【正文】 。水錘的危害在高揚程泵站或管路較長的供水泵站尤為突出。因為揚程泵站或供水泵站揚程高、壓力管路長，管路中存水量大，水流的倒泄壓力也大。 ? 國內(nèi)外大量的實踐證明 :停泵水錘的危害主要是因為水泵出口止回閥的突然關(guān)閉所引起的 。 第四章 水泵機組運行、測試 第四節(jié)水錘防治 ? 發(fā)生突然停泵的原因可能有 ： ? ( 1 ）由于電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備突然發(fā)生故障，人為的誤操作等致使電力供應(yīng)突然中斷。 ? ( 2 ）雨天雷電引起突然斷電。 ? ( 3 ）水泵機組突然發(fā)生機械故障，如聯(lián)軸器斷開，水泵密封環(huán)被咬住，致使水泵轉(zhuǎn)動發(fā)生困難而使電機過載，由于保護裝置的作用而將電機切除。 ? ( 4 ) 在自動化泵站中由于維護管理不善，也可能導(dǎo)致機組突然停電。 第四章 水泵機組運行、測試 第四節(jié)水錘防治 ? 常用的措施有： ? 一、空氣罐 ? 空氣罐為圓形筒狀，安裝在水泵出口逆止閥之后的壓力管路上。當(dāng)水泵正常運行時，壓力管路中的水壓力使罐內(nèi)空氣壓縮，水泵停機時，由于壓力管路中的壓力降低，罐內(nèi)空氣迅速膨脹，下部的水體迅速補給壓力管路，以防止管內(nèi)出現(xiàn)負壓；待水流因勢能倒流使逆止閥關(guān)閉時，管路中壓力升高，一部分水體進入空氣罐，抬高罐中水位，壓縮罐中空氣，從而減少壓力管路中的壓力升高值。 ? 二、調(diào)壓塔 ? 調(diào)壓塔是一種緩沖式的水錘防護設(shè)備，一旦管路中壓力降低，可迅速給管路補水，防止壓力管路中產(chǎn)生負壓，同時也可減少壓力管路中的壓力上升。 ? 調(diào)壓塔為圓筒狀，裝在管路中可能產(chǎn)生負壓的部位。調(diào)壓塔在水泵啟動、運行和停機過程中，塔內(nèi)水位變化不大，且壓力波可在調(diào)壓塔內(nèi)被反射回上游側(cè)，但應(yīng)有足夠大的斷面面積和容積，以防在補水過程中將塔內(nèi)水泄空而使空氣進入主管路。 第四章 水泵機組運行、測試 第四節(jié)水錘防治 ? 三、緩閉閥 ? 普通逆止閥由于閥板關(guān)閉的時間短，引起很大的水錘升壓值。緩閉式逆止閥是一種靠緩沖機構(gòu)使逆止閥的閥板緩慢關(guān)閉的泄水式水錘防護設(shè)備，主要用于防止管路系統(tǒng)的壓力上升。 ? 緩閉式逆止閥通常是在普通旋啟式逆止閥上裝置緩沖器，由帶大、小排油孔的阻尼油缸、活塞等組成。事故停機時，管中水流開始倒流，旋啟式閥板在自重和倒流水的作用下開始關(guān)閉，當(dāng)關(guān)閉到一定開度時，阻尼油缸的排油孔轉(zhuǎn)換成小孔，排油速度迅速減慢，形成阻尼，使閥板開始緩慢關(guān)閉，從而減少閥板對閥座的撞擊及管內(nèi)水錘壓力的上升。另外，正常運行時閥板重量常用一杠桿平衡，從而減少了閥板對水流的阻力，使水流過逆止閥的水頭損失大為減少。 ? 液控緩閉止回蝶閥 是目前國內(nèi)外較先進的管路控制設(shè)備，主要用于水電站、自來水給水泵房以及電力、石油、化工、冶金、礦山等其他各類泵站、安裝在水輪機進口或水泵出口管路、作截止、止回、調(diào)節(jié)之用。 該閥具有以下特點： ? 能按程序啟閉、在正常供電和突然斷電情況下均能自動按預(yù)定的時間和角度分快、慢二階段關(guān)閉；調(diào)節(jié)范圍大、適應(yīng)性強。 可消除破壞性水錘、防止水泵和水輪機組發(fā)生飛逸事故，有效地降低了管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力波動、保障設(shè)備的安全可靠運行。 