化工泵系統(tǒng)發(fā)作水錘景象(管道上逆止閥、閘閥、蝶閥等突然封閉等狀況)。泵長距離輸水時(shí),驅(qū)動離心泵電動機(jī)電源急速堵截,在堵截的剎那間,因?yàn)榇嬖谵D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的動能和管路內(nèi)流體的動能,保持持續(xù)輸水。另一方面因?yàn)檫@2種能量急速消耗,使得轉(zhuǎn)速n急速降低,相應(yīng)的流量Q急速減小。轉(zhuǎn)速改變和閥的開度改變使得流量改變具有相同的效果。
這種隨同流量Q,也即是速度V的改變,導(dǎo)致管路壓力時(shí)時(shí)刻刻的改變,稱為泵系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的水錘或過渡進(jìn)程。
?圖1 化工泵系統(tǒng)發(fā)生水錘過渡過程
圖1所示為3臺化工離心泵并聯(lián)輸水,電源俄然封閉,轉(zhuǎn)速、流量和揚(yáng)程隨時(shí)刻的改變狀況??v坐標(biāo)n,q,h表明堵截電源的瞬時(shí)值與堵截前轉(zhuǎn)速、流量和揚(yáng)程的百分比;橫坐標(biāo)表明時(shí)刻。
該過渡進(jìn)程表明多級離心泵出口側(cè)的閥門沒有封閉(相當(dāng)于沒有閥),并且疏忽管路的水頭損失。在停電的瞬時(shí)(q=100%,h=100%,72=100%),由圖可知:從q=100%,h=100%,n=100%到q=0為泵工況;從q=0到n=0為制動工況;從n=0到回轉(zhuǎn)n
1、水泵工況
正轉(zhuǎn)(n>0),正流(q>0),為正常泵工作規(guī)模?;け玫膭恿Σ灰姾?,管內(nèi)水柱靠消耗其能量,暫時(shí)保持向前移動,但從化工泵流出的水流變?nèi)鯄毫档?,?dāng)化工泵轉(zhuǎn)速降低到必定極限時(shí),泵發(fā)生的壓力和排出口的壓力共同,泵不能把水送人管路,漸漸的跟著轉(zhuǎn)速降低而中止(q=0)。
2、制動工況
正轉(zhuǎn)(n>0,倒流(q<0),為制動工況。水流一旦中止,瞬問改變方向,水流開端倒流,對正轉(zhuǎn)的葉輪構(gòu)成阻力,在化工泵工作規(guī)模時(shí)降低的壓力開端上升;另一方面因?yàn)榈沽魉牟倏匦Ч?,轉(zhuǎn)速持續(xù)降低,直到中止(n=0)。
3、水輪機(jī)工況
回轉(zhuǎn)(n>0),倒流(q>0),為水輪機(jī)工作規(guī)模。倒流水流持續(xù)對葉輪效果,這時(shí)葉輪開端回轉(zhuǎn),當(dāng)回轉(zhuǎn)流量到達(dá)最大值以后,變?yōu)闊o載荷水輪機(jī)穩(wěn)定工作,到達(dá)飛逸轉(zhuǎn)速狀況。
在以上進(jìn)程中,化工泵工作規(guī)模發(fā)生最大壓力降,各點(diǎn)連成的線為最低壓力斜度線;相同,水輪機(jī)工作規(guī)模各點(diǎn)連成的線為最高壓力斜度線。
由圖1可知:
(1)壓力降低和壓力上升都是在化工泵的A點(diǎn)最大,向排出水池面逐步減??;
(2)在B點(diǎn)管路中水柱發(fā)生上下別離(水柱別離),剎那間以后,向上移動的水柱倒流和下側(cè)的水柱再次相遇,發(fā)生很大的沖擊壓力,然后損壞管路;
(3)最高壓力斜度線表明壓力上升,高壓會形成泵閥或管路損壞;
(4)假如沒采納避免化工泵及電機(jī)的回轉(zhuǎn)辦法,會因回轉(zhuǎn)而形成事故。