什么是水錘？

在壓力管道中，由于某種外界原因（閥門開啟或關(guān)閉太快、水泵突然停止）使液體流速急劇改變，造成瞬時壓力顯著、反復(fù)、迅速變化，從而對管道及閥門等產(chǎn)生強大的水流沖擊波，以及出現(xiàn)“空化”現(xiàn)象，就像錘子敲打一樣，并伴隨著“bang bang”的水擊聲，所以叫水錘。

水錘不僅會發(fā)生在水系統(tǒng)中，也同樣會發(fā)生在我們熟悉的蒸汽系統(tǒng)和冷凝水回收系統(tǒng)中。這里著重研究蒸汽和冷凝水管網(wǎng)中的水錘問題。

二

水錘的危害

水錘的產(chǎn)生，使得管道中壓力急劇增大至超過正常壓力的幾倍甚至十幾倍，其危害很大，影響生產(chǎn)和生活。壓強過高，將引起管子的破裂，反之，壓強過低又會導(dǎo)致管子的癟塌，還會損壞閥門和固定件。

三

水錘產(chǎn)生的原因

1、蒸汽管道的水錘

1）、蒸汽管道中的撞擊

在蒸汽配送管道中會發(fā)生水錘，通常是第一次提供蒸汽時，緩慢的關(guān)閉閥門能夠有效的去除由于管道內(nèi)冷凝水液位過高所形成的水錘，但這種方法對去除由于蒸汽突然冷凝所造成的水錘形式?jīng)]有太大的效果。

由于冷凝水是引起這兩類水錘的關(guān)鍵，所以去除冷凝水是解決這兩類水錘發(fā)生最有效的解決方案。蒸汽疏水閥的正確安裝至關(guān)重要，這樣可以瞬時連續(xù)的排放出蒸汽配送管道內(nèi)的冷凝水。

2）、管道布置

如果已經(jīng)按照建議的位置安裝了蒸汽疏水閥，但水錘的現(xiàn)在仍然存在。那么最有可能的原因之一是：管道安裝的傾斜度不正確。如果管道安裝的傾斜度不正確，那么冷凝水就不能正常的流入疏水閥，從而在某些位置形成高液位的冷凝水。

蒸汽管道向上傾斜：水錘發(fā)生

蒸汽管道向下傾斜：沒有水錘發(fā)生

長距離的蒸汽配送管道，只要稍微上升一點就可能導(dǎo)致水錘，當(dāng)在安裝蒸汽管道時，需使用水平儀反復(fù)測量管道的傾斜度。

3）、冷凝水積存在分配管線的末端

這只水錘發(fā)生的一部分原因，為了真正的消除這個問題，需要對其整套的管道系統(tǒng)進行檢測找出確切的原因并且制定適當(dāng)?shù)膶Σ摺?/p>

2、設(shè)備附近的撞擊

設(shè)備中的水錘，就類似于蒸汽配送管道內(nèi)的水錘，通常是由于高液位的冷凝水積存造成的。它們之間的區(qū)別在于這種類型的水錘即使發(fā)生了，設(shè)備也能正常的工作。

舉個例子如管殼式換熱器。當(dāng)設(shè)備的負載下降（如：減少加熱產(chǎn)品的數(shù)量或產(chǎn)品溫度的升高），壓差也隨之降低直到消失，這樣冷凝水就會積存在換熱器內(nèi)。這種現(xiàn)象被稱之為“滯流”。取決于背壓，當(dāng)設(shè)備停車時，冷凝水會充滿整個管殼式換熱器。

當(dāng)蒸汽被送入一個具有高液位冷凝水的空間，它會瞬間的冷凝形成水錘。在大多數(shù)情況下，像這類小規(guī)模的水錘只是暫時的，并不像在蒸汽配管中那么的猛烈。

然而，如果像這類小規(guī)模的水錘長時間的或頻繁發(fā)生時，它會削弱設(shè)備的硬度使設(shè)備突然發(fā)生斷裂。這種缺口通常發(fā)生在高壓力、負載大、設(shè)備全開的狀態(tài)下?？焖俚呐欧爬淠穷A(yù)防與消除這種情況的關(guān)鍵。

除了滯流，許多其它情況也會導(dǎo)致冷凝水積存在設(shè)備內(nèi)。例如：熱交換器的結(jié)構(gòu)或壓力平衡管，蒸汽疏水閥與管道安裝不恰當(dāng)，冷凝水回收管線條件，等這類問題。

消除和減輕水錘危害的基本方法

1、如果蒸汽主管有水錘發(fā)生，需立刻緩慢的關(guān)閉閥門，切斷蒸汽流動，水錘就可能停止，等水錘停止了，再慢慢的打開閥門。若關(guān)閉閥門了，水錘仍然沒有停止，那么就說明是由于蒸汽突然冷凝形成的波浪形水錘。當(dāng)管道內(nèi)的冷凝水液位接近管道的80%時就會形成水錘，這種情況首先應(yīng)該選用合適的疏水閥及時把水排放干凈，或者檢查管道安裝是否正確，或者應(yīng)該擴大疏水管道。蒸汽管道送汽前要充分暖管，徹底疏水，然后緩慢開啟閥門送汽。

2、蒸汽管道末端的水錘，在末端安裝疏水閥排水即可解決。

3、如果是冷凝水倒流造成的水錘，加裝止回閥即可解決，但止回閥應(yīng)動作靈活，不應(yīng)出現(xiàn)忽開忽關(guān)現(xiàn)象。

4、如果是換熱設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的水錘，可以把設(shè)備進汽管道的氣動開關(guān)類閥門，更換成氣動比例調(diào)節(jié)閥。

5、盡量縮短閥件與容器間的管道長度。

6、管道上裝設(shè)安全閥、排空閥或蓄能器。

綜上所述，選擇正確類型和正確型號的疏水閥，正確的管道系統(tǒng)布局，即可解決大部分的水錘。如果某個疏水閥長期遭受水錘的沖擊，經(jīng)常損壞，這肯定是系統(tǒng)布局不合理，必須盡快解決。

常見的兩個重要應(yīng)用就是蒸汽主管和有溫控換熱器后的疏水:

A、一般來說，蒸汽主管應(yīng)每隔30~50米設(shè)一個疏水點，并配以尺寸合適的集水槽；所有上升管的底部都必須疏水，否則產(chǎn)生水錘。

B、只有在冷凝水能及時排出的情況下，帶溫度控制的換熱器才會高效的工作。無論安裝哪一種疏水閥，如果閥后有提升，都可能會發(fā)生水錘。

因此管道的正確設(shè)計和安裝是至關(guān)重要的，這將有助于系統(tǒng)在使用壽命內(nèi)安全運行，并發(fā)揮出最佳的熱力性能。