Čo je vodné kladivo?
Vodný ráz je pri náhlom výpadku prúdu alebo je ventil zatvorený príliš rýchlo, zotrvačnosťou tlakového prúdu vody vzniká prúdová rázová vlna, podobne ako kladivo, tzv. vodné rázy.Sila rázovej vlny tam a späť, niekedy veľká, môže zlomiť ventily a čerpadlá.
Keď sa otvorený ventil náhle zatvorí, prúd vody vyvíja tlak na ventil a stenu potrubia.Vďaka hladkej stene potrubia následný prúd vody pôsobením zotrvačnosti rýchlo dosiahne maximum a vytvára deštruktívny účinok, ktorým je v mechanike tekutín "efekt vodného rázu", to znamená pozitívny vodný ráz.Tento faktor by sa mal brať do úvahy pri výstavbe vodovodných potrubí.
Naopak, uzavretý ventil, ktorý sa náhle otvorí, tiež vytvorí vodné kladivo, nazývané negatívne vodné kladivo, ktoré má tiež určitú deštruktívnu silu, ale nie takú veľkú ako prvé.Jednotka elektrického čerpadla tiež spôsobí vplyv tlaku a efektu vodného rázu pri náhlom prerušení alebo spustení napájania.Rázová vlna takéhoto tlaku sa šíri potrubím, čo ľahko vedie k lokálnemu pretlaku potrubia a spôsobuje prasknutie potrubia a poškodenie zariadenia.Preto sa ochrana efektu vodného rázu stáva jednou z kľúčových technológií vodárenského inžinierstva.
Podmienky vodného kladiva:
1. Ventil sa náhle otvorí alebo zatvorí;
2. Jednotka čerpadla sa náhle zastaví alebo spustí;
3. Jednorúre na veľkú vodu (výškový rozdiel terénu prívodu vody viac ako 20 metrov);
4. Celková dopravná výška čerpadla (alebo pracovný tlak) je veľká;
5. Rýchlosť prúdenia vody vo vodovodnom potrubí je príliš veľká;
6. Vodovod je príliš dlhý a terén sa výrazne mení.
Poškodenie účinku vodného kladiva:
Nárast tlaku spôsobený vodným rázom môže dosiahnuť niekoľkonásobok alebo dokonca niekoľkonásobok normálneho pracovného tlaku potrubia. Hlavnou škodou tohto veľkého kolísania tlaku pre potrubný systém je:
1. Spôsobujú silné vibrácie potrubia, spoj potrubia je odpojený;
2. Poškodenie ventilu, vážny tlak je príliš vysoký na to, aby spôsobil prasknutie potrubia, tlak vodovodnej siete je znížený;
3. Naopak, príliš nízky tlak povedie k zrúteniu potrubia, ale tiež k poškodeniu ventilu a príslušenstva;
4. Spôsobiť reverzáciu čerpadla, poškodiť zariadenie alebo potrubia čerpacej miestnosti, vážne spôsobiť zaplavenie čerpacej miestnosti, čo má za následok straty na životoch a iné závažné nehody, ktoré ovplyvňujú výrobu a životnosť.
Ochranné opatrenia na odstránenie alebo zmiernenie vodného rázu:
Existuje mnoho ochranných opatrení proti vodnému rázu, ale podľa možných príčin vodného rázu by sa mali prijať rôzne opatrenia.
1. Zníženie prietoku potrubia na prenos vody môže do určitej miery znížiť tlak vodného rázu, ale zväčší priemer potrubia na prenos vody a zvýši investície do projektu.Rozloženie vodovodných vedení by sa malo zvážiť, aby sa predišlo výskytu hrboľov alebo náhlych zmien sklonu.Veľkosť vodného kladiva súvisí najmä s geometrickou výškou čerpacej miestnosti.Čím vyššia je geometrická výška, tým väčšia je hodnota vodného kladiva.Preto by sa mala zvoliť primeraná výška čerpadla podľa miestnej skutočnej situácie.Po zastavení čerpadla pri nehode by sa malo čerpadlo spustiť, keď sa potrubie za spätným ventilom naplní vodou.Pri spúšťaní čerpadla úplne neotvárajte výstupný ventil čerpadla, inak dôjde k veľkému nárazu vody.Za týchto podmienok dochádza k mnohým veľkým haváriám vodných rázov v čerpacích staniciach.
