水锤是什么意思？
水锤（waterhammer）是一种物理现象，其特征是流体系统的单独部分中的液压急剧增加，由流量的显着变化引起。
在加热系统中，主要的冷却剂类型是水。根据定义，水是不可压缩的，绝大多数液体也是如此。当水流移动时，障碍物会在其路径中形成。而且，水锤的发生，必然会出现意想不到的障碍。当障碍发生时，流体失去速度，其梯度趋于零。
当液体的体积停止时，使水循环的装置的力继续作用于它。在注射力的影响下，该区域的液体液压上升。压力作用在管道、容器的壁上。
随着运动障碍的急剧消除，流体涌入阻力和压力最小的区域。同时，由于高压点和自由区的压力差，它获得了巨大的速度。液体高速移动，由于其不可压缩性，它会损坏加热系统的元件和结构。打击的力量通常比用锤子反手打击的力量大得多。因此，强烈的水锤会破坏金属制品和设备。在这种情况下，通讯会被减压，并且存在被热水烫伤的风险。
水锤理论
这种现象的发生只是由于缺乏对压降的补偿才可能发生的。一个地方的跳跃会导致力沿着管道的整个长度扩散。如果系统中存在薄弱点，材料可能会完全变形或破坏，系统中会形成孔。
这种效应是在 19 世纪末由俄罗斯科学家 N.E. 首次发现的。茹科夫斯基。他还推导出了一个公式，据此计算关闭水龙头所需的时间以避免不愉快的后果。公式如下所示： Dp = p(u0-u1)，其中：
- Dp 是以 N/m2 为单位的压力增加量；
- p——液体密度，kg/m3；
- u0、u1是阀门关闭前后管道内水流流速的平均指标。
要知道如何证明供水系统中的水锤，您需要知道管道的直径和材料，以及水的可压缩程度。所有计算均在建立水密度参数后进行。它的溶解盐量不同。水力冲击传播速率的确定根据公式 c = 2L/T 进行，其中：
- c 是冲击波速度的代号；
- L 为管道长度；
- T 是时间。
公式的简单性使您可以快速确定冲击传播的速度，实际上，它是具有给定频率振荡的波。现在关于如何找出每单位时间的波动。
为此，公式 M = 2L / a 很有用，其中：
- M是振荡周期的持续时间；
- L 为管道长度；
- a 是以 m/s 为单位的波速。
简化所有计算将允许了解由最流行材料制成的管道在冲击时的冲击波速度指标：
- 钢 = 900-1300 m/s;
- 铸铁 = 1000-1200 m/s；
- 塑料 = 300-500 m/s。
现在需要代入公式中的数值，计算给定长度的水管断面的水锤振荡频率。水锤理论将有助于快速证明现象的发生，并在规划房屋建造或更换管道或供暖系统时预防可能的风险。
供水中的水锤威胁
正如我们已经发现的那样，在水的运动方式中形成的屏障形成了一种压力，从理论的角度来看，它没有限制性的关键指标。简单来说，几十个大气压可以换算成更显着的数字。系统、螺纹和管道本身的刚性元件最终会因水惯性的永久影响而崩溃（缓慢或快速）。
笔记！比其他电路更受水锤影响的是长回路 - 例如，水“温暖的地板”，加热的液体通过管道循环。为了保护系统免受冲击，地板下的电路配备了一个特殊的恒温阀。引人注目的是，该设备只有在正确安装的情况下才能保存系统，在其他情况下，它甚至会造成额外的威胁。
引人注目的是，该设备只有在正确安装的情况下才能保存系统，在其他情况下，它甚至会造成额外的威胁。
一旦向回路供液的恒温阀关闭，水将在惯性作用下再移动一段时间。结果，在该区域形成了真空，尽管性能差异非常小 - 不超过一个大气压。鉴于电路是针对所有四种大气计算的，应该没有问题。出口处的阀门也阻止流体的流动。但是当遇到这样的屏障时，液体会被下一部分支撑，并开始拉伸，破坏管道壁，压力超过十个大气压。但是我们离题了一点，让我们回到供水。
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系统中持续水锤的后果可能是最不可预测的。其中最常见的是突破。如果这样的突破是在高速公路的通达路段上形成的，也就是在消除它没有困难的地方，仍然没有。但有时管道会铺设在墙上，这当然会让人头疼。
尽管如此，即使供水系统因水锤而出现轻微损坏，也必须找出造成这种不愉快事件的原因。毕竟，迟早会导致更严重的后果。
