一起停泵水锤事故分析及其防止(新编版)

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电站停泵水锤危害及防范措施

电站停泵水锤危害及防范措施
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云! 南! 电! 力! 技! 术 ()**+* ,-,./01. 234,0
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电站停泵水锤危害及防范措施
严正波! 朱! 松
( 云南电力试验研究院( 集团) 有限公司电力研究院,云南! 昆明! "#$$#% ) 摘! 要:针对现场实际设备全面分析了停泵水锤产生的原因,从设计和运行调整方面总结介绍了防范停泵 水锤的措施。 关键词:停泵水锤! 泵控制阀! 抗水锤气压罐! 防范措施 中图分类号:&’"(! 文献标识码:)! 文章编号:%$$" * +,-# ( ($$" ) $# *4;##$ 年第 % 期
云南电力技术
第 &’ 卷!
! )在各台升压泵出口设置多功能水泵控制阀 ( 自动实 现 开 泵 时 的 缓 开,停 泵 时 的 速 闭 " 缓 闭, 基本上可以实现现行液控缓闭阀的功能,即两阶段 关阀过程,有效地防止水锤事故的产生,但它无任 何电气控制动力或外力油压系统。在阀体设计上还 采用 了 宽 阀 体 流 线 型 设 计,有 效 地 降 低 了 水 流 阻力。 ) #$ %$ !& 滇东电厂 % )在各台补给水泵和升压泵出口设置液控止 回蝶阀,它靠液压驱动开启,靠重锤势能关闭,启 闭灵活可靠,可替代闸阀( 蝶阀) 和止回阀两台 阀门。停泵时,出口液控蝶阀同时关闭,其中液控 蝶阀分快、慢二阶段关闭,前 ’( ) *+ 为快关,后 !( ) *+ 为慢关。考虑到水锤的复杂性及计算值与实 际情况可能存在的差异,设计考虑液控蝶阀的两阶 段关闭的时间及关阀行程是可调的。最终两阶段关 阀行程和关阀时间根据补给水系统调试结果确定。 ! )在升压泵出口母管上设置抗水锤气压罐型 号 ,-./!#(( 型,它利用气体体积与压力的特定定 律工作。随着管路中的压力变化,气压罐向管道补 水或吸收管路中的过高压力。当水泵突然停止运 行,压力供水管道起端处形成负压,甚至水柱分离 时,气压罐向管道补水,可以有效平衡负压,防止 水柱分离,削减水锤强度。此时气压罐中水量减 少,气体膨胀;当水锤波返回时,压力供水管道起 端压力升高,气压罐从管道进水,吸收管道内过高 的压力,气压罐中水量增加,气体被压缩,起了气 垫作用,从而有效抵抗了水锤对管路系统产生的不 利影响。 %( "! 运行调整方面 #$ !$ %& 开远电厂一期工程 % )首先向两条补给水管道注水。方法:打开 各个自动双向排气补气门的手动门;启动 0! 补给 水升 压 泵 分 别 开 启 % 、 ! 母 管 联 络 门, 开 度 在 %(1 左右即可,同时逐步关小压力波动预止阀前手

泵站水击(水锤)及其防护

泵站水击(水锤)及其防护

水泵及管路中水流速度发生递变而引起的压力递变现象。
一、水击产生的原因
2、产生的原因
启泵、停泵尤其是在迅速操作阀门使水流速度剧变的情况设备突然发生故障,人为误操作等致使电力
供应突然中断; 2、雨天雷电引起突然断电;
3、水泵机组突然发生机械故障,而使电机过载。由于保护装臵的作
二、停泵水击产生的过程
1、水泵出口处有止回阀的情况
管路中的水倒流到一定程度时,止回阀很快关闭,引起压力上升。 (停泵水锤的危害主要是因为水泵出口止回阀的突然关闭引起的。)
突然停泵后,流量、压头、 转数等随时间变化的曲线称 为停泵暂态过程线。 右图是水泵出口处设有止回 阀的某泵站的停泵暂态过程 线。
三、 水击引起管道内压力的增值
1、易发生停泵水锤的情况
单管向高处输水,当供水地形高差20超过m时,就 要注意防止停泵水击事故; 水泵总扬程(或工作压力)大; 输水管道内流速过大; 输水管道过长,且地形变化大;
在自动化泵站中阀门关闭太快。
四、 停泵水击的危害及预防措施
2、停泵水击的危害
压力升值急剧增大,可高达正常工作压力的十 几倍甚至上百倍,具有很大的破坏性。一般事故造成 “跑水”,严重时可造成泵房淹没等。
泵站水击(水锤)及其防护
学习大纲
水击产生的原因 停泵水击产生的过程 水击引起管道内压力的增值 停泵水击的危害及预防措施
1、几个概念
水击(水锤):
在压力管道中,由于流速的剧烈变化而引起一系列急剧
的压力交替升降的水力冲击现象。 停泵水击(水锤): 指水泵机组因突然失电或其它原因造成开阀停车时,在
在逆止阀两端安装连通管,当突然断电后水倒流时,逆止阀关
闭,从旁路管泄回部分水流,以减弱水击的增压; 采用缓闭式逆止阀,以延长闭阀时间,防止水击。 四、 停泵水击的危害及预防措施

