水锤和脉动的影响

快速关闭阀、容积泵和垂直管道会产生破坏性的压力峰值，导致膜片、密封件和垫片爆炸，也会破坏仪表和仪表。

液体在所有实际用途中都是不可压缩的，任何作用于它的能量都会立即传递出去。当像快速关闭阀或泵这样的力对流体施加速度时，这种能量就变成了动力。

浪涌(水锤)

浪涌，俗称水锤，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，水锤在工艺应用中的主要原因是快速关闭阀，无论是手动或自动。如果阀门在1.5秒或更短时间内关闭，则会导致流量突然停止，具体取决于阀门通径和系统条件。在阀门快速关闭时产生的压力峰值(声波)可高达系统工作压力的五(5)倍。

不受限制，这种压力峰值或波会在液体中迅速加速至声速，速度可超过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有许多在线水锤计算器，但我们发现结果的差异很大。因此，我们建议使用老式的铅笔和纸，并使用以下公式:

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

下面是一个使用压力锤关闭EASMT电磁阀的例子，上游管道连接长度为50英尺:

L = 50英尺
V = 5.0英尺/秒(PVC管道设计的推荐速度)
T = 40 ms(电磁阀关闭时间约。40 - 50 ms)
P1 = 50 psi入口压力
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或蠕动容积泵产生时，通常会发生脉动。它最常见的原因是泵送流体的加速和减速。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。

与离心泵不同(离心泵通常产生无破坏性的高频但振幅低的脉冲)，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瞬时峰值压力可大于离心泵产生的稳态流动压力的十倍。对密封件、压力表、膜片、阀门和管道接头的损坏是由脉动流量产生的压力峰值造成的。

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有效的选择，以防止脉动的破坏性影响。喘振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。

目前最流行的脉动减振器设计是油气减振器，由一个压力容器组成，容器中含有压缩气体，通常是空气或氮气，通过一个气囊或隔膜从工艺液体中分离出来。阻尼器安装在尽可能靠近泵或快速关闭阀的地方，并充注到85%的液管压力。脉动或浪涌抑制器的适当大小需要多次计算。与抑制器制造商密切联系将确保适合特定应用的正确尺寸。

结论

通过了解如何避免在规范过程或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、失效的阀门和设备以及昂贵的停机时间。

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

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