Co to jest młot wodny?
Uderzenie hydrauliczne następuje w przypadku nagłego zaniku zasilania lub zbyt szybkiego zamknięcia zaworu, wskutek bezwładności przepływu wody pod ciśnieniem generowana jest fala uderzeniowa przepływu, podobnie jak w przypadku uderzenia młotka, tzw.Siła powrotna fali uderzeniowej wody, czasami duża, może uszkodzić zawory i pompy.
Gdy otwarty zawór zostanie nagle zamknięty, przepływ wody wywiera nacisk na zawór i ściankę rury.Dzięki gładkiej ściance rury kolejny przepływ wody pod działaniem bezwładności szybko osiąga maksimum i wywołuje destrukcyjny efekt, jakim jest „efekt uderzenia wodnego” w mechanice płynów, czyli dodatnie uderzenie wodne.Czynnik ten należy wziąć pod uwagę przy budowie rurociągów wodociągowych.
I odwrotnie, zamknięty zawór, który nagle się otworzy, również wytworzy uderzenie wodne, zwane ujemnym uderzeniem wodnym, które również ma pewną niszczycielską moc, ale nie tak dużą jak pierwsza.Zespół pompy elektrycznej spowoduje również oddziaływanie ciśnienia i uderzenia hydraulicznego w przypadku nagłego odcięcia lub uruchomienia zasilania.Fala uderzeniowa takiego ciśnienia rozchodzi się wzdłuż rurociągu, co łatwo prowadzi do miejscowego nadciśnienia w rurociągu i powoduje pęknięcie rurociągu oraz uszkodzenie urządzeń.Dlatego też ochrona przed uderzeniem wodnym staje się jedną z kluczowych technologii inżynierii wodociągowej.
Warunki uderzenia wodnego:
1. Zawór otwiera się lub zamyka nagle;
2. Agregat pompowy nagle się zatrzymuje lub uruchamia;
3. Pojedyncza rura do wysokiej wody (różnica wysokości terenu zaopatrzenia w wodę większa niż 20 metrów);
4. Całkowita wysokość podnoszenia pompy (lub ciśnienie robocze) jest duża;
5. Prędkość przepływu wody w wodociągu jest zbyt duża;
6. Wodociąg jest za długi, a teren znacznie się zmienia.
Szkodliwość efektu uderzenia wodnego:
Wzrost ciśnienia wywołany uderzeniem wodnym może osiągnąć kilka lub nawet kilkadziesiąt razy normalne ciśnienie robocze rurociągu. Główne szkody wynikające z tak dużych wahań ciśnienia w systemie rurociągów to:
1. Spowodować silne wibracje rurociągu, odłączone złącze rurowe;
2. Uszkodzenie zaworu, poważne ciśnienie jest zbyt wysokie, aby spowodować pęknięcie rurociągu, ciśnienie w sieci wodociągowej jest obniżone;
3. Wręcz przeciwnie, zbyt niskie ciśnienie doprowadzi do zapadnięcia się rury, ale także do uszkodzenia zaworu i armatury;
4. Spowodować odwrócenie pracy pompy, uszkodzenie wyposażenia pompowni lub rurociągów, poważne spowodowanie zalania pompowni, skutkujące ofiarami i innymi poważnymi awariami, mającymi wpływ na produkcję i życie.
Środki ochronne w celu wyeliminowania lub złagodzenia uderzenia hydraulicznego:
Istnieje wiele środków ochrony przed uderzeniem hydraulicznym, ale należy podjąć różne środki w zależności od możliwych przyczyn uderzenia hydraulicznego.
1. Zmniejszenie natężenia przepływu rurociągu przesyłowego wody może do pewnego stopnia zmniejszyć ciśnienie uderzenia hydraulicznego, ale zwiększy średnicę rurociągu przesyłowego wody i zwiększy inwestycję projektu.Należy rozważyć rozmieszczenie linii przesyłowych wody, aby uniknąć występowania garbów lub gwałtownych zmian nachylenia.Wielkość uderzenia wodnego związana jest głównie z geometryczną głowicą pompowni.Im wyższa głowica geometryczna, tym większa wartość uderzenia hydraulicznego.Dlatego należy wybrać rozsądną wysokość podnoszenia pompy zgodnie z lokalną rzeczywistą sytuacją.Po awaryjnym zatrzymaniu pompy pompę należy uruchomić, gdy rurociąg za zaworem zwrotnym zostanie napełniony wodą.Nie otwieraj całkowicie zaworu wylotowego pompy podczas uruchamiania pompy, w przeciwnym razie spowoduje to silne uderzenie wody.W takich warunkach dochodzi do wielu poważnych awarii hydraulicznych w przepompowniach.
2. Ustaw urządzenie do eliminacji uderzenia hydraulicznego:
(1) Technologia kontroli stałego ciśnienia:
Ponieważ ciśnienie w sieci wodociągowej stale się zmienia wraz ze zmianą warunków pracy, w procesie eksploatacji instalacji często występuje zjawisko podciśnienia lub nadciśnienia, które łatwo wywołać uderzeniem wodnym, którego skutkiem jest zniszczenie rurociągu i urządzeń .Przyjmuje się automatyczny system sterowania, poprzez wykrywanie ciśnienia w sieci rurociągów, kontrolę sprzężenia zwrotnego uruchamiania pompy, zatrzymywania i regulacji prędkości, sterowanie przepływem, a następnie utrzymywanie ciśnienia na określonym poziomie. Ciśnienie zasilania w wodę pompy można ustawić za pomocą sterowanie mikrokomputerem w celu utrzymania stałego dopływu wody pod ciśnieniem, uniknięcia nadmiernych wahań ciśnienia i zmniejszenia prawdopodobieństwa uderzenia hydraulicznego.