关于停泵水锤的分析及防护

关于停泵水锤的分析及防护

关于停泵水锤的分析及防护摘要:介绍了停泵水锤的危害及其防护措施,并且介绍了在具体的技术条件下,通过电算法这种水锤计算来正确进行停泵水锤分析、判断停泵水锤危害,从而采取有效地防护措施来消除其危害。

关键词:停泵水锤防护措施特征线法随着城市化建设的进展,各类泵站也日益增多,而如何保证泵站及管路系统安全运行,免遭水锤破坏,越来越重要。

在压力管流中因流速剧烈变化引起动力转换,从而在管路中产生一系列急骤的压力交替变化的水力撞击现象,称为水锤现象。

水锤是流体的一种非恒定流动,及液体运动中所有空间点处的一切运动要素(流速、加速度、动水压强、切应力和密度等)不仅随空间位置而变,而且随时间而变。

1. 停泵水锤的危害在安装有离心泵的水泵站中,因突然事故断电或其他原因而突然(开阀)停泵时,则在压水管内首先产生压力下降;随后视流速大小及管路系统情况而产生程度不同的压力上升,即停泵水锤。

泵站中发生水锤事故的现象,较为普遍,其中以地形复杂、高差起伏较大的我国西北、西南地区,尤为突出。

根据以前各地区有记录的水锤事故调查可看出:泵站中多数水锤事故的结果是轻则水管破裂,止回阀的上顶盖或壳体被打坏大量漏水,造成暂时供水中断事故;重则酿成泵站被淹没,泵船沉没等严重事故。

个别的,还因泵站水锤事故,造成冲坏铁路路基、损坏设备、伤及操作人员造成人身伤亡等次生灾害。

在农田灌溉泵站中,常因扬程高、流量及功率较大,故其水锤危害及影响毫不亚于给水工程系统,人们还特别将泵站水锤的危害列为泵站三害(即水锤、泥砂、噪声)之一。

2. 停泵水锤防护措施泵系统中停泵水锤这一水力过渡是由降压开始的。

因此,目前已有多种防护措施来解决这类由降压波的发生与传播开始的水锤升压问题,其出发点多数是建立在对停泵水锤危害的早期防治上并大致可归纳为四种类型:2.1 注水(补水)或注空气(缓冲)稳压,从而控制住系统中的水锤压力振荡,防止了真空和断流空腔再弥合水锤过高的升压。

