WRY热油泵系统发生水锤现象(管道上逆止阀、闸阀、蝶阀等突然关闭等情况)。WRY热油泵长距离输水时,驱动WRY热油泵电动机电源急速切断,在切断的瞬间,因为存在转子旋转的动能和管路内流体的动能,维持继续输水。另一方面由于这2种能量急速消耗,使得转速n急速下降,相应的流量Q急速减小。转速变化和阀的开度变化使得流量变化具有同样的效果。
这种伴随流量Q,也就是速度V的变化,引起管路压力时时刻刻的变化,称为WRY热油泵系统内产生的水锤或过渡过程。
图6-47所示为3台常州热油泵并联输水,电源突然关闭,转速、流量和扬程随时间的变化情况。纵坐标n,q,h表示切断电源的瞬时值与切断前转速、流量和扬程的百分比;横坐标表示时间。
该过渡过程表示WRY热油泵出口侧的阀门没有关闭(相当于没有阀),而且忽略管路的水头损失。在停电的瞬时(q=100%,h=100%,72=100%),由图可知:从q=100%,h=100%,n=100%到q=0为WRY热油泵工况;从q=0到n=0为制动工况;从n=0到反转n<O为水轮机工况。
(1) WRY热油泵工况
正转(n>0),正流(q>0),为正常泵运转范围。泵的动力消失后,管内水柱靠消耗其能量,暂时维持向前移动,但从泵流出的水流变弱压力下降,当泵转速下降到一定限度时,泵产生的压力和排出口的压力一致,武英热油泵不能把水送人管路,渐渐的随着转速下降而停止(q=0)。
(2)制动工况
正转(n>0,倒流(q<0),为制动工况。水流一旦停止,瞬问改变方向,水流开始倒流,对正转的叶轮形成阻力,在武进热油泵运转范围时下降的压力开始上升;另一方面由于倒流水的控制作用,转速继续下降,直到停止(n=0)。
(3)水轮机工况
反转(n>0),倒流(q>0),为水轮机运转范围。倒流水流继续对叶轮作用,这时叶轮开始反转,当反转流量达到最大值之后,变为无载荷水轮机稳定运转,达到飞逸转速状态。
在以上过程中,常州WRY热油泵运转范围产生最大压力降,各点连成的线为最低压力坡度线;同样,水轮机运转范围各点连成的线为最高压力坡度线。
由图6-47可知:
1)压力下降和压力上升都是在武进热油泵的A点最大,向排出水池面逐渐减小;
2)在B点管路中水柱产生上下分离(水柱分离),瞬间之后,向上移动的水柱倒流和下侧的水柱再次相遇,产生很大的冲击压力,从而破坏管路;
3)最高压力坡度线表示压力上升,高压会造成武进热油泵或管路破坏;
4)如果没采取防止武进热油泵及电机的反转措施,会因反转而造成事故。
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