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一、水錘效應

   在有壓管(guan)路系統中(zhong)，由于某些(xie)外界原因（如閥門(men)突然開啟或關(guan)閉，水泵機組啟動(dong)(dong)或突然停止等），使(shi)得水流速度突然發生較大變(bian)化，從而引起壓強(qiang)(qiang)急劇升(sheng)高和降低，此現象就是(shi)水擊，或水錘(chui)(chui)效(xiao)應。水錘(chui)(chui)使(shi)壓強(qiang)(qiang)大幅度波(bo)動(dong)(dong)，可導致管(guan)道強(qiang)(qiang)烈的振動(dong)(dong)，產生噪聲，損(sun)壞一些(xie)設備和管(guan)件。

1、如果系(xi)統設(she)計欠佳、管(guan)(guan)(guan)道較小的時候(hou)，產生(sheng)的水錘可以導(dao)致管(guan)(guan)(guan)道強烈(lie)的振動、造成沖擊會很大，有可能對系(xi)統的管(guan)(guan)(guan)道、管(guan)(guan)(guan)件和設(she)備(bei)造成破壞。

2、如果選用水泵(beng)的富裕(yu)揚程過(guo)高，在啟(qi)動水錘的沖擊下，有(you)時砂缸會(hui)象吹氣球一樣膨脹、甚(shen)至爆裂。

3、如果游(you)泳池與機房位置高(gao)差很大時(shi)，開啟和關閉水(shui)泵(beng)和閥門，也會(hui)造成(cheng)水(shui)錘的(de)水(shui)擊現象，損(sun)壞(huai)系統的(de)設備和管(guan)閥。所以說，有效的(de)防(fang)止水(shui)錘現象，也是實(shi)現設備安全的(de)主要(yao)因素。

解決辦(ban)法  ：

 止(zhi)回閥：依靠(kao)液體本身的流(liu)(liu)動，自動打開或關閉密封(feng)擋板，從而形(xing)成液體的單向流(liu)(liu)動狀(zhuang)態,其作(zuo)用(yong)為保證(zheng)游泳(yong)池、水(shui)(shui)療池水(shui)(shui)處理系統管路中的水(shui)(shui)流(liu)(liu)定向流(liu)(liu)動，防止(zhi)管路中的水(shui)(shui)流(liu)(liu)倒流(liu)(liu)，因水(shui)(shui)不能倒流(liu)(liu)，不產生動能，便防止(zhi)了水(shui)(shui)錘(chui)的產生，有效(xiao)的保護(hu)泳(yong)池水(shui)(shui)處理設備(bei)安(an)全。

二、泳池設計和運行中的設備安全

1、 壓力探(tan)頭

   上文闡(chan)述了由負壓真空探(tan)頭(tou)構成的(de)保障(zhang)人身安全的(de)真空負壓斷(duan)電(dian)系(xi)統(tong)和破真空泄壓安全裝置，以下(xia)介紹(shao)的(de)壓力探(tan)頭(tou)是保障(zhang)設備安全的(de)有效措施。

   人們(men)在(zai)反沖洗(xi)等操(cao)作(zuo)中(zhong)、在(zai)關停系統中(zhong)某個(ge)功能(neng)的(de)(de)設(she)備(bei)時、在(zai)設(she)備(bei)檢修維護中(zhong)，有時會出現閥門(men)誤操(cao)作(zuo)的(de)(de)現象(xiang)，不該關閉(bi)的(de)(de)閥門(men)給關上(shang)了(le)，或者是閥門(men)、管件、管道出現了(le)故障被堵塞了(le)，這些都(dou)會使系統的(de)(de)壓力急劇增(zeng)大而(er)使水(shui)(shui)(shui)泵、砂(sha)缸、管閥等設(she)備(bei)爆裂。如果在(zai)水(shui)(shui)(shui)泵出水(shui)(shui)(shui)口處安裝(zhuang)了(le)壓力探(tan)頭(tou)，當系統壓力達到一定限度時，水(shui)(shui)(shui)泵的(de)(de)電源就會自動切(qie)斷，從而(er)保證(zheng)了(le)設(she)備(bei)的(de)(de)安全。

