水锤和脉动的影响

快速关闭阀、容积泵和垂直管道下入会产生破坏性的压力峰值，导致膜片、密封件和垫圈爆裂，也会损坏仪表和压力表。

液体实际上是不可压缩的，任何施加于它的能量都是瞬间传递的。当像快速关闭阀或泵这样的力对流体施加速度时，这种能量在本质上就变成了动态的。

浪涌(水锤)

浪涌或水锤，通常被称为是液体速度突然变化的结果。水锤通常发生在传输系统快速启动、停止或被迫快速改变方向时。这些事件中的任何一个都可能导致灾难性的系统组件故障。毫无疑问，过程应用中水锤的主要原因是快速关闭阀，无论是手动还是自动。根据阀门通径和系统状况，阀门关闭时间在1.5秒或更短，会导致流量突然停止。快速关闭阀门时产生的压力峰值(声波)可能高达系统工作压力的5倍。

不受限制，这种压力尖峰或压力波将迅速加速到液体中的声速，可超过4000英尺/秒。可以用下面的公式来估计压力的增加。

使用这个公式的重要性虽然网上有很多水锤计算器，但我们发现结果各不相同。因此，我们建议使用老式的铅笔和纸，并使用以下公式:

公式:P = (0.070) (V) (L) / t + P1
P =压强的增加
P1 =进口压力
V =流速，单位为ft/sec
t =时间(秒)(阀门关闭时间)
L =上游管道长度，单位为英尺

以下是关闭EASMT电磁阀时压力锤的示例，该电磁阀具有50英尺长的上游管道连接:

L = 50英尺
V = 5.0英尺/秒(PVC管道设计的推荐速度)
T = 40ms(电磁阀关闭时间约为。40 - 50 ms)
P1 = 50psi进口压力
因此，P = 0.07 x 5 x 50 / 0.040 + P1，或P = 437.5 psi + P1
总压力= 437.5 + 50 = 487.5 psi

脉动

当液体的动力由往复式或蠕动式容积泵产生时，通常会发生脉动。最常见的是由泵送流体的加速和减速引起的。这种不受控制的能量表现为压力峰值。振动是脉动的明显例子，通常是导致部件故障的罪魁祸首。

与离心泵(通常产生无害的高频但低振幅脉冲)不同，振幅是问题所在，因为它是压力峰值。加速管道中液体所需的峰值瞬时压力可大于离心泵产生的稳态流动压力的十(10)倍。脉动流产生的压力尖峰会损坏管道中的密封件、压力表、隔膜、阀门和接头。

补救措施

建议您安装一个脉动阻尼器。阻尼器提供了最具成本效益和最有效的选择，以防止脉动的破坏性影响。浪涌抑制器在设计上基本上与脉动阻尼器相同。区别主要在于浆料和加压。

目前最流行的脉动阻尼器设计是液压-气动阻尼器，由一个压力容器组成，其中包含压缩气体，通常是空气或氮气，通过一个气囊或隔膜与工艺液体分离。阻尼器安装在尽可能靠近泵或快闭阀的地方，充注到液体管路压力的85%。脉动或浪涌抑制器的适当尺寸需要进行多次计算。与消声器制造商的密切联系将确保特定应用的正确尺寸。

结论

通过了解如何避免在规范过程中或在故障排除过程中产生水锤或脉动的情况，您可以消除许多问题，故障阀门和设备，以及昂贵的停机时间。

Yahya Bengali和Rick Bolger, Plast-O-Matic阀门公司

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