(2) Zamontować eliminator uderzenia hydraulicznego
Sprzęt zapobiega głównie zatrzymaniu pompy przez uderzenie wodne, które jest zwykle instalowane w pobliżu rurociągu wylotowego pompy.Wykorzystuje ciśnienie samego rurociągu jako siłę do realizacji automatycznego działania niskiego ciśnienia, to znaczy, gdy ciśnienie w rurociągu jest niższe niż ustawiona wartość ochrony, port spustowy automatycznie otworzy spust wody i nadmiar ciśnienia, więc tak, aby zrównoważyć ciśnienie lokalnego rurociągu i zapobiec wpływowi uderzenia hydraulicznego na urządzenia i rurociąg.Eliminator można ogólnie podzielić na dwa rodzaje mechaniczne i hydrauliczne, mechaniczne działanie eliminatora poprzez ręczne odzyskiwanie, eliminator hydrauliczny może automatycznie się zresetować.
(3)Zainstalować wolno zamykający się zawór zwrotny na rurze wylotowej pompy wodnej o dużej średnicy.
Może skutecznie wyeliminować uderzenie wodne zatrzymujące pompę, ale ponieważ podczas działania zaworu występuje pewna ilość cofania się wody, studnia ssąca musi mieć rurę przelewową.Istnieją dwa typy wolno zamykających się zaworów zwrotnych: typ ciężkiego młota i typ magazynowania energii.Ten zawór może regulować czas zamykania zaworu w określonym zakresie w zależności od potrzeb.Ogólnie rzecz biorąc, zawór jest zamykany o 70% ~ 80% w ciągu 3 ~ 7 s po przerwie w dostawie prądu, a pozostałe 20% ~ 30% czasu zamykania jest dostosowywane do warunków pompy i rurociągu, zwykle w zakresie 10 ~ 30 sek.Warto zauważyć, że w przypadku garbu w rurociągu i wystąpienia mostkowego uderzenia hydraulicznego, bardzo skuteczna jest rola zaworu zwrotnego wolnozamykającego.
(4) Ustaw jednokierunkową wieżę regulującą ciśnienie
Zbudowana w pobliżu przepompowni lub w odpowiednim miejscu rurociągu, wysokość jednokierunkowej wieży przepięciowej jest niższa niż panujące tam ciśnienie w rurociągu.Gdy ciśnienie w rurociągu jest niższe niż poziom wody w wieży, wieża wyrównawcza uzupełnia wodę w rurociągu, aby zapobiec pęknięciu słupa wody i uniknąć mostkowania uderzenia hydraulicznego.Jednak jego działanie zmniejszające ciśnienie na uderzenia wodne inne niż uderzenia wodne zatrzymujące pompę, takie jak uderzenia wodne zamykające zawory, jest jednak ograniczone.Ponadto działanie zaworu zwrotnego zastosowanego w jednokierunkowej wieży regulującej ciśnienie jest absolutnie niezawodne.Gdy zawór ulegnie awarii, może to doprowadzić do dużego zdarzenia.
(5) Ustawić rurę obejściową ( zawór ) w pompowni.
Podczas normalnej pracy układu pompowego zawór zwrotny jest zamknięty, ponieważ ciśnienie wody po stronie wodnej pompy jest wyższe niż ciśnienie wody po stronie ssącej.W przypadku nagłego zatrzymania pompy po wypadku ciśnienie na wylocie z przepompowni gwałtownie spada, podczas gdy ciśnienie po stronie ssącej gwałtownie wzrasta.Przy tej różnicy ciśnień przejściowa woda pod wysokim ciśnieniem w głównej rurze absorpcji wody jest przejściową wodą o niskim ciśnieniu, która popycha płytkę zaworu zwrotnego do głównej rury wody ciśnieniowej i zwiększa tam niskie ciśnienie wody.Z drugiej strony zmniejsza się również ciśnienie uderzenia hydraulicznego po stronie ssącej pompy.W ten sposób podnoszenie i opadanie uderzenia wodnego po obu stronach przepompowni jest kontrolowane, co skutecznie zmniejsza i zapobiega uszkodzeniom spowodowanym uderzeniem wodnym.
(6) Ustawić wielostopniowy zawór zwrotny
W długim rurociągu wodnym dodaje się jeden lub więcej zaworów zwrotnych, aby podzielić rurociąg wodny na kilka sekcji, a zawory zwrotne są ustawione na każdej sekcji.Kiedy woda w rurze doprowadzającej wodę przepływa wstecz podczas procesu uderzenia hydraulicznego, każdy zawór zwrotny jest zamykany jeden po drugim, aby podzielić przepływ wody płuczącej na kilka sekcji.Ponieważ wysokość hydrostatyczna w każdej rurze doprowadzającej wodę (lub sekcji przepływu wody do płukania wstecznego) jest dość mała, zmniejsza się wzrost ciśnienia uderzenia hydraulicznego.Ten środek ochronny można skutecznie zastosować w przypadku dużej różnicy wzniesień geometrycznego zaopatrzenia w wodę.Nie można jednak wyeliminować możliwości oddzielenia się słupa wody.Jego największą wadą jest to, że podczas normalnej pracy zwiększa się pobór mocy pompy i wzrasta koszt zaopatrzenia w wodę.
(7) Automatyczne urządzenie wylotowe i doprowadzające powietrze jest ustawione w najwyższym punkcie rurociągu, aby zmniejszyć wpływ uderzenia hydraulicznego na rurociąg.
Czas postu: 11 stycznia 2023 r