水锤消除器及水锤消除装置的制作方法

本实用新型涉及机械技术领域，尤其是涉及一种水锤消除器及水锤消除装置。

背景技术：

水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生水流冲击波，就象锤子敲打一样，所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力，有时会很大，从而破坏阀门和水泵。

电动水泵全电压起动时，在不到1s的时间内，即可从静止状态加速到额定转速，第一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第一管道内引起压强过高或过低的冲击，以及出现“空化”现象。压力的冲击将使管壁受力而产生噪声，犹如锤子敲击管子一般，称为“水锤效应”。

“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。在水利第一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。

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。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种水锤消除器，以缓解水锤效应。

基于上述第一目的，本实用新型提供的水锤消除器，包括：第一管道和与所述第一管道固定连接的消解罐，所述消解罐内壁与所述第一管道之间形成容纳缓冲气体的缓冲气室，缓冲气室与第一管道之间设有能相互连通的通道；

当阀门打开时，缓冲气室内形成负压。

作为进一步的技术方案，所述消解罐一端与所述第一管道密闭连接，另一端设有消解罐出口，所述消解罐出口的管径大于所述第一管道的管径；

所述第一管道内设有用于将液体流过时直径变大的阻挡件，所述阻挡件与所述第一管道通过紧固件固定连接。

作为进一步的技术方案，所述阻挡件呈锥形，沿着液体通过的方向，所述阻挡件的直径逐渐增大。

作为进一步的技术方案，所述紧固件包括螺栓。

作为进一步的技术方案，所述消解罐一端与所述第一管道密闭连接，另一端设有消解罐出口；

所述第一管道与所述消解罐同心设置，且所述第一管道与所述消解罐通过支撑杆固定连接；

消解罐出口的管径与所述第一管道的管径相等，且所述消解罐出口与所述第一管道之间形成间隙；

所述消解罐出口连接有第二管道；

所述第二管道包括相互连接的第一段和第二段，所述第一段与所述消解罐出口连接；

沿着液体流动的方向，所述第二段的管径逐渐增大。

作为进一步的技术方案，沿着液体流动的方向，所述消解罐出口的管径逐渐增大。

作为进一步的技术方案，所述消解罐两端均与所述第一管道密闭连接；

位于所述消解罐内的第一管道上设有多个通孔，每一个所述通孔内均设有负压管。

作为进一步的技术方案，沿着从缓冲气室到第一管道内的方向，所述负压管朝向液体流动的方向倾斜。

作为进一步的技术方案，所述消解罐上设有负压针阀。

本实用新型的第二目的在于提供一种水锤消除器，以缓解水锤效应。

基于上述第二目的，本实用新型提供的水锤消除装置，包括所述的水锤消除器。

本实用新型带来的有益效果为：

本实用新型提供的水锤消除器，包括：第一管道和与第一管道固定连接的消解罐，消解罐内壁与第一管道之间形成容纳缓冲气体的缓冲气室，缓冲气室与第一管道之间设有能相互连通的通道；当阀门打开时，缓冲气室内形成负压。利用空气在压力改变时，体积改变的特性，当阀门打开时，缓冲气体被压缩，缓冲气室内形成负压，吸收水锤的冲击力，能使第一管道运作平稳。当阀门关闭时，缓冲气室内恢复大气压，吸收水锤的冲击力。本实用新型提供的水锤消除器结构简单，制作成本相对较低，能有效缓解水锤效应，较少水锤效应对管路造成的破坏，提升第一管道的安全。

另外，本实用新型还提供了一种水锤消除装置，包括所述的水锤消除器。其中，水锤消除器的结构、工作原理和有益效果已在水锤消除器的有益效果中进行了详细说明，在此不再赘述。上述水锤消除装置与本实用新型提供的水锤消除器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的水锤消除器的第一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水锤消除器的第二种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的水锤消除器的第三种结构示意图。

图标：1－第一管道；2－消解罐；3－缓冲气室；4－通道；5－消解罐出口；6－阻挡件；7－螺栓；8－螺母；9－支撑杆；10－负压管；11－阀门；12－负压针阀；13－排放口；14－真空射流形成部位；15－第二管道；16－第一段；17－第二段。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的能相互连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种水锤消除器及水锤消除装置，下面给出多个实施例对本实用新型提供的水锤消除器及水锤消除装置进行详细描述。