2 、不(bu)同高差的處理方式

   對于當游泳池與機房高差約5米的正常壓力循環過濾系統、當游泳池與機房高差約10米的負壓力過濾系統或重力過濾系統、當游泳池與機房高差約20米的重力循環過濾系統這三種情況做了探討，研究游泳池與機房位置不同高差時泳池水泵的選擇，也是解決游泳池設備安全的方法。

（1）正常落(luo)差約5米時的壓力過濾系統

   有壓管路系統中水擊現象（水錘效應）及其復雜，在游泳池工程實踐中，為了使問題簡化，本文只探討由于開啟水泵所造成水錘的情況，而且對于水力學的原理和計算，本文只做描述和簡化的統計，不做精確的量化分析。

（2）大落差時對(dui)過濾系統的特殊處(chu)理

   如果泳池到(dao)機(ji)房的(de)(de)(de)(de)落(luo)差很(hen)大(da)(da)時，水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)靜壓也就不能忽略了，管道加(jia)長后水(shui)(shui)(shui)擊的(de)(de)(de)(de)風險相應加(jia)大(da)(da)，以(yi)下探(tan)討(tao)落(luo)差約(yue)為(wei)10米的(de)(de)(de)(de)負壓過濾系統和落(luo)差約(yue)為(wei)20米的(de)(de)(de)(de)重力過濾系統，以(yi)防止(zhi)水(shui)(shui)(shui)泵啟動(dong)水(shui)(shui)(shui)錘的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)擊現象。

     ①落(luo)差(cha)約10米的負壓過濾(lv)系(xi)統

          如果(guo)泳(yong)池到(dao)機房的(de)(de)落差為10米時(shi)(shi)，由于管道(dao)長度(du)增加(jia)了很多(duo)，沿程阻力和局部阻力也要(yao)相應(ying)增大，此時(shi)(shi)的(de)(de)靜壓(ya)也增加(jia)為1bar，如果(guo)采用上(shang)述的(de)(de)壓(ya)力過濾(lv)(lv)系統和同樣的(de)(de)水(shui)泵(beng)，在水(shui)泵(beng)啟(qi)動時(shi)(shi)不到(dao)1秒鐘的(de)(de)時(shi)(shi)間里，由于水(shui)流水(shui)壓(ya)的(de)(de)瞬時(shi)(shi)沖擊，就造成了水(shui)泵(beng)更大的(de)(de)啟(qi)動水(shui)錘(chui)，如果(guo)還采用壓(ya)力過濾(lv)(lv)的(de)(de)循(xun)環過濾(lv)(lv)系統，石英砂過濾(lv)(lv)器、泵(beng)體和管件常常會被水(shui)擊而損(sun)壞(huai)。

          此時(shi)(shi)可以采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)石英砂(sha)(sha)過濾(lv)器的負(fu)壓(ya)過濾(lv)系統，如圖所示。這樣可以減(jian)少(shao)對砂(sha)(sha)缸(gang)的水擊現象，對砂(sha)(sha)缸(gang)起到一定的保護作用(yong)(yong)(yong)。但是采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)負(fu)壓(ya)過濾(lv)系統，在(zai)反(fan)(fan)沖(chong)洗時(shi)(shi)，要考慮特殊的泵(beng)后三(san)通排污或采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)專用(yong)(yong)(yong)反(fan)(fan)沖(chong)洗水泵(beng)。由(you)于反(fan)(fan)沖(chong)洗時(shi)(shi)切(qie)斷了原來(lai)的循環過濾(lv)系統、只打(da)開均(jun)衡水箱—水泵(beng)—砂(sha)(sha)缸(gang)—市(shi)政排污的很短的管道系統，反(fan)(fan)沖(chong)洗時(shi)(shi)砂(sha)(sha)缸(gang)砂(sha)(sha)層膨脹又使其阻力變(bian)小，此時(shi)(shi)砂(sha)(sha)缸(gang)的承壓(ya)很小。