基本预防措施
除了严格遵守所有既定的操作规则外，如果及时、定期地采取多项预防措施，就有可能防止事故的发生。整个原因在于，在主要的供暖或供水系统中，所有过程绝对是紧密相连的。用户意想不到的水锤只是最后的破坏阶段，很可能会导致各种负面后果。这一切都是在多年使用的管道技术条件相对较差的背景下发生的。
压力下降和由此产生的振动只会导致金属厚度中各种裂缝的形成。随着时间的推移，会出现更严重的缺陷，在水锤发生后，会立即出现在内应力过高的区域。这些可以是弯曲、机械连接甚至焊接的不同位置。
预防性操作包括以下步骤：
- 及时检查正在运行的膨胀容器弹性膜后面的压力。如果在此过程中向导发现不满意的结果，则禁止未经定性调整操作系统。
- 检查相关安全组的健康状况。这适用于排气孔、安全阀以及经典的压力表。
- 阀门位置的控制涉及关闭和控制金属配件。
- 定期检查所有过滤器的状态。这些元素负责保留细沙、经典水垢、铁锈碎片。如有必要，主人需要清洁然后冲洗过滤器。
- 测试正在使用的系统是否有泄漏。您还需要检查所有元素的磨损程度。
许多专家建议用塑料产品代替经典的硬管。应用更加灵活，能够在压力下迅速扩张。但是您需要小心，因为不排除关节减压。
一种专业的预防方法，旨在一般维护加热和水加热系统的最佳状态，必然包括基本类型的工作。不建议忽略此步骤。这是因为修理私人住宅的暖气需要大量的资金和空闲时间。如果您全面地处理工作，所有描述的保护措施都会有效。只有在这种情况下，才能消除各种不良后果，延长系统协调运行的时间。
安装高质量的反冲洗过滤器
保护方法“重建”
恒温阀
为了避免水锤现象，系统的重构必须遵守一定的规则：
用一根由柔性塑料或增强耐热橡胶制成的管子代替恒温器前面的刚性管子。
这些材料往往会拉伸，因此它们会在高压情况下独立降低水锤的能量。
减震器需要一根大约 20-30 厘米长的弹性管，如果管道很长，则减震器管必须再延长 10 厘米。
温控阀中间隙最大为 0.4 mm 的分流器。
将一根横截面为 0.2 毫米至 0.4 毫米的窄管从液体流动的一侧插入恒温器。您可以自己制作一个给定直径的孔。如果系统正常工作，则分流器不会以任何方式影响其功能。
在压力升高的情况下，它能够平稳地减少超过临界速率的体积。当然，这种方法只有在你精通温控器设计的情况下才能启用。否则，不建议采取这种情况。
这些设备具有位于阀门和热敏头之间的特殊弹簧。当压力上升时，弹簧被释放。因此，它不允许阀门完全关闭。
当水锤作用力减小时，阀门自行平稳关闭
要正确安装带安全装置的恒温器，您必须注意其身体上的箭头所指的位置。必须严格按照箭头方向安装。
恒温阀连接图
值得注意的是，并非所有型号的恒温器都具有水锤保护功能。您可以通过阅读产品随附的技术文档了解设备是否配备此功能。
保护方法“离心泵”
离心泵
为顺利启动和停止工程系统，需要使用具有自动调节功能的离心泵。
在自动化的帮助下，泵送设备的电动机速度平稳增加。此外，启动后管道内的压力也系统性地上升。相同的作用机制对于相反的顺序是典型的。
泵的编程方式使其能够独立观察工程网络中发生的压力变化。压力参数自动调整。
水锤发生的性质并不难理解。该动作在两种情况下发生：
- 不遵守通讯使用规则时；
- 当网络被设计成文盲时。
如果您不注意咔嗒声和不愉快的噪音，那么非常不愉快的后果等待着家庭。
对产生噪声影响的原因进行处理并加以消除，比对无法承受强大压力的管道系统进行后续修复要合理得多。
避免水锤 - 基本规则
面对水锤并直接了解其不利影响的人感兴趣的是：是否有可能避免这一切？一次有几个选项，让我们熟悉它们中的每一个。
- 首先，小心谨慎地行事。不要突然关闭球阀，否则会发生打击。为避免其出现，请平稳关闭配件，但不要着急。花点时间多花几秒钟 - 与即将进行的管道维修相比，这并不算多。
- 要减少这种影响，您可以稍微改进系统。如前所述，为此安装了液压蓄能器（它们也称为阻尼器），在回路中压力增加的情况下积水。
如果因停泵而发生冲击，可装上专用阀门进行保护。此类装置仅在冲击时运行并减少管线中不断增加的压力。这个阀门非常可靠。它安装在泵旁边。