該閥可取代水泵出口處原電動閘閥和止回閥的功能，減少占地面積及基建投資。同時其流阻系數(shù)僅為 ～ ，遠小于止回閥的流阻系數(shù)（ ～ ），節(jié)能效果明顯。 第四章 水泵機組運行、測試 液控蝶閥的應(yīng)用原理 全液控止回蝶閥 液控止回蝶閥 第四章 水泵機組運行、測試 液控蝶閥的應(yīng)用原理 ? 重錘式蝶閥 由 蝶閥本體、液壓聯(lián)動旁通閥、重錘、釋放裝置、手動油泵 (或電動油泵 )、齒條傳動油缸及電子控制 等部分組成 (見圖 )。 ? 由油泵的壓力油輸入齒條傳動油缸，經(jīng)活塞上齒條推動蝶板主軸上的齒輪旋轉(zhuǎn)來開啟蝶板，并將同軸上的重錘舉至高點。重錘上的棘爪通過釋放裝置上的鎖錠軸鎖錠；鎖錠軸的固定，由電磁鐵和支托裝置來控制。當(dāng)事故發(fā)生時，由于電子控制部分的動作，電磁鐵斷電，鎖錠軸失去控制，在重錘的自重作用下脫扣繞軸旋轉(zhuǎn)，使蝶閥自動關(guān)閉。 ? 該蝶閥的油壓系統(tǒng)，利用 二段節(jié)流來控制蝶閥 的關(guān)閉速度，開始時關(guān)閉速度較快，以減少飛車時間的持續(xù)和速率上升；后階段關(guān)閉緩慢以控制水壓上升率。 第四章 水泵機組運行、測試 重錘式液控蝶閥的應(yīng)用原理 第四章 水泵機組運行、測試 第三節(jié)水泵機組的運行 ? 技術(shù)特點 ? 在沒有外來電源的情況下，能利用重力蓄能自行關(guān)機。當(dāng)機組過速、 軸承 過熱及 發(fā)電機 失磁時均能自動關(guān)閉，從而對機組進行了自動保護。 ? 具有快慢兩段關(guān)閉特性。 ? 采 用電 磁鐵控制的鎖錠機構(gòu)，既安全可靠、操作力又小。 空氣閥 四、空氣閥 空氣閥是采用補氣的方法來防止管路中因負壓而造成水錘事故的特殊閥門，通常裝設(shè)在管線凸起的部位 。當(dāng)管路內(nèi)壓力低于大氣壓時吸入空氣，高于大氣壓時排出空氣。這種閥不允許液體進入大氣，在排除管路中的空氣后具有自動關(guān)閉的功能。 第四章 水泵機組運行、測試 第四節(jié)水錘防治 ? 五、水錘消除器 ? 水錘消除器實際上是具有一定 泄水能力 ，并適合于泵站停機時水錘壓力變化過程的安全閥，主要用于防止壓力的升高。它安裝在逆止閥的出水側(cè)，停泵后先是管中壓力降低，閥瓣落下，排水口打開；隨后管中壓力升高，管中部分高壓水由排水口泄走，從而達到減少壓力增加，保護管路的目的。 ? 六、通氣管 ? 對于揚程較低、壓水管路較短的軸流泵、混流泵，一般采用拍門斷流。為排出管內(nèi)空氣對機組啟動時的影響和停機時壓水管路中水倒流造成的拍門關(guān)閉時的沖擊力增大，一般應(yīng)設(shè)置通氣管。對啟動前需充水的機組，設(shè)置通氣管后，應(yīng)在通氣管上設(shè)小閘閥，機組充水時將閘閥關(guān)閉，機組啟動投入正常運行后應(yīng)打開閘閥。通氣管的高度要高于壓力池的最高水位。 水錘消除器 第四章 水泵機組運行、測試 第五節(jié) 水泵機組的超常運行及修復(fù)措施 ? 一、水泵超高揚程運行及修復(fù)措施 ? 平原湖區(qū)軸流泵站通常在外洪、內(nèi)澇的情況下運行，盡管在設(shè)計時對一些泵站在某些不利工況下運行進行過校核，但由于受水環(huán)境變化的影響，沿江和湖泊的河床逐年淤高，泵站內(nèi)、外水位變幅較大，特別是特大洪水期間外江水位居高不下，泵站的揚程超出其設(shè)計使用范圍，泵站被迫停機，甚至損壞。 ? （一）調(diào)節(jié)葉片安裝角 ? 