泵系统中调压塔水锤防护特性的研究

本文针对万家寨引黄入晋工程总干一、二级泵站采用的级间串联、站内多台机组并联的复杂泵系统，应用水锤理论和带插值的特征线法，建立了多条进出水管道交汇的水泵并联和调压塔边界条件的数学模型，分析了在各种不同运行组合情况下事故停泵水力过渡过程中调压塔的水锤防护特性，研究了水泵出口阀关闭程序对管道系统压力和调压塔水位变化的影响，提出了确定调压塔经济断面的方法，得出了对工程优化设计有实际意义的结论。     

高扬程泵站停泵水锤防护措施的比较与分析

高扬程泵站因流量大、扬程高,在事故工况时极易发生严重的断流弥合水锤。以水锤分析为基础,结合工程实例,并通过数值模拟对事故工况时高扬程泵站的水力过渡过程进行计算分析,结果表明:采用调压塔+空气阀+泵端液控蝶阀防护效果最佳,将单向调压塔装设在起伏管道的最高点可有效消除负压和降低停泵水锤带来的升压。     

长距离多泵联合运行输水系统停泵水锤防护措施

运用水锤理论和特征线法,结合工程实例,对采用缓闭式蝶阀、空气阀和单向调压塔等防护措施的长距离多泵联合运行输水系统停泵水锤进行计算和分析,得到了管道沿程的水头包络线以及泵端性能参数相对值的变化曲线。计算结果表明,无防护措施下最小水锤水头较低,泵端性能参数变化较大;泵端蝶阀防护可以有效地控制泵端性能参数流量和转速变化幅度,但水头的变化出现了振荡,最小水锤水头值降低;采用空气阀+泵端蝶阀防护可以有效地增加最小水锤水头值,只在管道局部出现负压,但与泵端蝶阀防护相比性能参数变化有所增大;单向调压塔+泵端蝶阀对停泵水锤防护效果最为明显。为了减小单向调压塔数目,最终选择单向调压塔+空气阀+泵端蝶阀的组合作为最终的防护措施,与无防护措施相比,组合防护下整个管道不出现负压,泵端水头虽出现了振荡,但幅度不大,流量最大变化幅度下降0.15,转速最大变化幅度下降0.7,转矩振荡时间变短。     

有局部高点的长距离高扬程输水系统水锤防护研究

针对长距离高扬程输水系统管道高差大,沿线地形起伏点多,事故停泵后容易导致水柱分离现象发生,产生具有破坏性的断流弥合水锤的现象,阐述了单向调压塔和空气阀的工作原理,推导了单向调压塔和空气阀边界条件的数学模型,并结合北方某工程实例,应用特征线法对采用空气阀、单向调压塔、单向调压塔与空气阀结合3种不同措施的防护效果进行数值模拟和比较分析,并且计算出管道出现汽化时气体体积变化。结果表明,空气阀容易在管道内形成气囊,导致气锤现象发生,单向调压塔水锤防护效果好,但作用范围有限,单向调压塔和空气阀相结合能有效消除水柱分离现象,抑制事故停泵后管道内剧烈的压力波动,是一种有效的水锤防护措施。     

双向调压塔和空气罐在停泵水锤防护措施中的应用

结合某配套供水工程质量要求,对该压力输水系统进行水力过渡过程仿真计算,模拟工程设计和运行中可能出现的水力过渡过程,分别采用"双向调压塔+进排气阀"联合水锤防护方案及"空气罐+进排气阀"联合防护2套方案,对扬水泵站抽水断电过渡过程进行计算比选,最终得到"空气罐+进排气阀"联合防护方案可以消除停泵水锤,所需空气罐容积仅为9.42 m3,具有较好的工程经济性。     

长距离输水管线中空气阀和单向调压塔联合作用的水锤防护研究

在长距离输水管线中,当事故停泵时,管路会产生负压,甚至出现汽化和液注分离,如果不采取合理的防护措施会导致管线的破坏.根据气液两相水锤计算模型,结合某长距离输水工程水力过渡过程数值模拟计算,利用空气阀和单向调压塔联合作用,并配合泵后阀门2阶段关闭的防护技术,有效地控制了管线的水锤压力.     

