为什么会发生水锤？

发布于：2022-11-16 17:06:16 来自：环保工程/环保大厅 1 6 [复制转发]

一、什么是水锤？

在压力管道中，由于某种外界原因（阀门开启或关闭太快、水泵突然停止）使液体流速急剧改变，造成瞬时压力显著、反复、迅速变化，从而对管道及阀门等产生强大的水流冲击波，以及出现 “ 空化 ” 现象，就像锤子敲打一样，并伴随着 “bang bang” 的水击声，所以叫水锤。

水锤不仅会发生在水系统中，也同样会发生在我们熟悉的蒸汽系统和冷凝水回收系统中。这里着重研究蒸汽和冷凝水管网中的水锤问题。

二、水锤的危害

水锤的产生，使得管道中压力急剧增大至超过正常压力的几倍甚至十几倍，其危害很大，影响生产和生活。压强过高，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和固定件。

三、水锤产生的原因

1、蒸汽管道的水锤

1 ）、蒸汽管道中的撞击

在蒸汽配送管道中会发生水锤，通常是第一次提供蒸汽时，缓慢的关闭阀门能够有效的去除由于管道内冷凝水液位过高所形成的水锤，但这种方法对去除由于蒸汽突然冷凝所造成的水锤形式没有太大的效果。

由于冷凝水是引起这两类水锤的关键，所以去除冷凝水是解决这两类水锤发生最有效的解决方案。蒸汽疏水阀的正确安装至关重要，这样可以瞬时连续的排放出蒸汽配送管道内的冷凝水。

2 ）、管道布置

如果已经按照建议的位置安装了蒸汽疏水阀，但水锤的现在仍然存在。那么最有可能的原因之一是：管道安装的倾斜度不正确。如果管道安装的倾斜度不正确，那么冷凝水就不能正常的流入疏水阀，从而在某些位置形成高液位的冷凝水。

蒸汽管道向上倾斜：水锤发生

蒸汽管道向下倾斜：没有水锤发生

长距离的蒸汽配送管道，只要稍微上升一点就可能导致水锤，当在安装蒸汽管道时，需使用水平仪反复测量管道的倾斜度。

3 ）、冷凝水积存在分配管线的末端

这只水锤发生的一部分原因，为了真正的消除这个问题，需要对其整套的管道系统进行检测找出确切的原因并且制定适当的对策。

2、设备附近的撞击

设备中的水锤，就类似于蒸汽配送管道内的水锤，通常是由于高液位的冷凝水积存造成的。它们之间的区别在于这种类型的水锤即使发生了，设备也能正常的工作。

举个例子如管壳式换热器。当设备的负载下降（如：减少加热产品的数量或产品温度的升高），压差也随之降低直到消失，这样冷凝水就会积存在换热器内。这种现象被称之为 “ 滞流 ” 。取决于背压，当设备停车时，冷凝水会充满整个管壳式换热器。

当蒸汽被送入一个具有高液位冷凝水的空间，它会瞬间的冷凝形成水锤。在大多数情况下，像这类小规模的水锤只是暂时的，并不像在蒸汽配管中那么的猛烈。

然而，如果像这类小规模的水锤长时间的或频繁发生时，它会削弱设备的硬度使设备突然发生断裂。这种缺口通常发生在高压力、负载大、设备全开的状态下。快速的排放冷凝水是预防与消除这种情况的关键。

除了滞流，许多其它情况也会导致冷凝水积存在设备内。例如：热交换器的结构或压力平衡管，蒸汽疏水阀与管道安装不恰当，冷凝水回收管线条件，等这类问题。

四、消除和减轻水锤危害的基本方法

1 、如果蒸汽主管有水锤发生，需立刻缓慢的关闭阀门，切断蒸汽流动，水锤就可能停止，等水锤停止了，再慢慢的打开阀门。若关闭阀门了，水锤仍然没有停止，那么就说明是由于蒸汽突然冷凝形成的波浪形水锤。当管道内的冷凝水液位接近管道的 80% 时就会形成水锤，这种情况首先应该选用合适的疏水阀及时把水排放干净，或者检查管道安装是否正确，或者应该扩大疏水管道。蒸汽管道送汽前要充分暖管，彻底疏水，然后缓慢开启阀门送汽。

2 、蒸汽管道末端的水锤，在末端安装疏水阀排水即可解决。

3 、如果是冷凝水倒流造成的水锤，加装止回阀即可解决，但止回阀应动作灵活，不应出现忽开忽关现象。

4 、如果是换热设备内产生的水锤，可以把设备进汽管道的气动开关类阀门，更换成气动比例调节阀。

5 、尽量缩短阀件与容器间的管道长度。

6 、管道上装设安全阀、排空阀或蓄能器。

综上所述，选择正确类型和正确型号的疏水阀，正确的管道系统布局，即可解决大部分的水锤。如果某个疏水阀长期遭受水锤的冲击，经常损坏，这肯定是系统布局不合理，必须尽快解决。

五、常见的两个重要应用就是蒸汽主管和有温控换热器后的疏水:

A 、一般来说，蒸汽主管应每隔 30~50 米设一个疏水点，并配以尺寸合适的集水槽；所有上升管的底部都必须疏水，否则产生水锤。

B 、只有在冷凝水能及时排出的情况下，带温度控制的换热器才会高效的工作。无论安装哪一种疏水阀，如果阀后有提升，都可能会发生水锤。

因此管道的正确设计和安装是至关重要的，这将有助于系统在使用寿命内安全运行，并发挥出最佳的热力性能。

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