实施例一

如图1－3所示，本实用新型实施例一提供的水锤消除器，包括：第一管道1和与第一管道1固定连接的消解罐2，消解罐2内壁与第一管道1之间形成容纳缓冲气体的缓冲气室3，缓冲气室3与第一管道1之间设有能相互连通的通道4；当阀门11打开时，缓冲气室3内形成负压。

利用空气在压力改变时，体积改变的特性，利用真空射流原理，当阀门11打开时，缓冲气体被压缩，缓冲气室3内形成负压，吸收水锤的冲击力，能使第一管道1运作平稳。当阀门11关闭时，缓冲气室3内恢复大气压，吸收水锤的冲击力。本实用新型提供的水锤消除器结构简单，制作成本相对较低，能有效缓解水锤效应，较少水锤效应对管路造成的破坏，提升第一管道1的安全。另外本实施例提供的水锤消除器还具有以下优点：(1)缓冲气室3内气体与第一管道1中的液体能直接接触，缓冲效果更好；(2)锤击发生前缓冲气室3内为负压值，消解水锤效应的效果更好；(3)消解罐2与第一管道1之间形成环形的缓冲气室3，形成360度消解，消解效果好。并且安装美观，占用空间小。

需要说明的是，真空射流形成部位14如图中所示。

本实施例的可选方案中，消解罐2上设有负压针阀12。其中，负压针阀12可以为微型负压针阀12。可以根据需要调节缓冲气室3内的压力，使正常工作时，消解罐2内为气体或者少许液体。

需要说明的是，可以根据第一管道1不同的管径及流体的正常流速，制作不同规格的消解罐2，消解罐2的材质可以为碳钢、不锈钢等，工艺简单，可操作性强，锤击消解效果好。

实施例二

如图1所示，本实用新型实施例一提供的水锤消除器，包括：第一管道1和与第一管道1固定连接的消解罐2，消解罐2内壁与第一管道1之间形成容纳缓冲气体的缓冲气室3，缓冲气室3与第一管道1之间设有能相互连通的通道4；当阀门11打开时，缓冲气室3内形成负压。消解罐2一端与第一管道1密闭连接，另一端设有消解罐出口5，消解罐出口5的管径大于第一管道1的管径；第一管道1内设有用于将液体流过时直径变大的阻挡件6，阻挡件6与第一管道1通过紧固件固定连接。

需要说明的是，本实施例中的通道4为罐体与消解罐2之间形成的间隙。

本实施例的可选方案中，阻挡件6呈锥形，沿着液体通过的方向，阻挡件6的直径逐渐增大。

需要说明的是，液体通过的方向，如图1所示的箭头的方向。

当阀门11打开时，第一管道1内有一定压力的液体通过排放口13向外排放过程中，液体在锥形阻挡件6的作用下会形成散射状，将流体流动的直径扩大，减少压力，同时，由于流动的直径扩大，使缓冲气室3内形成密封，缓冲气室3内的气体在射流的过程中随第一管道1中液体从排放口13排出，缓冲气室3内的压力由原来的等于大气压逐渐减小至射流负压极限。当阀门11关闭瞬间，截止端压力递增，随着压力的增大，流体会通过缓冲气室3与第一管道1之间的通道4流至缓冲气室3内，对缓冲气室3内的气体进行压缩，进而延长了阀门11截止端面处压力递增时间，起到了消除或者减弱锤击现象对阀门11及管路的损害。

具体的，当阀门11关闭瞬间，截止端压力递增，随着压力的增大，流体会通过第一管道1和消解罐2之间的缝隙流至缓冲气室3内，对缓冲气室3内的气体进行压缩，进而延长了阀门11截止端面处压力递增时间，起到了消除或者减弱锤击现象对阀门11及管路的损害。

本实施例的可选方案中，紧固件包括螺栓7和螺母8。

本实施例的可选方案中，消解罐2上设有负压针阀12。

其中，负压针阀12可以为微型负压针阀12。可以根据需要调节缓冲气室3内的压力，使正常工作时，消解罐2内为气体或者少许液体。

实施例三

如图2所示，本实用新型实施例三提供的水锤消除器，包括：第一管道1和与第一管道1固定连接的消解罐2，消解罐2内壁与第一管道1之间形成容纳缓冲气体的缓冲气室3，缓冲气室3与第一管道1之间设有能相互连通的通道4；当阀门11打开时，缓冲气室3内形成负压。消解罐2一端与第一管道1密闭连接，另一端设有消解罐出口5；第一管道1与消解罐2同心设置，且第一管道1与消解罐2通过支撑杆9固定连接；消解罐出口5的管径与所述第一管道1的管径相等，且消解罐出口5与第一管道1之间形成间隙；消解罐出口5连接有第二管道15；第二管道15包括相互连接的第一段16和第二段17，第一段16与消解罐出口5连接；沿着液体流动的方向，第二段17的管径逐渐增大。