          當然，由于(yu)泳(yong)池與機房(fang)的落差(cha)10米時的靜壓(ya)(ya)為1bar，在壓(ya)(ya)力過(guo)濾(lv)時，砂(sha)缸初(chu)始壓(ya)(ya)力約為0.8—1bar，所以利用重力的靜壓(ya)(ya)1bar就可以進行重力過(guo)濾(lv)，這種過(guo)濾(lv)方式將在下一個(ge)小節(jie)里詳(xiang)述(shu)。

     ② 落差約20米的重力過濾系統

         如(ru)果泳池到(dao)機房的(de)(de)(de)(de)(de)(de)落差為20米時，由于管道(dao)長度(du)進一(yi)步增加，沿(yan)程阻(zu)力(li)和(he)局部阻(zu)力(li)也增大了很(hen)多，此時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靜壓(ya)(ya)也增加為2bar，如(ru)果采用上述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)過濾(lv)(lv)系統(tong)(tong)和(he)同(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)，在(zai)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)啟(qi)動(dong)時不到(dao)1秒鐘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間里，由于水(shui)(shui)(shui)流(liu)(liu)水(shui)(shui)(shui)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)瞬時沖擊(ji)，就造成了水(shui)(shui)(shui)泵(beng)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)啟(qi)動(dong)水(shui)(shui)(shui)錘，如(ru)果還采用壓(ya)(ya)力(li)過濾(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)循環(huan)過濾(lv)(lv)系統(tong)(tong)，石(shi)英(ying)砂過濾(lv)(lv)器(qi)、泵(beng)體和(he)管件會很(hen)容易(yi)(yi)被水(shui)(shui)(shui)擊(ji)而損壞。此時如(ru)果采用負(fu)壓(ya)(ya)過濾(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式，雖然對水(shui)(shui)(shui)錘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響會消(xiao)除一(yi)些，但是它存(cun)在(zai)負(fu)壓(ya)(ya)過濾(lv)(lv)時流(liu)(liu)量不易(yi)(yi)掌(zhang)握和(he)控制、反(fan)沖洗系統(tong)(tong)不易(yi)(yi)實現等缺點。此時可(ke)以采用石(shi)英(ying)砂過濾(lv)(lv)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重力(li)過濾(lv)(lv)系統(tong)(tong)，如(ru)圖所(suo)示。

        石英砂過濾(lv)器(qi)的(de)(de)重力過濾(lv)系(xi)統，其池(chi)水靠重力的(de)(de)作用從溢水槽經(jing)過砂缸過濾(lv)后流(liu)入均衡水箱，這是(shi)(shi)一(yi)個(ge)開式的(de)(de)水系(xi)，目的(de)(de)是(shi)(shi)靠重力實現(xian)過濾(lv)；此時整個(ge)系(xi)統里(li)存在著(zhu)兩個(ge)水系(xi)，另一(yi)個(ge)水系(xi)是(shi)(shi)通過提升(sheng)(sheng)泵把過濾(lv)后的(de)(de)凈水提升(sheng)(sheng)到游泳池(chi)里(li)，它(ta)還要(yao)同(tong)時完成凈水的(de)(de)加熱、氯(lv)消(xiao)毒(du)和臭(chou)氧消(xiao)毒(du)等功能(neng)。

        水位(wei)(wei)控制的(de)3個(ge)節點是(shi)低位(wei)(wei)報警、自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)停泵(beng)、自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)補水，中(zhong)位(wei)(wei)自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)啟動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)砂(sha)缸(gang)前的(de)電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)、自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)開啟提升泵(beng)，高位(wei)(wei)報警、自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)排水、自(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)關(guan)閉砂(sha)缸(gang)前的(de)電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)。在砂(sha)缸(gang)前同時安(an)裝手動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)調(diao)節閥(fa)和(he)電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)，當(dang)電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)打開時，根據流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計的(de)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)來調(diao)節手動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)調(diao)節閥(fa)，使調(diao)節的(de)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)與砂(sha)缸(gang)設計的(de)循環(huan)(huan)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)相等，這就是(shi)手動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)調(diao)節閥(fa)所需(xu)的(de)固定(ding)位(wei)(wei)置(zhi)。當(dang)然，在砂(sha)缸(gang)前的(de)電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)之前，安(an)裝流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)閥(fa)和(he)減(jian)壓閥(fa)也(ye)很重(zhong)要，使壓力約為(wei)1bar、流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)等于設計的(de)循環(huan)(huan)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)。

