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在蒸汽管道系统运行的时候,由于某种原因导致管道中的蒸汽或冷凝水的流速发生变化,从而引起压强急剧升高和降低的交替变化,这种现象称为水击或水锤,有时候也被称为“蒸汽锤”。
当水锤现象发生的时候,管道内会瞬间产生超过10MPa的高压。这会给管道,设备甚至机房造成严重的影响,不仅会损坏连接头间的垫片,甚至造成法兰和阀体的损坏。这就会导致大量的蒸汽或冷凝水高速喷出,造成严重事故。
蒸汽系统和冷凝水回收系统中发生的水锤现象通常有两大类:
高速冷凝水突然进入管道。在蒸汽管道上,由于辐射散热等原因会产生一些冷凝水。蒸汽在管道内的高速流动会把冷凝水也带到一个比较高的流动速度。随着冷凝水的不断积累和高速流动,当冷凝水猛烈的撞击到弯头或者关闭的阀门的时候,就会产生水锤现象。
蒸汽急速冷凝,发生相互的撞击。蒸汽失去了潜热后,将变为冷凝水。冷凝水的体积要比蒸汽小得多(仅为同质量蒸汽的千分之一)。所以当蒸汽接触到低温的冷凝水时发生冷凝,体积立刻发生巨大变化。在这个过程中,由于蒸汽体积的减小,会暂时形成一个真空的空间,由于压力的作用,管道内其它地方的冷凝水会被吸过来,从而形成水锤。
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