在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中通常由于規(guī)劃設(shè)計(jì)考慮不周或不合理的運(yùn)行操作，導(dǎo)致水錘事故的發(fā)生，造成對輸水管路和水泵機(jī)組、系統(tǒng)閥門、換熱器等設(shè)備的破壞，甚至?xí)L時(shí)間的影響工業(yè)系統(tǒng)的正常工作，造成重大損失；或因擔(dān)心水錘事故的影響，盲目地采用水錘防護(hù)措施，易造成資金和材料的浪費(fèi)，有時(shí)甚至得到相反的結(jié)果。因此，如何選擇有效的水錘防護(hù)措施，使得系統(tǒng)水錘壓力控制在最低范圍內(nèi)，盡可能縮短系統(tǒng)內(nèi)壓力波動(dòng)的時(shí)間，并使相應(yīng)的防護(hù)措施經(jīng)濟(jì)、安全、可靠，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改進(jìn)的重要任務(wù)。肯富來水泵廠主要針對過渡過程的影響，為系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供建議。
一、循環(huán)水水管的選擇和管路的布置
在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，循環(huán)水水管是其重要的組成部分，也是水錘事故發(fā)生的重災(zāi)區(qū)，合理的選擇和布置管道可有效地減小系統(tǒng)水力過渡過程的危害。其中循環(huán)水水管的選擇包括水管管材的選擇和水管管徑的選擇。
1、循環(huán)水水管管材的選擇
在事故停泵過渡過程中，PCCP管水錘壓力較鋼管稍大，但考慮其較高的工作壓力、較低的成本和運(yùn)行費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，在循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改進(jìn)過程中，可優(yōu)先考慮選用PCCP。
2、循環(huán)水水管管徑的選擇
根據(jù)前面的分析可以看出：在循環(huán)水系統(tǒng)水力過渡過程中，通過增大循環(huán)冷卻水的管徑，可適當(dāng)減小過渡過程的影響。但在滿足系統(tǒng)要求的前提下，因循環(huán)水水管管徑對循環(huán)冷卻水的阻力損失影響較大，每增大一級循環(huán)水的管徑，肯富來離心泵的能耗隨之降低，從而降低了系統(tǒng)日常運(yùn)行費(fèi)用，但増加了投資成本。因此，在綜合考慮運(yùn)行費(fèi)用的減少和投資費(fèi)用的增加前提下，可優(yōu)先選用較大管徑的水管。
3、循環(huán)水管路的布置
采用相互獨(dú)立的供水方式和先集中供水后分開供水的供水方式所受事故停泵過渡過程的影響差別不大。因此，在考慮其循環(huán)水供水管路布置方式的過程中，還需考慮管徑等因素，從而確定合理的管路布置方式。在循環(huán)水管路布置的設(shè)計(jì)過程中，為減小水力過渡過程對系統(tǒng)的影響，應(yīng)盡可能的降低管路布置的復(fù)雜程度，減少不必要的聯(lián)接件；合理的布置管線，如采用先緩后陡的方式等；管路直徑在中途變化時(shí)，應(yīng)滿足下游管路流速不大于上路管道流速的要求，以避免水力過渡過程中，在管路連接處產(chǎn)生負(fù)壓和水柱分離，同時(shí)防止空化和空蝕的產(chǎn)生。
二、換熱設(shè)備的選擇與布置
從一般的換熱角度考慮，細(xì)而長的換熱器管換熱效果更好，但其占地大且受到的水力過渡過程影響更大。因此，在不影響工藝和滿足換熱效果的前提下，適當(dāng)調(diào)整換熱器的尺寸和型式，將過長的換熱器管換成粗、短的管型，簡化換熱器內(nèi)管路布置，從而適應(yīng)布置空間的要求和減小過渡過程對換熱器的影響等。
三、閥門的選擇
閥門的形式、結(jié)構(gòu)和關(guān)閉速度，都與循環(huán)冷卻水系統(tǒng)過渡過程密切相關(guān)。為了對水錘進(jìn)行有效的防護(hù)，循環(huán)水系統(tǒng)通常采用的閥門有：急閉式逆止閥、緩閉式逆止閥和兩階段關(guān)閉液壓閥等。
1、急閉式逆止閥
對于肯富來化工泵出口選用普通逆止閥的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，通常在其事故停泵等過渡過程中，系統(tǒng)內(nèi)易產(chǎn)生較大的水錘升壓，急閉式逆止閥可有效減小該升壓，故可選用急閉式逆止閥作為替代。急閉式逆止閥是在動(dòng)力中斷事故停泵產(chǎn)生倒流之前關(guān)閉的，通常是在逆止閥支座處設(shè)置彈簧或杠桿支承的重錘等蓄能裝置，當(dāng)水流流速降至接近于零時(shí)，蓄能裝置蓄能釋放，從而關(guān)閉閥門。
2、緩閉式逆止閥
緩閉式逆止閥是靠緩沖機(jī)構(gòu)使閥門在接近全閉區(qū)間時(shí)緩慢關(guān)閉的泄流式水錘防護(hù)設(shè)備，主要用于防止管道系統(tǒng)中的壓力上升。
3、兩階段關(guān)閉液壓閥
兩階段關(guān)閉液壓閥根據(jù)事故停泵水錘的特點(diǎn)，通常采用重錘式液壓控制閥來控制水錘升壓。在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，主要采用蝶閥的形式。
兩階段關(guān)閉液壓閥需結(jié)合系統(tǒng)中循環(huán)泵和管路的特性參數(shù)等，通過水錘計(jì)算從而確定合理地快慢關(guān)的速度和角度。
四、空氣罐
對于受過渡過程影響較大的系統(tǒng)，肯富來水泵廠在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改進(jìn)過程中，在合理的位置設(shè)置空氣罐，可大大減小過渡過程影響，提高系統(tǒng)的安全可靠性。
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