浅析高压水系统管路的振动

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1、《山东冶金》　　2000年第1期浅析高压水系统管路的振动刘宝松(济南钢铁集团总公司装备部,山东济南250101)摘要：济钢中板厂高压水粗除鳞系统管路振动的原因包括管路直角弯多、管线长;高压水罐与高压气罐的比例不当;喷射阀简单的开与关结构;循环阀的开与关;高压水泵的三柱塞结构。为此,提出了高压水系统的改进措施:缩小泵站与喷射点的距离,减少直角弯;适当调整高压水罐与高压气罐的容积比例,加大两罐之间管道的通径;采用自平衡液压锥阀。改造后减小了“水锤现象”引起的管路振动,取得了较好的效果。关键词：高压水系统;管路;水锤现象;振动中图分类号:TH3    文献标识码：B    文章编

2、号：1004-4620(2000)01-0046-02AnalyzingonVibrationofHighPressureWaterPipelineSystemLIUBao-song(TheEquipmentDepartmentofJinanIronandSteelGroup,Jinan250101,China)Abstract:ThereasonofproducingbiggervibrationofpipelineinroughingdescalingsystemwithhighpressurewaterinJinanironandsteelgroupismainlyc

3、ausedbymorerightanglecurveinpipeline,longpipeline,incorrectproportionrelationshipofhighpressurewaterpotwithhighpressuregaspot,simpleonoffstructureofjetvalve,onoffofcirculatingvalveandsoonForreformingthiswatersystem,somemeasuresconsistedofproperlyregulatingthevolumepropertionbetweenhighp

4、ressurewaterpotandhighpressuregaspot,reducingthedistancebetweenwaterpumpstationandjetpoint,reducingrightanglecurveinpipeline,increasingthepipediameterbetweenpotandpot,usingofselfequilibriumhydraulicpressureconevalve,etchasbeentakenonAfterthissystemwasreformed,thevibrationcausedby“waterha

5、mmerphenomenon”hasreducedandgoodeffecthasgotKeywords:highpressurewatersystem;pipeline;waterhammerphenomenon;vibration1概述济南钢铁集团总公司中板厂(简称济钢中板厂)在1988年四辊轧机改造工程中,配备了一套高压水粗除鳞系统(如图1所示),主要用于轧前加热钢坯的粗除鳞,以消除由于氧化铁皮造成的钢板表面麻点。该系统采用3台卧式三柱塞高压水泵,型号3W-2B5,流量为1050L/min,工作压力为16MPa。由于钢坯“过烧”造成氧化铁皮太厚、低合金钢坯氧化铁皮

6、粘结力大导致高压水除鳞不彻底。经过技术改造,采用3台型号为3W-1BZ2、流量为1050L/min、工作压力为25MPa的卧式三柱塞高压水泵,提高了高压水系统的压力,加大了高压水的除鳞能力,解决了低合金钢板等的除鳞不净问题,提高了钢板的表面质量。1996年济钢中板厂又上了1套高压水精除鳞系统,采用同类型的3台卧式高压水泵、1个高压水罐、2个高压气罐;济钢(马来西亚)钢板有限公司高压水系统也采用同类型3台卧式高压水泵、1个高压水罐、3个高压气罐。上述系统在长期的运行中,尤其当除鳞结束、喷射阀关闭时,由于“水锤现象”引起管路振动经常造成管路裂纹、管夹螺丝松动甚至管夹基础破坏等,

7、严重影响了生产的正常进行。解决该问题的关键是减小“水锤现象”引起的振动。图1 高压水系统原理图1高压水泵 2循环阀 3高压水罐4最低液面阀5高压气罐  6气体压缩机  7喷射阀2原因分析(1)济钢中板厂高压水粗除鳞系统,由于是改造工程而使管路布置存在缺陷,泵站至喷射阀距离长,共有3个直角弯,增加了高压水的压力损失,加大了管路的振动。(2)高压水系统高压水罐和高压气罐的数量与比例不当,也导致管路的振动大。一般采用1个高压水罐和2～3个同体积的高压气罐,每次除鳞使罐内机动容积变化较大而引起管路压力波动大,造成管