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閥門常見問題之水錘效應

    在液體操作中,無論何處的物流突然停止,在上游和下游兩者均產生大量的振動波,這個現象叫做水錘效應。通常它是在閥門接近關閉時閉合元件突然吸入閥座(溶缸閉鎖效應)的時候,由泵的突然關閉或閥門的突然關閉所造成的。對于控制閥門,溶缸閉鎖效應是由低推力執行機構所造成的,該執行機構沒有足夠剛度以保持接近閥座的位置。在某些情況下,具有快開型或安裝的直線型流動特性的閥門也能導致水錘效應。

    雖然水錘產生很大的噪音,但真正呢感的損害是由機械失效造成的。因此由動能急劇地變化成靜的管線壓力,已知水錘會沖破管線或損傷管子支架和損害管線接頭。對于閥門,水錘能夠通過閥芯產生振動,它可能導致閥芯、墊片或填料的失效.

    對于閥門,最佳的防御水錘的辦法是防止系統任何突然的壓力變化。這些包括放慢閥門本身的關閉或當閉合元件接近閥座時提供較大程度的剛性。為防止壓力波動,閥門應以均勻變動的速度進行關閉。在某些情況下,當使用快開或安設直線特性(它接近于快開特性),可以要求改變為等百分比特性。對于在接近閥座時必須節流的控制閥,使用異常的剛度執行機構,如彈簧氣缸氣動執行機構或液壓執行機構,或在手動四分之一旋轉的操作器的行程套管上設置特殊缺口,將減少或防止溶缸閉鎖效應。在管線系統上設置某種類型的防波動措施也能減少水錘。這可便用壓力泄放閥或充氣軟管完成,充氣軟管可減少管線長度。此外氣體可被注入系統內,氣體的注入能減少流體的密度并提供某些壓縮性以處理任何突然的波動。

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