属于这种类型的有(双向)调压塔、单向调压塔或单向调压(水)池、空气罐以及注空气(缓冲)阀等。

给水泵房泵站水锤及其防护

给水泵房泵站水锤及其防护
给水泵房泵站水锤及其防护
目录
• 给水泵房泵站水锤的基本概念 • 给水泵房泵站水锤的危害 • 给水泵房泵站水锤的防护措施 • 给水泵房泵站水锤的案例分析 • 结论与展望
01
给水泵房泵站水锤的基本概 念
水锤现象的定义
水锤现象
在压力管道中,由于流速的急剧变化 ,引起压力的剧烈波动,造成水锤冲 击力的现象。
解决方案
针对该案例,应重新设计泵站和管道系统,优化水泵控制方式,增加止回阀等防护措施,以减小水锤压 力,保护泵站和水管的安全。
某市给水系统水锤防护案例
01
案例概述
某市给水系统存在水锤现象,为了保护供水安全,采取了 一系列防护措施。
02 03
案例分析
该市给水系统水锤主要是由于管道过长、水泵控制方式不 合理等原因引起的。为了减小水锤压力,该市采取了增加 止回阀、缓闭式止回阀、空气罐等措施,并优化了水泵控 制方式。这些措施有效地减小了水锤压力,保护了供水安 全。
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THANKS
水锤的分类
01
02
03
启动水锤
在泵站开机或停机过程中, 由于流速和压力的变化产 生的水锤。
停泵水锤
在泵站正常停机后,由于 管网内压力回流产生的水 锤。
瞬变水锤
在管道系统中,由于阀门 操作、系统扰动或其他外 部因素引发的水锤。
02
给水泵房泵站水锤的危害
对管网的危害
管网振动
水锤发生时,管网系统受到强烈的压力波动,导致管网振动,可能造成管道破 裂、连接处松动或水泵机组移位。
水锤产生的压力波动可能对电气设备和线路产生影响,导致 短路、断路或设备损坏。
电动机过载
水锤造成的水泵机组瞬时启动或停止,可能使电动机承受过 载,导致电动机烧毁。

水锤产生的原因危害及预防措施

水锤产生的原因危害及预防措施

谈水锤产生原因、危害和预防措施水锤产生原因、我公司施工的绿城千岛湖度假公寓1#楼工程,空调管道中连接风机盘管的不锈钢软接出现多处断裂,造成吊顶泡水的严重后果。

另外杭州金沙港旅游文化村度假用房某楼也发生了给水铜管管件断裂的事故,同样造成了吊顶泡水的严重后果。

这二起事故都造成较大经济损和负面影响,经现场踏勘和相关情况的了解分析,造成这二起事故的原因为“水锤”。

先说说什么叫水锤、产生水锤的原因及其危害:水锤是在突然停泵或者在阀门关闭或打开太快时,由于压力水流的惯性,产生的水流冲击波,由于象锤子敲打一样,所以叫水锤。

水锤产生的原因是: 1、阀门突然开启或关闭。

由于管道内壁光滑,水流动自如,当阀门突然关闭,水流对阀门及管壁,主要是阀门会产生一个压力,后续水流在惯性的作用下,使压力迅速达到最大,并产生破坏作用,这是正水锤。

相反,关闭的阀门在突然打开时,也会产生水锤,叫负水锤,也有一定的破坏力,但没有前者大。

2、水泵突然停止或开启。

水泵起动时,在不到1s的时间内,即可从静止状态加速到额定转速,管道内的流量则从零增加到额定流量。

由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,所以,流量的急剧变化将在管道内引起压强过压或过低的冲击,以及出现“空化”现象;水泵停止时,管道中的水靠惯性以逐渐减慢的速度继续向用水点流动,然后流速降到零,管道中的水在重力水头作用下,又开始向水泵倒流,速度由零逐渐增大。

由于管道中水的流速变化,从而引起水锤的发生。

3、管道中存在空气。

空气柱在突然降压或升压时会膨胀或压缩推动水柱运动,这样气推水、水推气,形成水锤。

另外管道向高处输水(高差超过20米);水泵总扬程(或工作压力)大;输水管道中水流速度过大;输水管道过长,且地形变化大也是产生水锤的原因。

水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。

这种大幅度的压强波动,造成的危害有: 1、引起管道强烈振动,产生锤击般噪声,管道接头断开,破坏阀门,严重的造成管道爆裂。

供水管道系统水锤分析及防护措施

供水管道系统水锤分析及防护措施

供水管道系统水锤分析及防护措施摘要:水锤现象是引发城市供水系统设备损坏以及管道破裂的根本原因之一,对于水锤现象的防护一直都是供水管道系统设计与建设需要考虑的重点问题。

本文作者根据自身研究水锤现象多年的实际经验,对供水管道系统水锤分析及防护措施展开了深入的调研与分析,并给出有效的防护措施,希望能对相关行业起到一定的促进作用。

关键词:供水管道;水锤分析;防护措施引言:在进行水锤防护措施的分析时,首先应该对于供水管道系统水锤现象入手,找到水锤现象发生的具体原因,根据不同原因针对性设置对应的水锤防护措施,进而使水锤现象能够得到有效的控制,提升供水管道系统的安全性与稳定性。

