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duang duang duang水锤大军来袭 --如何守护你的系统成为金城汤池
既然你诚心诚意地发问了,那么让我们专业地告诉你。
‘水锤现象’是迅速关闭水龙头，或水泵起停时，经常听到‘嘭’一声短暂的闷响。这就是典型的水锤。这种冲击的能量来自于管道内水流速度突然的改变，从而破坏我们的阀门和水泵。
‘水锤’这一名词来源于古代的一种兵器‘攻城槌’，它运用于攻克城墙或城门，这种的冲击力和水锤现象类似。
‘水锤现象’是迅速关闭水龙头，或水泵起停时，经常听到‘嘭’一声短暂的闷响。这就是典型的水锤。这种冲击的能量来自于管道内水流速度突然的改变，从而破坏我们的阀门和水泵。
‘水锤’这一名词来源于古代的一种兵器‘攻城槌’，它运用于攻克城墙或城门，这种的冲击力和水锤现象类似。
‘攻城槌’由一个长木棒制成，在木棒的顶端有一个铁锤，它能产生的冲击力大小取决于操作武器的士兵的力量。
水锤力量的大小会受因素决定呢？
水锤力量的大小会受因素决定呢？
·用水设备关闭时间
·管道材质、口径和长度
·水流速度
△P＝水锤引起的超压（m.水柱）
V1 ＝水流关闭前流速（m/s）
L ＝管道长度（m）
g ＝重力加速度（9.81m/s ）
t ＝阀门关闭时间（s）
V1 ＝水流关闭前流速（m/s）
L ＝管道长度（m）
g ＝重力加速度（9.81m/s ）
t ＝阀门关闭时间（s）
————专业知识进行时————
t* ＝阀门过渡时间（s）
L ＝管道长度（m）
V2 ＝振动传递速度（m/s）(依据不同液体，不同管道材质，内径及管壁厚度为基础)
对于所有的快速关闭型设备，如单柄水龙头、电动阀、球阀等，其关闭时间t≤t*均被定义为'猛烈关闭'，在管道内造成水击现象的超压值最大。相反，如果关闭时间t > t*则定义为'缓慢关闭'。
其产生的水击超压值更低，但也不能被忽略。
将公式（1）中的't'替换为't*'，其超压值则为最高值。
以下图表为关闭方式不同产生的超压值。
t* ＝阀门过渡时间（s）
L ＝管道长度（m）
V2 ＝振动传递速度（m/s）(依据不同液体，不同管道材质，内径及管壁厚度为基础)
对于所有的快速关闭型设备，如单柄水龙头、电动阀、球阀等，其关闭时间t≤t*均被定义为'猛烈关闭'，在管道内造成水击现象的超压值最大。相反，如果关闭时间t > t*则定义为'缓慢关闭'。
其产生的水击超压值更低，但也不能被忽略。
将公式（1）中的't'替换为't*'，其超压值则为最高值。
以下图表为关闭方式不同产生的超压值。
根据公式（1）（2），下表列举了三种不同材料的管道（钢、铜、PE-X）在口径为1/2"，流速V1＝2 m/s，长度为10 m的前提下，其振动传递速度V2，即猛烈关闭时间t*及其相应超压值：
由于金属管道硬度更高，其振动速度V2高于塑料管道内的振动速度，它接近于水中的音速（7℃时1420 m/s）。从上图看出，塑料管道内更容易产生水锤现象，因为其关闭时间t*更长。这样说明在塑料管道的冷热水系统中，阀门关闭需要比金属材质的管道更加缓慢才可以。尽管塑料管道内水锤产生的超压值低于金属管道内的超压值（因为塑料材质更'软'，所以它自身就吸收了部分水锤），但是这部分超压值也可能会超出管材的韧性极限。
下面的图示为铜管在水流关闭时产生的超压情况。三条曲线根据尺寸为20×1的铜管，长度为100 m时不同的水流速度V1得出的。