目前，國產(chǎn)軸流泵口徑在 300mm 以上的，葉片角度可以調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)葉片安裝角在一定程度上擴大了泵的使用范圍，當(dāng)泵站揚程增高時，可減小葉片安裝角，適當(dāng)減小出水量，以滿足水泵在高揚程情況下正常運行的要求 。 第四章 水泵機組運行、測試 第五節(jié) 水泵機組的超常運行及修復(fù)措施 ? （二）換泵 ? 如果將葉片角度調(diào)至最小仍不能滿足高揚程的長期運行要求，則可考慮更換成高揚程的水泵，如比轉(zhuǎn)數(shù)較低的軸流泵或?qū)~式混流泵等。 ? 更換水泵通常是一種比較省事的辦法，但對大中型水泵，要考慮機組配套和流道匹配等因素，因此工程投資較大，機組設(shè)備費用較高。另外，在同流量下由于泵的揚程高，泵氣蝕及水力振動的可能性增大，特別是與進、出水流道之間的水力配合問題往往成為換泵的主要矛盾。因此，在原有泵站水工基礎(chǔ)上采用換泵的辦法來解決高揚程問題，不僅代價較高，而且技術(shù)上較復(fù)雜，因而一般只適用于中小型軸流泵站。另外，換泵時不僅要考慮在最高揚程時泵站能夠安全運行，而且也應(yīng)該盡可能使泵站能在多年運行中的平均效率較高，對于最高揚程與平均揚程相差甚大的泵站應(yīng)該充分考慮這一點。 第四章 水泵機組運行、測試 第五節(jié) 水泵機組的超常運行及修復(fù)措施 ? （三）改換葉輪 ? 改換葉輪與換泵優(yōu)缺點大致相同。不過，改換葉輪僅涉及到泵內(nèi)的某一部件，因而可大量節(jié)省改造投資，通常適用于大中型軸流泵站的修復(fù)與技術(shù)改造。 ? （四）提高水泵轉(zhuǎn)速 ? 由相似定律得知，提高水泵轉(zhuǎn)速，可增大泵的流量和揚程，但水泵的軸功率增加，動力機需要增容。對超高揚程的泵站，采用這種方法的關(guān)鍵在于增速方式及變速設(shè)備的選擇 第四章 水泵機組運行、測試 第五節(jié) 水泵機組的超常運行及修復(fù)措施 ? 二、水泵超功率運行及解決措施 ? 在特大洪澇災(zāi)害發(fā)生時，特別需要泵站在超高揚程下盡可能地加大水泵流量。這時往往使水泵的軸功率大大超過額定軸功率，致使配套動力機超載損傷。解決水泵超功率問題的常用方法有減小葉片安裝角、降低水泵轉(zhuǎn)速、更換功率較大的動力機、電機增容改造等。 ? （一）減小葉片安裝角 ? （二）降低動力機轉(zhuǎn)速 ? 通常只適用于變速容易實現(xiàn)的中小型機組。對大型機組，由于變速設(shè)備昂貴，一般很少采用。 ? （三）更換功率較大的動力機 第四章 水泵機組運行、測試 第五節(jié) 水泵機組的超常運行及修復(fù)措施運行 ? 更換功率較大的動力機與降速類似，一般只適用于中小型機組，對大型電機，除非確需增容和更新（如老化和損壞嚴重，修復(fù)不如新買），一般應(yīng)盡可能不采用，以免造成不必要的花費。 ? （四）電機增容改造 ? 三、加大水泵流量運行 ? 考慮排澇泵站自身的特點，設(shè)法加大泵站搶排流量對減小排區(qū)經(jīng)濟損失意義重大。對已建泵站，增大流量的辦法除增加搶排時間外，主要是加大葉片安裝角和提高水泵轉(zhuǎn)速。加大葉片安裝角是指在電機功率允許的范圍內(nèi)，盡可能地調(diào)大葉片角度，使機組滿負荷運行，以便使泵站在較短的時間內(nèi)能排除更多的積水。但是，這種運行方式常常受到外江高水位的限制，產(chǎn)生高揚程與大流量的矛盾，機組容量無法適應(yīng)。 ? 為解決上述矛盾，同時滿足水泵在高、低揚程時安全、正常、高效運轉(zhuǎn)的客觀需要，結(jié)合老化電機的增容改造，采用丟極式的變極方法將電機構(gòu)成兩檔轉(zhuǎn)速，是值得研究和推廣的一種好方法。 