水表也疯狂 浅析自转的原因

速度式水表的自转问题是全球供水行业共同的难题城镇供水中高层建筑越来越多户表集中安装也越来越多水表自转比率增高社会反映也比较大在面对和处理水表自转问题时有些想法记录在此同时提供几点水表自转的解决方案以供大家探讨

水表自转是指没有用水时随着管道中水流往复荡动水表会产生的累计读数的现象

水表产生自转是因为管道中有水的流动这种流动并非我们正常用水时流向流速压力基本稳定的流动即并非稳定流而是流向流速压力不断变化的水流荡动这种流动方式是一种瞬变流（我们也可以认为它是微小的水锤）而当瞬变流固定的流动状态每隔一个称作振荡周期的固定时间间隔重复出现时则称之为脉动流引起水表自转的水流是瞬变流经过现场观测有很多是脉动流

引起水表自转的瞬变流或脉动流常因为供水系统中的水泵或旋转式往复式机械产生;也可能因为供水管道振动引起的共振管道变形和气囊压缩导致管道内的流量振荡;或者三通连接的流路中自激引起的流体振荡多相流引起的流体动力学振荡等这些振荡会相互叠加相互影响一直波及到管道系统末梢

流体脉动可以从上游传递到下游也可以从下游回溯到上游所以引起水表自转的脉动源可能是在水表的上游或下游水表上游是供水和管道阀门系统变频泵和复杂的管路系统都是振荡脉动源水表下游可能的脉动源是气囊和一些容易变形的管道和容器为了避免自转我们可以考虑消除水表振荡脉动流的源头或者削减脉动流的振幅使之对计量不产生影响如果脉动流振幅很小也可以在计量中忽略不计

为消除脉动源

首先应使水表上游的供水系统压力稳定减少因水泵等设施引起的剧烈压力波动和水源动荡其次供水管道阀门中的三通变径等管件和一些会产生水流扰动的部件应离水表尽量远

从脉动源到水表的距离增大能使脉动衰减幅值变小距离足够大就能消除振荡影响所以水表安装方式和安装位置对水表自转的影响很大一般水表安装的经验值是前10D后5D直管段但这种距离只适合于90°弯管和流体自然流下的场合在建筑供水设计之初应尽量满足水表的安装要求使水表计量不受前端流体扰动的影响

实际上家用户表的安装环境远没有这么理想常见的户表的安装管道一般是多只水表并联方式主供水管可能是楼宇立管也可能是水平支管口径从20mm到50mm不等

一般高层小区都采用的水表安装方式除了远在供水端的水泵产生的周期剧烈脉动之外还会有多相流产生的振荡三通管产生的自激振荡而且鉴于水表井空间有限直管段也经常不够水表经常受到脉动流的作用而自转

水表上游脉动源是供水系统变频泵和复杂的管路这些都是无法消除的原因所以防止水表自转有三个方向一是让脉动流减少消失;二是忽略不计量脉动流;三是准确计量正反向流