自动化是该问题的另一种可能的解决方案。得益于特殊的控制单元，系统的启动和关闭将非常顺畅。泵会根据需要增加或减少压力，从而将水锤的风险降低到几乎为零。
最后，如果由于整个系统规划不当而发生水锤，那么唯一的出路就是彻底重做。
笔记！如果出现冲击后问题没有立即消除，那么无论如何，迟早还是要重做系统。毕竟，如果这种情况一直在重复，那么所有元素——包括管道——都会很快失效。
在那之后，维修将花费更多。
加强水锤防护的管道
重要的一点：在上述众多的水锤防护和预防方法中，管道系统本身的技术特性，如弹性模量和壁厚，也具有相当大的相关性。
aquatherm GmbH 管道的低弹性模量以及增加的壁厚（与金属管道相比）确保了对在严重水锤情况下发生的冲击压力具有更高的抵抗力。
Aquatherm 绿管
德国制造的聚丙烯管材，应用广泛。
该系统非常适用于私人和工业规模的冷热水供应和供暖系统。它也用于运输化学介质。
aquatherm 蓝管
德国制造的聚丙烯管材，应用广泛。
管道系统由创新的 fusiolen 材料制成，专为制冷、表面加热、腐蚀性介质和压缩空气输送以及地热能源系统而设计。
减压器、安全阀、液压减震器——什么放哪里？
1.减压器一定要安装，但关于它的性能和损坏，你应该更多地注意管道中的流动（水锤吸收器见下文）。对于变速箱而言，工作环境（管道中的水）的纯度更为重要。如果想让变速箱长期为你服务，建议在你面前放一个100微米目数（例如.）的机械清洗过滤器，我放的是同款自清洗过滤器，Tiemme压力在家里测量。
2.水锤阻尼器
甚至不要打扰。
如果你的公寓里有柔性管道，至少在某个地方，那么这些软管将用作水锤阻尼器。例如，你的厨房里有一个单手水龙头，你用力猛拉/猛击杠杆关闭水，然后发生水锤。然后，与混合器（编织橡胶软管）的柔性连接因水压的急剧增加而抽搐。对于其他配件，没有什么特别的问题。因为起初水锤接收眼线笔/软管，并且其中的所有东西都熄灭了。毕竟，与安装在管道上的异径管或其他配件相比，您更容易损坏软管。这个问题的处理方法很简单：通过对恋人的严格建议，突然关闭搅拌机。一般情况下，跟家人说明，水龙头一定要顺畅关闭，才不会出现水锤现象。如果该建议不起作用，那么您将不得不对在混合器上安装硬连接（铜管或波纹不锈钢管）感到困惑。我更喜欢铜管（看起来更好更可靠）。
一般来说，如果要安装液压减震器，那就安装它。但不要费心调整。出厂 - 3.5 bar。只需将减速器调整到 3.5 bar 即可。对于公寓内布线，3.5 bar 的压力就足够了。
3、安全阀。这正是您在公寓中不需要的。查看它们的特性和用途（例如阀门））：“设计用于安装在锅炉、热水器、压力容器、管道……”
阀门不适用于公寓。 （对于房屋 - 是的，但不适用于公寓）当阀门被触发时，会发生紧急排水（在系统压力增加的情况下）。因此，需要连接到下水道，自然会中断喷射，即通过一个特殊的虹吸管（或者你需要放一个桶）。在这种情况下，必须考虑两点： 1) 系统中压力的不断增加将导致阀门的系统操作。也就是说，水会不断地通过阀门排出。并且水桶将不再保存，因为水流将不间断地倾泻。所以在水上挥霍。 2）如果安装了减速机，那么减速机后的公寓内压力会比较稳定。那么安全阀将是多余的。并且系统中唯一可能发生的是水锤，但这是另一个问题和另一种解决方案（见上文。第 2 项）
安装示意图 在水表后，安装一个自清洗过滤器，然后是一个变速箱。之后是收集器，在收集器的末端有一个液压减震器。
跌落及其原因
压力波动表明系统工作不正常。 压力损失计算 供暖系统中的损失是由整个周期组成的各个间隔的损失总和确定的。及时查明原因并加以消除可以防止出现更严重的问题，从而导致昂贵的维修费用。
如果加热系统中的压力下降，可能是由于以下原因：
- 泄漏的外观；
- 膨胀水箱设置失败；
- 泵故障；
- 锅炉热交换器中出现微裂纹；
- 停电。
如何提高供暖系统的压力？
膨胀水箱调节压降
如果发生泄漏，请检查所有连接。如果无法通过肉眼识别原因，则需要分别检查每个区域。为此，起重机的阀门交替重叠。压力表将显示切断一个或另一个部分后的压力变化。发现有问题的连接后，必须将其拧紧，预先额外压实。如有必要，更换管道的组件或部件。