下面的图示为铜管在水流关闭时产生的超压情况。三条曲线根据尺寸为20×1的铜管，长度为100 m时不同的水流速度V1得出的。
我们可以看出以下现象：
1、管道越长，过渡时间t*越长，因此需要关闭更为缓慢方能避免水锤现象（公式（2））。
2、在相同的水流速度V1和关闭时间t下，管道越长，因此产生的超压△P越高（公式（1））。
3、在相同的水流速度V1和相同的管道长度下，管道口径越大其超压△P稍低（公式（1），差值不明显）。
4、在相同的管道长度和关闭时间t下，如果水流速度V1升高，由关闭引导起的超压△P也升高（公式（1））。
1、管道越长，过渡时间t*越长，因此需要关闭更为缓慢方能避免水锤现象（公式（2））。
2、在相同的水流速度V1和关闭时间t下，管道越长，因此产生的超压△P越高（公式（1））。
3、在相同的水流速度V1和相同的管道长度下，管道口径越大其超压△P稍低（公式（1），差值不明显）。
4、在相同的管道长度和关闭时间t下，如果水流速度V1升高，由关闭引导起的超压△P也升高（公式（1））。
防止水锤产生的设备
从前面计算的公式中可以看出，要防止水锤现象的产生，首先需要避免猛烈地关闭水龙头、阀门等。同时应该选用开关时间稍长的电动阀门。其次则需要控制流速，这在设计管道时就需要进行认真地计算。
但是，在当今家庭大量地使用单柄水龙头等用水设备的情况下，水锤现象的产生越来越频繁。因此需要在管道系统上加上相应的设备以避免水锤产生。防水锤分为以下几种：
·水气混合式
从前面计算的公式中可以看出，要防止水锤现象的产生，首先需要避免猛烈地关闭水龙头、阀门等。同时应该选用开关时间稍长的电动阀门。其次则需要控制流速，这在设计管道时就需要进行认真地计算。
但是，在当今家庭大量地使用单柄水龙头等用水设备的情况下，水锤现象的产生越来越频繁。因此需要在管道系统上加上相应的设备以避免水锤产生。防水锤分为以下几种：
·水气混合式
·膜片式
·水气隔离式
·减震弹簧式
水气混合式需要经常充气，因为气体会溶解于水，所以这种方式不太适合。
立管顶端安装防水锤设备
在冷热水的立管顶端安装防水锤器．这对于大中型系统来说都能起到较好的作用，因为它们离用水龙头的距离不是太远．在立管上端可以选用膜片式膨胀罐，或减震式防水锤阀．在立管顶端安装防水锤阀的缺点是滞水区域的出现，如图所示．这对于热力杀灭军团菌不是特别理想。
冷热水分水器上安装防水锤阀
这种方式将防水锤阀更靠近用水设备安装，即在入户的冷热水分水器末端安装防水锤阀。通过这种安装方式，热力杀菌时出现的滞水区域减少了，而且水锤现象也能在更短的距离内得到控制。
用水设备前安装防水锤阀
在单柄水龙头的冷热水进水管前各安装一个防水锤阀。这样就更为有效地解决了水锤问题。
在单柄水龙头的冷热水进水管前各安装一个防水锤阀。这样就更为有效地解决了水锤问题。
卡莱菲525型防水锤阀特征
卡莱菲525型防水锤阀能够承受高达50bar的水锤超压，其防止压力波的工作图示。
技术特征：
材质：黄铜镀铬
耐压：10bar
水锤超压：50bar
耐温：90°C
活塞：高强度工程塑料
弹簧：碳钢 C98
双重密封圈材料：EPDM
卡莱菲525型防水锤阀能够承受高达50bar的水锤超压，其防止压力波的工作图示。
技术特征：
材质：黄铜镀铬
耐压：10bar
水锤超压：50bar
耐温：90°C
活塞：高强度工程塑料
弹簧：碳钢 C98
双重密封圈材料：EPDM
参考文献：CALEFFI Idraulica 24—MarioDoninelli