长距离输水管线中空气阀和单向调压搭联合作用的水锤防护研究

在长距离输水管线中,当事故停泵时,管路会产生负压,甚至出现汽化和液注分离,如果不采取合理的防护措施会导致管线的破坏。根据气液两相水锤计算模型,结合某长距离输水工程水力过渡过程数值模拟计算,利用空气阀和单向调压塔联合作用,并配合泵后阀门2阶段关闭的防护技术,有效地控制了管线的水锤压力。     

基于改进型多目标遗传算法的含气水锤防护方案优化研究

阐述了气液两相流长距离输水系统停泵水力过渡过程的特点,对水锤防护效果影响因素进行分析,采用反问题分析法,以惯性飞轮转动惯量、进排气阀口径、单向调压塔参数及出口阀的关闭程序参数作为决策变量,以特征线法为基础,以最大水锤压力值最小和工程投资最低作为目标函数,建立数学优化模型,并采用改进型多目标遗传算法(MOGAs)对优化模型求解。工程应用表明:本数值模拟方法能得出最经济、可靠的水锤防护方案,为长距离输水系统水锤防护方案确定提供了一种新的思路。     

引黄入晋工程总干线一、二级泵站水力过渡过程分析研究

运用泵系统水力过渡过程特征线法研究引黄入晋工程总干线一、二级泵站级间流量平衡、稳态运行特性、水力过渡过程及设置调压井对泵系统水锤的防护等问题，为工程设计提供依据。     

真空吸气阀与单向调压塔在长距离多起伏管线中的水锤防护研究

为研究真空吸气阀与单向调压塔在长距离、高起伏、首尾落差不大的输水管线中水锤防护效果,本文建立了真空吸气阀及单向调压塔水锤防护设备模型,以特征线法对其进行求解,对比模拟分析事故停泵管线水锤防护效果,最终确定最优水锤防护方案。结果表明:管线波峰处采用真空阀与空气阀结合方案,水锤防护效果优于单向调压塔方案。长距离、高起伏、首尾落差不大的输水管线中可推广真空吸气阀作为水锤防护设备。     

大型轴流泵站停泵水锤的调压塔防护研究

本文结合湖南省官塘泵站的工程实践，对大型轴流泵站停泵水锤进行了计算分析研究．官塘泵站采用64ZLB—50型轴流系，二台机组并联后经压力水箱再汇流至一干管的输水方式．由于拍门在停泵的水力过程中迅速关闭，致使水锤压力骤然升高，压力水箱和出水管出现裂缝而影响了泵站的正常运行．为此提出了采用调压塔进行水锤防护的技术措施，研究表明，在大型轴流泵站中，调压塔是一种经济、安全、可靠的水锤防护措施．     

供水系统瞬变流分析及运行调节安全研究

为解决供水系统在实际运行中由于需水量变化、事故停泵等原因引起的水锤问题,结合实际供水工程,基于特征线法建立水泵供水系统水力过渡过程模型,进行瞬变流复核及运行调节安全优化的相关研究。实际工程表明,在无水锤防护措施的情况下,事故停泵会引起管路当中出现过大的负压,通过布置低位调压塔的水锤防护措施,有效解决了负压问题,保证了供水系统工程的安全运行;通过降低水厂接入点的供水压力,在满足系统安全的情况下,增大了泵组供水量,提高了节能效益,实现了供水工程的经济运行。     

新疆某长距离扬水工程设计

简要介绍了扬水工程泵站和扬水管道设计,介绍了扬水管道水力保护设计。扬水管道水力保护方案为:泵出口设多功能水泵控制阀,泵出口汇总管设超压泄压阀,管道沿线设复合式空气阀和单向调压塔,在管线明显的凸起点处设防水锤复合式空气阀。已建成的3级泵站扬水运行正常。     