膨胀水箱调节由于液体的加热和冷却而产生的差异。油箱故障或容量不足的迹象是压力增加和进一步下降。
对于得到的结果，应增加 1.25% 的差距。加热的液体膨胀，将迫使空气通过气室中的阀门排出罐。水冷却后，体积会减少，系统中的压力将低于必要。如果膨胀水箱比要求的小，则必须更换。
压力升高可能是由损坏的膜或加热系统的压力调节器设置不正确引起的。如果隔膜损坏，则必须更换奶嘴。它又快又容易。要设置水箱，必须将其与系统断开。然后用泵将所需量的大气泵入气室并将其安装回去。
您可以通过将其关闭来确定泵的故障。如果关机后没有任何反应，则泵不工作。原因可能是其机制故障或缺乏动力。您需要确保它已连接到网络。
如果热交换器有问题，则必须更换。在操作过程中，金属结构中可能会出现微裂纹。不能修，只能换。
为什么加热系统中的压力会增加？
出现这种现象的原因可能是流体循环不当或完全停止，原因如下：
- 形成气闸；
- 管道或过滤器堵塞；
- 加热压力调节器的操作；
- 不停喂食；
- 阻塞阀。
如何消除缝隙？
系统中的气闸不允许流体通过。空气只能排出。为此，在安装过程中，有必要为加热系统安装压力调节器 - 弹簧通风口。它在自动模式下工作。新样品的散热器配备了类似的元件。它们位于电池顶部并在手动模式下工作。
当污垢和水垢积聚在过滤器和管壁上时，为什么加热系统中的压力会增加？因为流体流动受阻。水过滤器可以通过拆下滤芯进行清洁。消除管道中的水垢和堵塞更加困难。在某些情况下，用特殊方法清洗会有所帮助。有时解决问题的唯一方法是更换管段。
如果温度升高，加热压力调节器会关闭液体进入系统的阀门。如果从技术角度来看这是不合理的，那么可以通过调整来纠正问题。如果无法执行此程序，请更换组件。补妆电控系统发生故障时，应进行调整或更换。
臭名昭著的人为因素尚未消除。因此，在实践中，截止阀重叠，这导致供暖系统中出现压力增加。要使该指标正常化，您只需打开阀门。
全面系统升级的方法
系统的全面现代化包括安装旨在消除过压影响的设备。
方法#1。使用补偿器和减震器
灭火器和液压蓄能器同时执行三个功能：它们收集液体，同时消除系统中的多余体积，还有助于防止不良现象。
一个由液压蓄能器发挥作用的补偿装置安装在加热回路中系统中压力波动概率很高的那些间隔的水运动方向上。
液压蓄能器或阻尼器是容量高达 30 升的钢瓶，其中包括由橡胶或橡胶膜隔开的两个部分。
当系统出现超压时，第一段的水柱开始压在隔离膜片上，因此向气室方向弯曲
当压力升高时，液压冲击被“扔掉”到油箱中。由于在水柱升高的瞬间橡胶膜向气室弯曲，从而达到人为增加回路容积的效果。
由耐热增强橡胶或弹性塑料制成的管道用作减震装置。
减震装置的弹性材料在压力达到临界值时自发吸收水锤的能量
要达到预期的效果，使用20-30厘米长的产品就足够了，如果管道更长，减震器截面再增加10厘米。
方法#2。安装隔膜式安全阀
隔膜式安全阀放置在靠近泵的管道出口处，以便在超压下释放给定量的水。
安全阀配备刚性密封件，具有快速释放压力的功能，是自主系统的可靠保险丝
根据制造商和型号类型，安全阀由来自控制器的电气命令或快速动作先导器驱动。
该装置在压力超过安全水平时启动，在设备突然停止的情况下保护泵站。在出现危险的压力激增时，它会完全打开，当它下降到正常水平时，调节器会慢慢关闭。
方法#3。为恒温阀配备分流器
分流器是一个间隙为0.2-0.4毫米的窄管，安装在冷却液循环方向。该元件的主要任务是在发生过载时逐渐降低压力。
在液体进入恒温器的一侧放置一根横截面范围不超过 0.2-0.4 mm 的窄管
分流方法用于自治系统的布置，其管道仅由新管道组成。这是因为旧管道中生锈和沉积物的存在会降低分流到“否”的有效性。因此，在加热回路入口处使用分流器时，建议安装有效的水过滤器。
方法#4。使用具有超级保护的恒温器
这是一种熔断器，用于监控系统中的压力，并在指示器达到临界水平后不允许其工作。该设备配备了一个弹簧机构，位于热敏头和阀门之间。弹簧机构由过压激活，防止阀门完全关闭。
这种恒温器严格按照车身上指示的方向安装。
