵活经济的消除管道负压及可能引起的弥合水锤。     

基于特征线法的长距离加压输水系统的水锤防护研究

在长距输水工程中往往会出现由于突然断电停泵而造成的水锤事故。以某长距离加压输水系统为研究对象,基于特征线法对其分别采用空气阀、空气罐以及将空气阀与空气罐结合的3种不同水锤防护效果进行对比。结果显示将空气阀和空气罐相结合的措施能更好地防止水锤破坏,使管线中所需的空气阀数量大幅减少的同时压力显著降低,从而提高系统运行的可靠性和安全性,对类似工程的设计具有一定的指导和借鉴意义。     

考虑爆管工况的长距离供水工程水锤防护研究

在长距离泵站输水工程中,常规的水锤防护方案通常是依据事故停泵工况来设置水锤防护措施,很少考虑爆管对输水系统过渡过程的影响。当下游输水管道某一点发生爆管事故时,剧烈的水锤降压可能诱发二次或连环爆管事故。分析了实际工程中地下埋管爆管的物理过程,并基于溢流稳压塔的工作原理建立了合理的数学模型。在设计水锤防护方案时,考虑事故停泵工况和爆管工况,提出了泵后空气罐与空气阀相结合的防护方案。结合某实际供水工程,对比了分别发生事故停泵和爆管时不同防护方案对水锤防护效果的影响,结果表明:常规的水锤防护方案可有效消除事故停泵水锤危害;空气罐与空气阀联合设置的防护方案可有效隔断爆管事故下水锤降压波的传播,避免二次爆管事故的发生。     

前段陡坡长距离供水工程水锤防护方案优选

文章结合我国北方地区某长输管线供水工程实例,针对长距离、高起伏、前段有陡坡的长输供水系统水锤防护问题,对事故停泵水锤防护效果模拟分析,通过分别调节两阶段缓闭止回阀、调压塔和气压罐等水锤防护设备形成不同水锤防护方案,最终通过技术、经济性能综合比选出最优方案。结果表明,在前段有陡坡的长距离供水工程中,以空气阀为基础防护设备,在管线中综合设置两阶段缓闭止回阀和气压罐,能够有效缓解过高和过低的水锤压力,水锤防护效果最好。     

水锤防护措施在某长距离供水系统中的应用

以新疆某长距离、高扬程扬水工程为例,通过Kpipe2010水锤分析计算软件进行分析研究,结合一级、三级扬水泵站的压力管道进行长距离停泵未设水锤防护设施分析,发现在泵站设计扬程相等的情况下,几何扬程越大,其整个管路水锤升压越大,止回阀处的压力波动也越大。通过分析管线的长度,还发现随着管线长度的增加,发生水柱中断的位置会越多。采取装设液压缓闭止回阀、防水锤空气阀、水锤消除罐、水锤消除阀后进行分析计算可知,当发生停泵水锤时,整个管道的水锤压力降低了,可有效防止水锤负压产生。     

长距离输水工程中空气阀的进排气特性研究

针对长距离有压输水系统的特点,从基本的空气动力学方程入手,分析推导了空气阀的数学模型,并采用水锤计算的特征线方法,进行了空气阀水锤防护的实例分析。同时,探讨了进排气系数对空气阀运行特性和水锤防护效果的影响。计算结果表明,计算模型可以准确地模拟空气阀在水力过渡过程中的进排气特性,空气阀的进排气系数等设计参数对空气阀的水锤防护效果有显著影响。同时,通过合理的布置空气阀,可以有效地抑制输水系统中液柱分离现象的发生,保证输水系统安全。     

基于Surge2010的某泵站扬水工程水锤计算及防护分析

结合新疆某在建长距离、高扬程输水工程,利用水锤瞬态分析软件PIPE2010:Surge对泵站及输水管路进行建模,对其停泵水锤进行模拟计算。针对模拟结果,提出了采用防水锤型空气阀、水锤消除罐、水锤消除阀相结合的水锤防护措施。计算和分析结果表明,该防护措施是有效的。     