管线末端含虹吸断流结构的输水工程水锤防护

基于瞬变流计算的特征线法,建立真空破坏阀和单向调压塔数学模型,应用于管线末端含虹吸断流结构的输水工程。针对管线系统水锤防护问题,提出真空破坏阀单独防护、真空破坏阀和空气阀联合防护、真空破坏阀和单向塔联合防护等3种防护方案。结合管道压力控制要求,分析对比危险工况下水泵事故掉电时3种防护方案对管线系统水力过渡过程的影响。结果表明:针对管线末端含虹吸断流结构的输水工程,在真空破坏阀单独防护方案下,泵后部分管段压力降至汽化压力;在真空破坏阀和空气阀联合防护方案下,虽然管道压力没有降至汽化压力,但是不能满足空气阀防护下-5m最小压力控制标准要求;在真空破坏阀与单向塔联合防护方案下,单向塔防护范围内管线最小压力为0.55m,满足单向塔防护下管线不出现负压的控制标准要求,该方案有较好的水锤防护效果。研究结果可为管线末端含虹吸断流结构的输水工程水锤防护提供参考。     

单向调压塔与稳压塔联合设置对水锤的防护研究

在长距离、大流量和复杂的有压输水系统中,采取联合使用单向调压塔和稳压塔的设计方案,能有效地防止输水系统在事故停泵过程中所产生的负压和防止液柱分离现象的发生。同时对单向塔和稳压塔的体积进行优化,可以保证输水系统的安全。对某长距离输水系统的布置与水力过渡过程计算结果、单向塔和稳压塔的合理设置方案及其比选过程、数学模型的建立及模型的数值求解过程、实例分析等作了较为详细的介绍。     

文山州某提水泵站水锤计算及防护措施研究

以云南省文山州某泵站提水工程为实例,依据水锤特征性方法对某泵站工程水力过渡过程进行计算分析,并提出了合理的水锤防护措施.分析计算结果表明:针对长距离、高扬程、大流量特点的某泵站提水工程,泵后采用快关止回阀或两阶段关液控阀并结合沿输水管线布置双向调压塔的联合水锤防护措施,能有效降低管路系统中水锤正压,消除水锤负压和满足水...     

单向调压塔水锤防护特性的研究

单向调压塔是一种用于防止管道系统中产生负压 ,导致水柱分离再弥合的水锤防护措施。结合九江第三水厂水源泵站长输水管道系统的实例 ,进行了水锤防护措施的分析 ,研究了单向调压塔水锤防护的特性。结合工程实际 ,提出了采用单向调压塔进行水锤防护的技术方案 ,组织了技术实施 ,进行了现场试验研究 ,取得了良好的水锤防护效果     

城市加压供水工程中单向稳压塔的设计优化

针对城市加压供水工程突出的水锤问题,分析了各种水锤防护措施特点,得出单向稳压塔在城市供水工程的水锤防护中具有较好的适用性。基于水锤波传播理论,提出了单向稳压塔初设方案的确定方法;根据瞬变流基本理论,建立了单向稳压塔的水力分析模型,并结合工程实例对单向稳压塔的水锤防护方案进行了分析优化。研究表明,采用理论设塔方法可以方便地得到单向稳压塔的初设方案,结合水力过渡过程分析对初设方案进一步优化,在显著减小单向稳压塔体型的情况下得到更好的水锤防护效果。     

泵系统不同出流方式下的 水锤计算分析

泵系统自由出流时,在水力过渡过程中出口断面测压管水位与淹没出流时出口断面测压管水位基本不变的情形有所不同。将泵系统出口段作为一种特殊水力元件,应用特征线法计算泵系统自由出流下的水力过渡过程。对同一泵系统,通过事故停泵工况水锤计算可知,与淹没出流相比,自由出流方式可以增大管段水流压强,对水锤防护有利。泵系统自由出流下不需安装拍门或真空破坏阀断流设施,而自由出流比淹没出流多浪费一部分能量。当泵站出水池水位变幅较小、年运行时间较短时,从水锤防护和泵站维护方面看来,自由出流方式则是一种较优的运行方案。     

长距离输水工程停泵水锤防护措施研究

对于长距离输水工程,当发生事故停泵时,产生的停泵水锤会对管线造成破坏性影响.结合工程实例,利用Bentley Hammer水锤和瞬态分析软件对管线进行停泵水锤模拟计算.分别对无水锤防护措施和采用空气阀以及单向调压塔联合作用,并配合泵后液控止回蝶阀两阶段关闭的防护技术进行分析.对比不同水锤防护措施,在保证停泵水锤压力符合...