脈沖振動和水錘及其控制

UNDERSTANDING PULSATION AND WATER HAMMERCONTROL

如何控制振動和水錘

脈沖阻尼（PULSATION DAMPENING）

當液體在流動中突然受阻，在系統中將會形成浪涌，這種浪涌通常也被稱為“水錘”，其動能換算成壓力，能夠達到系統工作壓力的6倍，對系統的儀表、泵、管道、過濾器和閥門造成損壞。如果沒有防止浪涌的裝置，沖擊波將會沿著管道傳回到泵上，然后返回，一直來回振蕩直到壓力隨著管道摩擦力的損耗或者系統設備的故障才消失。

快速關閉閥門、浪涌、泵啟動和停止是產生水錘的幾個主要原因。可以把快速關閉閥門改成在1-1.5秒內關閉，因為快速關閉閥門可能會因大量快速流動的液體被突然停下來而產生強烈的水錘。泵的啟動也是使運動中的液體突然被停下來，在泵啟動時，管道中的處于靜止的液體被突然加速，泵送出的液體遇到管道中靜止的液體，就又一次產生了沖擊波。在泵出口裝一個SENTRY?浪涌抑制器，就能提供一個蓄能容積來吸收液體的加速度并防止出現壓力尖峰。當浪涌進入抑制器時，內部的氣體受壓縮，液體得到儲存，沖擊波也同時被吸收。當系統達到穩定的流速時，壓縮氣體也慢慢釋放壓力，將儲存的液體的流回到系統中。

當泵無論是由于故障還是正常停機，液體由于慣性繼續向前運動，泵出口處就會形成一個真空，當液體由于管道的摩擦停了下來，液體通常又會反向流回泵出口處，回流的液體會猛烈撞擊泵的出口單向閥，形成了水錘的壓力尖峰。單純依靠流體及管路系統的設計，還是會形成低壓引起水錘。

入口（吸液）穩定器（INLET (SUCTION)STABILIZATION）

泵的供液量不足會影響泵的使用效率。由于摩擦力、加速度和水頭損失的不平衡會引起“空穴”，因為進液閥的打開和關閉引起的高頻率的壓力波動也使得往復泵的工況變得更加復雜。在進液壓力較高的情況下，進液單向閥的打開和關閉會形成水錘，增加對管道和泵的損壞并影響出液系統的效率。

如果是提升吸入和水平吸入，泵的進液單向閥實際上會減小進液壓力，由于管道中不能完全充滿液體造成的“空穴”也會使泵不能達到足夠的流量。另外，空穴現象也會使泵部件的壽命變短。安裝于泵進液口處的SENTRY?吸入穩定器可作為蓄能器，在每個吸入沖程中能夠減小壓力波動和使泵頭充滿液體。在吸入揚程較高的場合，為避免泵的每個吸入沖程不吸空，吸入穩定器的安裝就顯得尤為重要了。吸入穩定器能夠時刻保證進液量，當泵行程轉換時，液體流入吸入穩定器，然后在進液閥重新打開時流出，維持壓力和流量的穩定，*大可能避免空穴現象。

熱膨脹（THERMAL EXPANSION）

許多液體在溫度變化時體積也會改變，當溫度升高，液體發生膨脹，在封閉或循環的系統中就可能導致壓力升高并超出**范圍。壓力的升高可能引起管子和連接處的破裂，損壞在線儀表，脹破**閥并污染周圍環境。安裝于管道中的熱膨脹裝置能吸收膨脹的液體，消除壓力升高造成的危險。

蓄能器、能量補償、液體補充和輸送受阻（ACCUMULATORS,AUXILIARY ENERGY, FLUID MAKE-UP & TRANSFER BARRIER）

系統中流動的液體能在循環工作的某一過程被儲存，并在另一過程中由于打開（或關閉）閥門或系統壓力的變化而得到釋放。SENTRY?蓄能器能用來維持工作過程壓力平穩和其他用途的液體儲存，例如過濾器反沖洗或液體取樣。

如果液體不能混合，系統卻需要將壓力從一邊傳遞到另一邊的情況下，蓄能器也能用來傳遞壓力。蓄能器安裝在管線中，被氣囊被隔開的兩種不同的液體從兩端進入，當一種液體的壓力增加時，則朝另一種液體方向推動氣囊，將增加的壓力進行傳遞。