       反沖(chong)洗(xi)(xi)就可(ke)直接(jie)利用池水(shui)的(de)(de)重力(li)來進行，由于此(ci)時(shi)水(shui)流方(fang)向是從砂(sha)缸(gang)(gang)底部(bu)向上部(bu)反向沖(chong)洗(xi)(xi)，原來過濾循環時(shi)的(de)(de)沙(sha)層壓緊狀態變成了(le)沙(sha)層膨松狀態，阻(zu)力(li)降低；又因(yin)為反沖(chong)洗(xi)(xi)是排污管(guan)直接(jie)從砂(sha)缸(gang)(gang)的(de)(de)多(duo)項(xiang)閥排出，池水(shui)就無(wu)需(xu)經(jing)過過濾時(shi)的(de)(de)后續管(guan)道，使(shi)實際的(de)(de)管(guan)道變短(duan)，壓力(li)損失大大的(de)(de)降低，所以在(zai)反沖(chong)洗(xi)(xi)時(shi)總的(de)(de)壓降很小，反沖(chong)洗(xi)(xi)流量(liang)和強(qiang)(qiang)度(du)都(dou)會得到(dao)較大的(de)(de)加(jia)強(qiang)(qiang)，能夠(gou)滿足(zu)反沖(chong)洗(xi)(xi)的(de)(de)要求。

        這是一個實際的(de)案例(li)，工程(cheng)造價、設(she)備運行(xing)、操(cao)(cao)作(zuo)維護、節能節水和水質達(da)標都具(ju)有(you)現實的(de)特殊性、可操(cao)(cao)作(zuo)性和先進性。

3、分析和討論

      在常(chang)規情況下，水(shui)泵等各種設備靠近游(you)泳池，層高約為5米時(shi)，可以采用壓力(li)過濾系(xi)統，水(shui)泵應選擇低揚程大流(liu)量水(shui)泵，按標準設計的管(guan)道和(he)選用的砂缸，不會因為開泵停泵所(suo)產生的水(shui)錘破壞砂缸等設備和(he)管(guan)閥。

如果泳池(chi)到機房的落(luo)差為10米時(shi)(shi)的靜壓(ya)為1bar，由于管道阻力(li)增(zeng)大(da)，靜壓(ya)也增(zeng)加為1bar，此時(shi)(shi)可采用石英砂(sha)過(guo)濾器(qi)的負壓(ya)過(guo)濾系統，在工作運行時(shi)(shi)就可以抵消(xiao)一部分壓(ya)力(li)，已達(da)到使(shi)用要(yao)求。在壓(ya)力(li)過(guo)濾時(shi)(shi)，砂(sha)缸初始壓(ya)力(li)約為0.8—1bar，所以利用重(zhong)力(li)的靜壓(ya)1bar就可以進(jin)行重(zhong)力(li)過(guo)濾。

      如果泳(yong)池到機(ji)房的落差為20米時(shi)，由于管道長度進(jin)一(yi)步增加，沿程阻(zu)力(li)和局部(bu)阻(zu)力(li)也增大(da)了很多(duo)，此時(shi)的靜壓也增加為2bar，開泵停泵、開關閥門時(shi)，水(shui)流速度發生急大(da)的變化，就引起(qi)的較大(da)的水(shui)錘，可以破壞過(guo)濾設備(bei)、管道、水(shui)泵和閥門，這時(shi)就可以采用石英砂(sha)過(guo)濾器的重力(li)過(guo)濾系(xi)統來實現其運行(xing)。