一、供水管道系统水锤现象的分析在供水管道系统运行的过程之中,如果出现了不可预测性的停电现象,或者给水阀门的关闭速度过快时,就会由于水流压力的惯性产生一道非常猛烈的水流冲击波,该冲击波产生而发出的声音类似于锤子在进行敲打的声音,这就是我们所说的水锤现象。

水锤现象产生的应力极大,有时候有着很强的破坏力,严重时甚至会破坏供水系统的阀门或者水泵。

水锤效应是指水在供水管道的内部,由于供水管道内壁过于光滑,所以水流较为自如,而当管道阀门突然关闭时,水流的流动会发生方向性的紊乱,从而产生内部应力,对于阀门会产生一个压力,由于供水管网的内壁过于光滑,水流在惯性的作用下应力迅速达到最大化,从而产生了强大的破坏作用,这种破坏作用在流体力学之中被称为水锤效应,也就是我们常说的正水锤。

在进行供水管网供水管道的建设之中,必须要考虑到水流的水锤现象。

与正水锤相对的是负水锤,是因为关闭后的阀门突然打开而造成的水锤现象,这种水锤现象与正水锤现象相比破坏力较小,但也存在着一定的破坏力。

如果供水管道系统的电动机组突然启动,也会引发压力的冲击现象以及水锤效应,这种压力增大而产生的冲击波会沿着管道进行传播,非常容易造成管道内部的压力超过负荷,导致管道碎裂以及供水设备的损坏现象,因此,在供水管道系统的修建之中,对于水锤效应的防护也就成为了关键性技术之一[1]。

一起停泵水锤事故分析及其防止

一起停泵水锤事故分析及其防止
功 能 水 泵控 制 阀 的 水 锤 防 护 过 程 。
关键 词 : 泵水锤 停
危害
防止 多功能 水 泵控 制 阀
Ca s a y i m p-t a e m me ou e And Is Pr v n i n u e An l ss Of Pu sop W t r Ha r Tr bl t e e to
管道 中的水在 重力 作 用下 开 始 向水 泵倒 流 , 度 由 速
而 引起 的一 系列 急剧 的压力交 替升 降的水 力 冲击 现 象 。水锤 引起 的压 强 升 高 , 达管 道 正 常 作 压 强 可 [ _ 的 ,倍 , 至数 十倍 这 种 大 幅度 的压 强 波动 往 往 L 甚
J o d n AnZ n qn L ig C o D p n Ta h n xa i Y uog a e g i iPn a a e g in C e g in
( h hr a P w r ln) T eT em l o e a t P
A s a tI el h o a r a m r a g ew t u pro fh e l o e poetti pp r bt c : t gt f t m e mae nt ae p m m o e h r w r r c, s ae r n h i w eh d i h r o t t ma p j h
1 停泵水锤 及其危 害
银前 区热 电工程 循 环 水 泵房 6台 602 03 T循 环 水 泵 出 E止 回 阀采 用 Z F 87 X一1D S0液 力 l D Q0Y ,N0
自动止 回阀 , 试 车 过 程 中 , 止 回 阀 不 能 实 现 缓 在 该
2 发 生停泵水锤 的主要原 因

压力管道水锤现象及防止措施

压力管道水锤现象及防止措施

压⼒管道⽔锤现象及防⽌措施管道在安装完毕后通常须通⽔试压,在试压时需要⼀个重要的步骤:将管道内的空⽓排放⼲净,否则通⽔试压会引起⽔锤,导致管道破裂。

那么⽔锤现象是什么?它是如何引起及防范呢?1、⽔锤现象?在有压⼒管路中,由于某种外界原因(如阀门突然关闭、⽔泵机组突然停车)使⽔的流速突然发⽣变化,从⽽引起⽔击,这种⽔⼒现象称为⽔击或⽔锤。

因开泵、停泵、开关闸阀过于快速,使⽔的速度发⽣急剧变化,特别是突然停泵引起⽔锤,可以破坏管道、⽔泵、阀门、并引起⽔泵反转,管⽹压⼒降低等,所以,预防⽔锤发⽣极为重要。

