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1、精选优质文档-倾情为你奉上山西电力职业技术学院毕业设计报告（论文）题 目：姓 名：专业班级：指导老师：日 期：发电厂水击现象探讨摘 要：发电厂压力水管道若发生水击，会对生产的安全构成严重威胁，针对水击发生的机理及其发生和发展，采取适当措施，方知水击或减小水击的危害，对保证发电厂水系统的安全运行具有重要意义。随着技术的进步，火力发电厂机组容量和参数都有了很大的提高，机组运行的经济性也得到了很大的改善，如压力参数已达到了超临界。在如此高的参数下，电厂设备或管道如果发生事故，其产生的后果对电厂本身和电网来讲都是非常严重的，经济损失也是非常巨大的。例如发电厂的压力水管道，与管道相连的水泵的突然启停或管
2、道中的阀门迅速地关闭或打开时，会使水的流动发生突然的变化而引起水击现象，对管道及其连接设备的安全构成威胁。关键词：压力管道，蒸汽管道，水击现象，危害 POWER PLANT WATER ATTACK PHENOMENON DISCUSSEDABSTRACT：The power plant water pressure pipe if produce water attack, for the safety of the production will pose a serious threat, according to the mechanism of the surge and its o
3、ccurrence and development, take the appropriate measures, and youll know water attack or reduce the harm of the surge, to ensure the safe operation of the power plant water system has important significance. With the development of technology, thermal power plant unit capacity and parameters are gre
4、atly increased, the operation performance of units also got a lot of improvement, such as pressure has reached the supercritical parameters. In such a high parameters, the power plant equipment or pipe if the accident, its consequences to the power plant and power grid itself to say all are very ser
5、ious, economic loss is very great. For example the pressure of power plant water pipeline, pipe connected with water pumps stopped or pipe of the sudden and valve quickly closed or open, can make water flow change abruptly and cause water attack phenomenon, pipelines and connection to the safety equ
6、ipment a threatKEY WORDS: pressure pipe, steam pipe, water attack phenomenon, the harm目录绪论工业水管中流动着有一定压强的水，当管道中的阀门迅速关闭时，水受阻而流速突然变小，水的惯性使局部压强突然升高。这种突然升高的压强首先出现在紧贴阀门上游的一层流体中，而后迅速地向上游传播，并在一定条件下反射回来，产生往复波动。这个现象称为水击（水锤）现象。当管中出现水击时会引起管道振动，常常会听到一种轰轰的振动声，就是这种水流波动和管道振动的结果。在各种泵的运行过程中，某些意外的原因使泵突然停止运转，以致液体的流速突然变
7、化，在管道中也会出现这种水击（水锤）现象。汽水管道是热力发电厂的生命线，汽水管道的安全稳定运行对于电厂的安全生产、运行具有重要意义。但在热力发电厂生产中，经常会发生汽水管道的水击现象，如处理不当，管道的水击轻者增大了管道的流动阻力，重者损坏管道及设备，甚至危及人身安全，因此对汽水管道水击现象的防范处理对于保证热力发电厂的安全运行具有重要意义。水击是压力管道中一种非恒定流，当管道中的介质在压力的作用下流动时，突遇关闭或开启阀门，水泵突然停机或启动，液体的流动速度会发生突然变化，由于流体的惯性和压缩性，引起管道中流动的液体压力发生反复的、急剧的周期性变化，这种现象称为水击又名水锤。发生水击现象时管
8、道内压力会有一个急剧的波动，其数值可能达到额定工作压力的几十倍甚至几百倍，使管壁材料及管道上的设备及附件承受很大的压力，并伴随着管壁的扩张和收缩，发出强烈的振动和噪音，有如管道受到锤击的声音，同时，高频交变压力作用在管壁上，加之强烈的振动和流体的冲击，使金属表面打击出许多麻点。如果此时管道系统存在缺陷，则有可能对管系或设备造成破坏，导致事故的发生。所以水击不仅增加流体的流动阻力，而且也严重危及到管道系统及有关设备的安全运行。特别是大流量、高流速的长管中以及输送水温高、流量大的水泵中更为严重。热力发电厂中常见的管道水击现象多发生在蒸汽管道、给水管道、循环水管道等汽水管道中，但在蒸汽、给水管道中发
