[发明专利]一种用于水锤防护的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于水锤防护的装置及方法。

背景技术

流体输送系统在动力泵意外停机时，为防止倒流需设逆止阀，但由于逆止阀的关闭必然造成阀后压力的突然升高，引起管道系统的压力振荡，若振幅较大将引发爆管、损坏等水锤事故。

目前在管道上常用的水锤防护措施包括缓闭逆止阀、空气阀、水锤消除器及调压塔等，缓闭逆止阀是通过延长关阀时间减小压力波幅；空气阀(进气阀和排气阀)是根据管道内压力的变化向管道内补气和排气，调压塔则根据管内压力变化向管道内补水或排水，两种方式均在一定程度上防止管内发生水柱分离和弥合，削减水锤压力；水锤消除器在高压发生时，可通过打开排水阀泄水降压。上述设备需要定期维护保养，以防止动作失灵，且价格较高，在使用中存在一定缺陷。如缓闭逆止阀结构较复杂，需要配套液控或气控装置，重锤缓闭逆止阀对布置空间要求较高；空气阀安装方便，但容易失灵，噪声大，且补入的气体如不能及时排除又将对管道流态造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水锤防护的装置，它能够克服现有水锤防护中运行设备可靠度低的缺陷。

本发明的另一目的在于提供一种用于水锤防护的方法，它能够克服现有水锤防护的方法可靠度低的缺陷。

实现本发明目的的技术方案是：一种用于水锤防护的装置，其特征是：具有涡流腔，以及经涡流腔的周边通向下游的第一管道，在该涡流腔的轴向具有通向上游的第二管道。

而且，第一管道与涡流腔的周边相切。

而且，第一管道呈锥形。

而且，第二管道从轴向与涡流腔的中部相连通。

实现本发明目的的另一技术方案是：.一种水锤防护的方法，其特征是：

所使用的水锤防护的装置具有涡流腔，以及经涡流腔的周边通向下游的第一管道，在该涡流腔的轴向具有通向上游的第二管道；

而且，将所述第二管道与上游管路相连通；

而且，将所述第一管道与下游管路相连通。

而且，在第二管道的上游依次联接有闸阀和水泵。

本发明的优点是：该装置具有涡流腔，以及经涡流腔的周边通向下游的第一管道，在该涡流腔的轴向具有通向上游的第二管道。正向流时阻力较小，流量正常输送；反向流时，在涡流管体处产生漩涡，阻挡了80％～70％的反向流。一方面保护了水泵机组，另一方面由于20～30％的反向流量可通过涡流腔体回至上游，削减水锤升压，达到防护目的。该装置较之常规逆止阀具有结构简单、无运动部件、免维修；运行安全可靠、无需外动力操作、价格低廉等优点；其结构特点和工作原理决定了其不仅具备良好的水锤防护功能，且防止了常规水锤消除过程中因泄水而造成水资源和能源的浪费等。

由(1)切向管(2)轴向管(3)腔室构成。所述第一管道接泵管道系统下游，第二管道接泵管道系统上游。正向(上游)流水流从第二管道1流入，第一管道3流出，流线短阻力小(如图5)，相当于系统中的一个90°弯头，对输送影响较小；反向流时水流从第一管道3流入经涡流腔由轴向管流出，阻力大(如图6)，反向阻力可以为正向流阻力的40倍以上，在事故突然发生时具有很大的阻抗，可起到阻挡反向水流的逆止阀作用。但由于该装置实际上是一种有孔的结构，不会完全阻断水流，由于阻抗的作用，只有少量水流返回上游自动带走过度集中的水锤能量，从而在无需外力的情况下，利用水流规律自然削弱了水锤压力，此时，再按程序关闭闸阀完全阻断水流，完成事故停泵后的操作。

本项发明中的水锤防护装置结构简单，无需外力，安全可靠，无运动部件，免维修，价格低。解决了传统水锤防护中运行设备可靠度低的缺陷。

本项发明的另一优点是在防护过程中，输送系统无水流溢出，系统布置及维护方便，无资源和能源的浪费。

附图说明

图1是示意本发明整体结构的立体图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1的B向视图。

图4是示意本发明管系的一种连接方式的布置图。

图5是示意本发明效果的原理图。

图6是示意本发明效果的另一原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详述。参照图1～图6，本发明的技术方案是：一种用于水锤防护的装置，它具有涡流腔2，以及经涡流腔2的周边通向下游的第一管道3，在该涡流腔2的轴向具有通向上游的第二管道1。

进一步的技术方案可以是：第一管道3与涡流腔2的周边相切。

而且，第一管道3最好呈锥形。

建议，第二管道1从轴向与涡流腔2的中部相连通。