⽔锤效应是指在⽔管内部,管内壁光滑,⽔流动⾃如。

当打开的阀门突然关闭,⽔流对阀门及管壁,主要是阀门会产⽣⼀个压⼒。

由于管壁光滑,后续⽔流在惯性的作⽤下,迅速达到最⼤,并产⽣破坏作⽤,这就是⽔利学当中的“⽔锤效应”,也就是正⽔锤。

在⽔利管道建设中都要考虑这⼀因素。

相反,关闭的阀门在突然打开后,也会产⽣⽔锤,叫负⽔锤,也有⼀定的破坏⼒,但没有前者⼤。

2、⽔锤效应有何危害?⽔锤效应有极⼤的破坏性:压强过⾼,将引起管⼦的破裂,反之,压强过低⼜会导致管⼦的瘪塌,还会损坏阀门和固定件。

当切断电源⽽停机时,泵⽔系统的势能将克服电动机的惯性⽽命令系统急剧地停⽌,这也同样会引起压⼒的冲击和⽔锤效应。

3、发⽣⽔锤的原因与防治措施如下:a.开关阀门过快引起的⽔锤:(1)延长开阀和关阀时间。

(2)离⼼泵和混凝泵应在阀门半闭15%-30%时⽽不是全关时停泵。

b.泵引起的⽔锤(1)排除管道内的空⽓,使管道内充满⽔后再开启⽔泵,凡是长距离输⽔管道的⾼起部位都应设⾃动排⽓阀。

(2)停泵⽔锤主要因出⽔管⽌回阀关闭过快引起,因此,取消⽌回阀可以消除停⽔泵⽔锤的危害,并且可以减少⽔头损失,节约电耗;⽬前经过⼀些⼤城市的实验,认为⼀级泵房可以取消,⼆级泵房不宜取消;取消⽌回阀时应进⾏停⽔锤压⼒计算,为减少和消除⽔锤,⽬前常在⼤⼝径管道上安装微阻缓闭⽌回阀。

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一起停泵水锤事故分析及其防
止(新编版)
Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place.
( 安全管理 )
单位:______________________
姓名:______________________
日期:______________________
编号:AQ-SN-0738
一起停泵水锤事故分析及其防止(新编版)
摘要:结合银山前区热电工程循环水泵房水锤破坏事故,介绍了水锤的危害及其防止,重点介绍了多功能水泵控制阀的水锤防护过程。

关键词:停泵水锤危害防止多功能水泵控制阀
1停泵水锤及其危害
银前区热电工程循环水泵房6台60032T循环水泵出口止回阀采用ZDFQ807YX-1,DN800液力自动止回阀,在试车过程中,该止回阀不能实现缓闭,巨大的停泵水锤对水泵和管路造成严重损害。

2005年9月17日,1#、5#循环泵在停泵过程中,先后由于停泵水锤而遭到严重损害,具体表现是:(1)水泵基础出现裂缝;(2)联轴器分别出现3mm和8mm错位,弹性垫圈严重磨损。

水锤是指在有压管路中,由于流速的剧烈变化而引起的一系列
急剧的压力交替升降的水力冲击现象。

水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至数十倍。

这种大幅度的压强波动往往引起管道的强烈振动,造成阀门损坏、水泵损坏、管道接头断开和管道爆裂等事故。

据调查,全国各地区都曾发生过停泵水锤事故,有记录的在200次以上。

一般的事故造成“跑水”、停水;严重的事故造成泵房被淹,有的还引起冲毁铁路等次生灾害,还有的设备被打坏,伤及操作人员,甚至造成伤亡事故。

2发生停泵水锤的主要原因
停泵水锤大多是由于电力系统故障或水泵机组机械故障导致水泵机组突然停运,造成开阀停车时,在水泵管路中水流速度发生递变而引起压力递变。

近年来,自动化程度不断提高,水泵的启停往往实现了远程操作,由于自动化部件故障、电动阀故障、液力自动阀故障等引起的停泵水锤现象出现的概率大大增加。

压水管中的水在停泵后的最初瞬间主要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向前流动,然后逐渐降至零。