9、生水击现象时具体征象有所不同，相应的处理防范措施也有所不同。在热力发电厂各类给水管道设计中，已经采取相当多的技术措施，如尽量缩短管道长度或保证阀门一定的启闭时间；如增大管道直径以降低管中流速，从而使水击发生时速度的变化量降低，相应地减小水击压力的数值；如在管道上装设安全阀及抗水击的专用阀门，当管中压力升高值超过允许数值时，安全阀开启泄压，使管中压力不致有过大的升高等一系列防范措施。运行时对于发生给水管道发生水击时，也能采取适当处理措施控制防范水击的产生与扩大。第一章 火电厂中各类水击现象的规定1.1 给水管道中的水击热力发电厂主要的水管道如给水管道、循环水管道的水冲击一般较少发生，破坏性也不大
10、，但是，一旦出现，则管道与支吊架容易发生“嘣嘣”的振动，发出尖锐的金属敲击声，对管道阀门、焊口、支吊架亦会造成不同程度的损坏。水管道的水击现象主要有以下几种：（1）水管道内存有蒸汽或空气，而启动给水泵或循环水泵没有关闭出口阀时，因管道内流体流速突然变化易发生水击现象。（2）水泵运行不正常（如汽蚀、叶轮损坏等），或水泵出口阀工作失效（如阀芯的损坏脱落、出口逆止阀摇摆不稳定），及管道内流体流量不稳、波动大等情况时比较容易引起管道内给水压力波动和惯性冲击。（3）管道内水温度剧烈变化时易发生水击。（4）水管道上阀关闭（或开启）时动作过快过猛，管道内流体的流动速度的水突然受阻或增大，管道内压力易发生反复
11、急剧的变化，造成对管道的强烈冲击。1.2 蒸汽管道中的水击在热力发电厂中水击现象最容易在蒸汽管道中发生，以下几种情况蒸汽管道水击现象比较普遍：（1） 蒸汽管道由冷态备用状态投入运行，因进汽阀门开启过快或过大致使管道暖管不足；或是管道疏水未开启及疏水管堵塞时，管道比较容易发生水击。（2） 汽轮机或锅炉负荷增加速度过快，或是锅炉汽包发生满水、汽水共腾等事故，使蒸汽带水进入管道。（3） 运行的蒸汽管道停运后相应疏水没有及时开启或开度不足，在相关联的进汽阀门未关闭严密情况下，漏入停运管道内的蒸汽逐渐冷却为水并积聚在管道中，在一定时间后，管道将发生水击。蒸汽管道发生上列水击现象时，主要的征象一是管道系统
12、发生振动，管道本体、支（吊）架及管道穿墙处均有振动，水击越强烈振动也越强烈；二是管道内发出刺耳的声响，但不同情况下的水击时发出的声响各有特点，如投运时暖管或疏水不足的管道多阶段性地发出“咚咚”的声响；而蒸汽带水进入管道则多发出类似空袭警报声的连续啸叫声；停运后的蒸汽管道如前述发生水击时多阶段性的发出如金属敲击般的尖锐声响。第三种征象是蒸汽带水进入管道时，在管道的法兰结合处易发生冒汽现象，水击严重时，法兰垫被冲坏致使大量漏汽。第二章 水击现象的分析2.1 水击的概述2.11.水击是压力管道中一种非恒定流，当管道中的介质在压力的作用下流动时，突遇关闭或开启阀门，水泵突然停机或启动，液体的流动速度会
13、发生突然变化，由于流体的惯性和压缩性，引起管道中流动的液体压力发生反复的、急剧的周期性变化，这种现象称为水击又名水锤。发生水击现象时管道内压力会有一个急剧的波动，其数值可能达到额定工作压力的几十倍甚至几百倍，使管壁材料及管道上的设备及附件承受很大的压力，并伴随着管壁的扩张和收缩，发出强烈的振动和噪音，有如管道受到锤击的声音，同时，高频交变压力作用在管壁上，加之强烈的振动和流体的冲击，使金属表面打击出许多麻点。如果此时管道系统存在缺陷，则有可能对管系或设备造成破坏，导致事故的发生。所以水击不仅增加流体的流动阻力，而且也严重危及到管道系统及有关设备的安全运行。特别是大流量、高流速的长管中以及输送水
14、温高、流量大的水泵中更为严重。2.12.水击现象（Water-hammer Phenomena） ：在有压管道系统中，由于某一管路中的部件工作状态的突然改变，就会引起管内液体流速的急剧变化，同时引起液体压强大幅度波动，这种现象称为水击现象。一般分为： 直接水击（Rapid Closure） ：当关闭阀门时间小于或等于一个相长时，最早由阀门处产生的向上传播而后又反射回来的减压顺行波，在阀门全部关闭时还未到达阀门断面，在阀门断面处产生的可能最大水击压强将不受其影响，这种水击称直接水击。 间接水击（Slow Closure）：当关闭阀门时间大于一个相长时，从上游反射回来的减压波会部分抵消水击增压，使
15、阀门断面处不致达到最大的水击压强，这种水击称为间接水击。 正水击（Positive Water-hammer）：当管道阀门迅速关闭时，管中流速迅速减小，压强显著增大，这种水击称为正水击。 负水击（Suction Water-hammer）：当管道阀门迅速开启时，管中流速迅速增大，压强显著减小，这种水击称为负水击。 2.2 水击现象的实验演示 一、演示目的1、观察有压管道上水击的发生及水击发生时的现象，加深对水击的理解。2、了解水击压强的测量、水击现象的利用和水击危害的消除方法。二、演示设备自循环水击综合实验仪如下图所示：1、恒压供水箱；2、水击扬水机出水管；3、气压表；4、扬水机截止阀；5、压力室；6、调压筒；7、水泵；8、水泵吸水管；9、供水管；10、调压筒截止阀；11、水击发生阀；12、逆止阀；13、水击室；14、集水箱；15、底座。三、演示工作原理水泵7能把集水箱14中的水送入恒压供水箱1中，水箱1设有溢流板和回水管，能使水箱中的水位保持恒定。工作水流自水箱1经供水管9和水击室13，再通过水击发生阀11的阀孔