空气阀缓冲阀瓣对水锤防护效果分析

长距离输水管道为有效控制弥合水锤,空气阀在结构上应具备快速进气缓慢排气特性。为研究缓冲阀瓣孔径大小、安装位置对空气阀水锤防护效果的影响。绘制了7组不同孔径大小缓冲阀瓣,分别布置阀体上端和阀体下端。利用Fluent计算流体软件求取了空气阀进排气流量特性参数;通过Hammer水力计算软件对安装该空气阀的输水管道,进行水锤防护效果分析。结果表明空气阀缓冲阀瓣布置在阀体上端对水锤防护性能好,缓冲阀瓣通流面积与空气阀出流面积比值为0.025时,其水锤防护达到安全范围以内。     

空气罐单向塔在停泵水锤中的联合防护研究

采用水泵加压的供水工程,常在泵后设置空气罐以降低停泵负水锤。当管道供水流量大、泵扬程高时,空气罐所需体型往往较大。为降低空气罐体型,论文采用特征线法,建立空气罐数值模型,探讨空气罐和单向塔联合防护方案。结果表明:在泵后一定距离设置空气罐和单向塔,对减少空气罐体型效果明显,可降低工程投资及便于管理。     

高扬程少起伏长距离输水系统水锤防护方案优选

文章结合中国西北地区某长输管线供水工程实例,针对高扬程、少起伏、长距离供水系统水锤防护问题,分别通过分析两阶段缓闭止回阀、两阶段缓闭止回阀和气压罐、快关式止回阀和气压罐、水力式止回阀和气压罐等水锤防护设备模拟分析事故停泵管线水锤防护效果。最终通过安全性能、对水锤负压缓解能力、经济性等方案综合比较确定最优水锤防护方案。结果表明,前段少起伏的长距离管线中用鲁棒性能强的气压罐防护水锤危害,水锤防护效果最好。     

长距离供水工程水锤防护效果研究

为了解决水资源时间和空间上的分布不均匀问题,大量长距离供水管道正在或已经被建设。本文针对停泵水锤发生时水力特性参数的变化,建立了水锤计算数学模型及其防护措施的边界条件,对液控蝶阀和空气阀防护水锤效果进行了研究。通过对某长距离泵站供水工程的水锤防护模拟,分析了不同防护条件下的水锤效果。结果表明:液控蝶阀可以减少负压,防止水泵倒转以及水流倒流;空气阀可以在液控蝶阀的基础上进一步改善负压,但可能会增加压力波动。本文的研究结果可为长距离供水管道的水锤保护提供依据。     

泵站系统管路负压的消除措施分析

泵站系统水泵启动、停机及事故断电过程中,管道局部高点位置会形成瞬时负压区,而负压区空气压力的剧烈变化是泵站系统断流弥合水锤形成的关键因素,在相应位置设置排气阀和气压罐是解决泵站负压引起的断流弥合水锤问题的有效措施。以尼日尔二期工程为例,基于Hammer软件,对泵站系统水锤进行了数值模拟计算。通过计算,比较了设置排气阀、气压罐以及气压罐和排气阀结合三种防护措施对管路系统负压的影响。结果表明,设置排气阀及气压罐措施能有效降低甚至消除管道负压,从而可预防断流弥合水锤的发生,是泵站系统水锤防护的有效措施。     

有压输水系统的水锤防护研究

在长距离有压输水管路中,往往因启泵或停泵而造成水锤事故,针对水锤防护措施,以具体工程实例为研究对象,利用PIPENET建立水锤计算模型,通过多功能液力控制阀、注气微排阀、空气罐联合防护的方式,对有压输水管路事故停泵时发生的水锤现象进行防护研究。数值模拟计算后,通过合理设置多功能液力控制阀的关闭规律,调整注气微排阀的安装位置,以及合理对空气罐进行选型,可保证管道压力及水泵运行在合理范围内,从而保证加压泵站的安全运行。     

泵站压力管道的水锤研究

泵站停泵水锤是最具危害的一种现象,会使管道爆裂进而导致工厂停工等。因此,在泵站的设计中对于水锤的设计一直都较为重视。本文以某泵站工程为案例,首先论述了管材的选择过程;然后进行了水锤计算分析,从关阀模式选择、空气罐优化、空气阀的优化设计等来说明水锤的防护设计;最后总结了泵站压力管道水锤防护的几种措施。本文的研究内容对于提高泵站压力管道的防护具有重要的参考价值。