管道中的水在重力作用下开始向水泵倒流,速度由零逐渐增大,当管路中倒流速度达到一定程度
时,止回阀很快关闭,因而引起很大的压力上升,即形成水锤。

而且水泵机组惯性越小,供水地形高差越大时,压力升高越大。

分析银山前区热电工程循环水泵房的停泵水锤事故,主要有以下两个原因:一是当时是在试生产阶段,有两台机组运行,一台机组调试,因此,在机组停运时,水流的惯性极小,而管网压力很大(0.35MPa),形成的水锤也就非常大。

二是出口液力自动阀的功能应是首先迅速关闭60%,然后缓慢关闭;但由于其结构上的缺陷,缓闭液压缸不能发挥应有的作用;当停泵时,在管网压力作用下,液力自动阀快速关闭,使水锤的作用进一步放大,从而使水泵机组遭到破坏。

3防止水锤的主要措施
从水泵及其管路方面考虑,以往防止水锤的措施主要是采取设置水锤消除器、设置缓冲气缸等方式,也有的设计基于止回阀快速关闭带来的严重损害,直接取消止回阀,使回水回流至吸水井,降低停泵水锤的压力。

但由于水锤消除器和缓冲气缸在安装和使用上都有其局限性和
不利因素,因而使用不多;而取消止回阀可因倒回水流冲击泵倒转,引发轴套退扣等诸多问题。

为有效地减小和消除水锤事故带来的危害,近年来一种多功能水泵控制阀逐渐被推广开来。

多功能水泵控制阀是一种新型的水力控制阀门,一阀可同时替代现行水泵压水管上的电动蝶(闸)阀、止回阀和水锤消除器,并能自动实现开泵时的缓开(准软启动),停泵时的速闭/缓闭,基本上可以实现现行液控缓闭阀的功能,即两阶段关闭过程,有效地防止水锤事故的产生。

基于以上原因,作者提出了将ZDFQ807YX-1型液力自动止回阀更换为JD745X-10型多功能水泵控制阀的建议。

现6只阀门已投入使用,在调解阀开度在50%的情况下,阀门完全关闭时间在20-40s 之间,能够有效地防止水锤事故发生,达到了预期效果。

4多功能水泵控制阀的水锤防护过程
水泵启动前,阀门出口端压力作用在主阀板上,主阀板处于关闭位置,同时膜片控制器的上腔连通压力水,下腔则与阀门进口端的低压相通。

水泵启动后,阀门进口压力逐渐升高,同时压力水通
过阀门进口端的连接管线缓慢进入膜片控制器下腔,实现主阀板的缓慢开启,开启速度可通过控制阀进行调节。

水泵(事故)停机时,阀门进口的压力降低(见图1),当接近零流量时,主阀板在自身重力作用下迅速关闭。

因阀门进口端压力降低(阀门出口端的压力水通过连接管进入膜片控制器上腔),下腔水通过阀门进口端的连接管压回至阀门进口端,缓闭阀板缓慢关闭,慢关时间可通过控制阀进行调节。

主阀板的速闭和缓闭阀板的缓闭符合给水系统的两阶段关闭规律,因此能有效地削减水锤压力峰值。

附件设计:微止回阀的作用是保证阀门开启的时间大于电机启
动时间,使电机轻载启动;阀门开启时间可根据现场工况压力设定。

控制阀可调节进出膜片控制器上下腔的水流速度,从而调节缓闭时间;在水泵正常运行时也可手动操作该阀来启闭阀门。

多功能水泵控制阀主阀板的开启是由管道中的水流冲击力大小决定的,流速高时主阀板开启度大,流速减小时阀板开启度小;流速接近于零时,主阀板关闭。

整个过程与消除水锤的两阶段关闭原理相吻合,因此消除水锤效果很好。

多功能水泵控制阀缓闭阀板的
关闭,是在膜片式控制器上下腔形成压力差后方能实现,即主阀板关闭后,缓闭阀板方能关闭,因此不会出现缓闭与速闭同步的现象。

参考文献
[1]黄靖,谢水波.多功能水泵控制阀的水锤防护特性及应用.给水排水,2002,(5).
[2]严煦世.给水排水工程快速设计手册(1)给水工程.北京:中
国建筑工业出版社,1995.
XXX图文设计
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