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 一、噪聲的定義 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 二、噪聲的來源 ? 空氣動力性噪聲 ? 機械性噪聲 ? 電磁性噪聲 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 三、噪聲的危害 1 ．可以造成職業(yè)性聽力損失 ＞ 90dB造成耳聾 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 三、噪聲的危害 2 ．噪聲引起多種疾病 神經(jīng)衰弱癥 產(chǎn)生頭疼、腦脹、昏暈、耳鳴、多夢、失眠、心慌和 全身疲乏無力等臨床癥狀 噪聲還會對人的消化系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)造成損害，導(dǎo)致胃病及胃潰瘍的發(fā)病率增高，使人心跳加快，心律不齊，血管痙攣，血壓升高，以致冠心病和動脈硬化的發(fā)病率增高等。 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 三、噪聲的危害 3 ．噪聲影響正常生活 吵鬧的噪聲影響人們的生活，它妨礙睡眠、干擾談話，吵得人惶惶不安，煩惱異常。 噪聲級達到 90dB ( A ）以上，你就是大聲喊也聽不清了。至于打電話，在 55 ~60dB ( A ）就有些困難，到了 85dB ( A ）就根本聽不見了。所以在水廠內(nèi)，泵房的布置應(yīng)離開辦公樓遠一些。 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 三、噪聲的危害 ? 4 ．噪聲降低勞動生產(chǎn)率 ? 在嘈雜的環(huán)境里，人們心情煩燥，干活容易疲乏，反應(yīng)也遲鈍，所以工作效率降低，而且影響工作質(zhì)量。 ? 由于噪聲的心理學(xué)作用，分散了人們的注意力，容易引起工傷事故。 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 四、泵站內(nèi)噪聲的防治 ? 防治噪聲最根本的辦法是從聲源上治理，即將發(fā)聲體改造成為不發(fā)聲體。 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 四、泵站內(nèi)噪聲的防治 ? 1 ．吸音 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 四、泵站內(nèi)噪聲的防治 ? 2 ．消音 ? 泵房中的消音一般用于單體機組方面，目前國內(nèi)已生產(chǎn)的水冷式消音電機，對于消除電機內(nèi)空氣動力性噪聲方面效果較好，可使整個泵房的工作噪聲得到較大幅度下降。 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 四、泵站內(nèi)噪聲的防治 ? 3 ．隔音 ? 泵房中把水泵機組放置在隔音機罩內(nèi)，與值班人員隔開，或者也可以把值班人員置于隔音性能良好的控制室內(nèi)，與發(fā)音的機組隔開，從而使值班人員免受噪聲的危害。 第四章 水泵機組運行、測試 第六節(jié) 泵站噪聲及其消除 ? 四、泵站內(nèi)噪聲的防治 ? 4 ．隔振 ? 振動是波動的一種形式。水泵機組所產(chǎn)生的振動，傳給基礎(chǔ)、地板、墻體等，以彈性波的形式沿房屋結(jié)構(gòu)傳到泵房內(nèi)，以噪聲的形式出現(xiàn)，這就稱為固體噪聲。鋼筋混凝土、金屬板等雖然是隔絕空氣聲波的良好材料，但它們對固體聲波都沒有多大程度的減弱。 第