需要说明的是，第二段17呈喇叭状。

需要说明的是，本实施例中的通道4为罐体与消解罐2之间形成的间隙。

当阀门11打开时，第一管道1内有一定压力的液体通过排放口13向外排放过程中，由于消解罐2管径最小处与第一管道1等径，使缓冲气室3内形成密封，缓冲气室3内的气体在射流的过程中随第一管道1中液体从排放口13排出，缓冲气室3内的压力由原来的等于大气压逐渐减小至射流负压极限。当阀门11关闭瞬间，截止端压力递增，随着压力的增大，流体会通过缓冲气室3与第一管道1之间的通道4流至缓冲气室3内，对缓冲气室3内的气体进行压缩，进而延长了阀门11截止端面处压力递增时间，起到了消除或者减弱锤击现象对阀门11及管路的损害。

具体的，当阀门11关闭瞬间，截止端压力递增，随着压力的增大，流体会通过第一管道1和消解罐2之间的缝隙流至缓冲气室3内，对缓冲气室3内的气体进行压缩，进而延长了阀门11截止端面处压力递增时间，起到了消除或者减弱锤击现象对阀门11及管路的损害。

需要说明的是，液体流动的方向如图1－3中箭头所示。

本实施例的可选方案中，消解罐2上设有负压针阀12。其中，负压针阀12可以为微型负压针阀12。可以根据需要调节缓冲气室3内的压力，使正常工作时，消解罐2内为气体或者少许液体。

需要说明的是，可以根据第一管道1不同的管径及流体的正常流速，制作不同规格的消解罐2，消解罐2的材质可以为碳钢、不锈钢等，工艺简单，可操作性强，锤击消解效果好。

需要说明的是，液体流动的方向，如图2所示的箭头的方向。

实施例四

如图3所示，本实用新型实施例四提供的水锤消除器，包括：第一管道1和与第一管道1固定连接的消解罐2，消解罐2内壁与第一管道1之间形成容纳缓冲气体的缓冲气室3，缓冲气室3与第一管道1之间设有能相互连通的通道4；当阀门11打开时，缓冲气室3内形成负压。消解罐2两端均与第一管道1密闭连接；位于消解罐2内的第一管道1上设有多个通孔，每一个通孔内均设有负压管10。沿着从缓冲气室3到第一管道1内的方向，所述负压管10朝向液体流动的方向倾斜。

需要说明的是，本实施例中的通道4为负压管10。

当阀门11打开时，第一管道1内有一定压力的液体通过排放口13向外排放过程中，缓冲气室3内形成密封，缓冲气室3内的气体在射流的过程中随第一管道1中液体从排放口13排出，缓冲气室3内的压力由原来的等于大气压逐渐减小至射流负压极限。当阀门11关闭瞬间，截止端压力递增，随着压力的增大，流体会通过缓冲气室3与第一管道1之间的通道4流至缓冲气室3内，对缓冲气室3内的气体进行压缩，进而延长了阀门11截止端面处压力递增时间，起到了消除或者减弱锤击现象对阀门11及管路的损害。

具体的，当阀门11关闭瞬间，截止端压力递增，随着压力的增大，流体会通过负压管10流至缓冲气室3内，对缓冲气室3内的气体进行压缩，进而延长了阀门11截止端面处压力递增时间，起到了消除或者减弱锤击现象对阀门11及管路的损害。

具体的，负压管10在第一管道1上均匀设置。

本实施例的可选方案中，消解罐2上设有负压针阀12。其中，负压针阀12可以为微型负压针阀12。可以根据需要调节缓冲气室3内的压力，使正常工作时，消解罐2内为气体或者少许液体。

需要说明的是，可以根据第一管道1不同的管径及流体的正常流速，制作不同规格的消解罐2，消解罐2的材质可以为碳钢、不锈钢等，工艺简单，可操作性强，锤击消解效果好。

需要说明的是，液体流动的方向，如图3所示的箭头的方向。

实施例五

本实用新型实施例五还提供了一种水锤消除装置，包括实施例一、实施例二、实施例三或实施例四中提供的水锤消除器。其中，水锤消除器的结构、工作原理和有益效果已在水锤消除器的有益效果中进行了详细说明，在此不再赘述。上述水锤消除装置与本实用新型提供的水锤消除器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。