致命的小流量
致命的小流量
对于系统的安全稳定的设计考量,水泵流系统是流量越大越危险,而重力流则相反:流量越小则越危险,有时其危险程度将是“致命”的,即系统安全脆弱得危在旦夕。 对于重力流系统的流量控制及调整主要依据两个阻力来完成:沿程阻力和局部阻力。简单地说,沿程阻力主要靠管线自身的阻力,而局部阻力则主要来自于调节阀门等局部构件。系统必须借助这两个量来共同承担系统控制的任务。
很显然,在小流量下,沿程阻力变得很小,而系统的调控重任则全部压在阀门等局部构件之上。这势必带来阀门的开启度很小等等的问题。如下图所示,在设计流量与小流量工况下,系统的调整措施将会大相径庭。
内容需要下载文档才能查看设计流量工况:主管线采用两级减压方式
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小流量工况:主管线须采用四级减压方式
由于沿程阻力不再参与流量的控制,调节阀则必须承担全部的控制调节任务。此时,会出现以下问题:
? 如果阀门按设计流量选择,则阀门在调节时开启度很小,会产生震动;
? 由于过多的调节阀在同一条管线上参与控制,有可能会出现“水力共振”现象。即,
某一个阀门在调节时产生的一定的震动,该震动会引发上下游阀门的同时震动,以至管线也会产生越来越明显的震动;
? 明显的震动会让系统变得十分脆弱,故障率极高。
因此,如果一个系统施工之后,小流量运行周期比较长,则在设计当中必须加入对小流量单独的解决方案。具体的内容如:
? 在适当位置增设适应于小流量的小口径调节阀门,与主管线并联;
? 当调节阀门过多时,建筑中间水池以消除因调节阀布置过多而产生的不稳定因素; ? 或者采取其它的相应技术措施,以适应小流量时期的输水特点。
重力流输水系统,因此就必须在设计前事先充分了解系统可能出现的运行工况和特点,与使用方深入探讨未来系统运行方式,以及对现有系统进行全面了解,做好针对小流量的设计技术准备。并认真建立小流量议程进行详细分析与讨论。
由此而衍生出来的、需要重视的问题还有:
? 在适当的范围内增加水流流速,即可以节省一次投资,又可以提高管线系统沿程阻
力,对流量产生有效控制;还可以较好地应对小流量工况下沿程阻力锐减的现象; ? 如小流量周期较长,必须考虑小流量工况下的正常调节,可能该调节布置与方式与
设计流量下并不吻合;
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? 选择各种流量对应的调节阀门时,应当仔细考虑阀门的开启度以及“调节死区”,
尽量做到高度“仿真”;
? 在设计中,切忌以包住概预算为目的,随意地放大管径。也尽量减少类似仓促的“放
大”设计。会造成一次投资虽然巨大,但管线没有控制流量的功能,阀门又接近“调节死区”,系统无法正常运转,甚至有可能报废;
? 由于小流量的增加设置,为设计流量调节与控制实现“梯度调节”也打下了基础,
即大小阀门的依次开与关,延长系统开关或者调节的绝对时间,减少可能出现的压力波动;
? 非常工况下,可以考虑先由小系统分步实施的做法,从现实和技术角度上达到完美。
黄晖 13601191687@http://wendang.chazidian.com
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