2. Nastavte zariadenie na odstránenie vodného rázu:
(1) Technológia riadenia konštantného tlaku:
Keďže tlak vo vodovodnej sieti sa neustále mení so zmenou pracovných podmienok, v procese prevádzky systému sa často vyskytuje jav nízkeho tlaku alebo pretlaku, ktorý sa ľahko vytvára vodným rázom, čo vedie k zničeniu potrubia a zariadenia. .Automatický riadiaci systém je prijatý prostredníctvom detekcie tlaku v potrubnej sieti, spätného ovládania spustenia, zastavenia a regulácie rýchlosti čerpadla, regulácie prietoku a potom udržiavania tlaku na určitej úrovni. Tlak prívodu vody čerpadla je možné nastaviť ovládanie mikropočítača na udržanie konštantného tlaku dodávky vody, zabránenie nadmernému kolísaniu tlaku a zníženie pravdepodobnosti vodného rázu.
(2) Nainštalujte eliminátor vodného rázu
Zariadenie predovšetkým bráni vodnému rázu zastaviť čerpadlo, ktoré je spravidla inštalované v blízkosti výstupného potrubia čerpadla.Využíva tlak samotného potrubia ako silu na realizáciu nízkotlakovej automatickej činnosti, to znamená, že keď je tlak v potrubí nižší ako nastavená ochranná hodnota, vypúšťací otvor automaticky otvorí uvoľnenie vody a uvoľnenie tlaku, takže ako vyrovnať tlak miestneho potrubia a zabrániť nárazu vodného rázu na zariadenie a potrubie.Eliminátor možno vo všeobecnosti rozdeliť na dva druhy mechanické a hydraulické, pôsobenie mechanického eliminátora ručným oživením, hydraulický eliminátor sa môže automaticky resetovať.
(3) Na výstupné potrubie vodného čerpadla s veľkým priemerom nainštalujte spätný ventil s pomalým zatváraním.
Dokáže účinne eliminovať vodné rázy zastavujúce čerpadlo, ale pretože pri činnosti ventilu dochádza k určitému spätnému toku vody, sacia studňa musí mať prepadové potrubie.Existujú dva typy spätných ventilov s pomalým zatváraním: typ ťažkého kladiva a typ akumulácie energie.Tento ventil môže podľa potreby nastaviť čas zatvárania ventilu v určitom rozsahu.Vo všeobecnosti sa ventil zatvorí o 70 % až 80 % v priebehu 3 až 7 s po výpadku prúdu a zvyšných 20 % až 30 % času zatvorenia sa nastaví podľa podmienok čerpadla a potrubia, zvyčajne v rozsahu 10 ~ 30 s.Stojí za zmienku, že keď je v potrubí hrb a objaví sa mostné vodné kladivo, úloha pomalého uzatváracieho spätného ventilu je veľmi účinná.
(4) Nastavte jednosmernú vežu na reguláciu tlaku
Jednosmerná vyrovnávacia veža, postavená v blízkosti čerpacej stanice alebo na vhodnom mieste potrubia, je nižšia ako tlak v potrubí.Keď je tlak v potrubí nižší ako hladina vody vo veži, vyrovnávacia veža dopĺňa vodu do potrubia, aby sa zabránilo prasknutiu vodného stĺpca a zabránilo sa premosteniu vodného rázu.Avšak jeho účinok na znižovanie tlaku na vodné kladivá iné ako vodné kladivá zastavujúce čerpadlá, ako sú vodné kladivá na zatváranie ventilov, je obmedzený.Okrem toho je výkon spätného ventilu použitého v jednosmernej tlakovej regulačnej veži absolútne spoľahlivý.Akonáhle ventil zlyhá, môže to viesť k veľkému výskytu.
(5) Nastavte obtokové potrubie (ventil) v čerpacej stanici.
Počas normálnej prevádzky čerpacieho systému je spätný ventil zatvorený, pretože tlak vody na vodnej strane čerpadla je vyšší ako tlak vody na sacej strane.Pri náhlom zastavení čerpadla po havárii tlak na výstupe z čerpacej stanice prudko klesá, zatiaľ čo tlak na sacej strane prudko stúpa.Pri tomto rozdielovom tlaku je prechodná vysokotlaková voda v hlavnom potrubí absorpcie vody prechodná nízkotlaková voda, ktorá tlačí dosku spätného ventilu k hlavnému potrubiu tlakovej vody a zvyšuje tam nízky tlak vody.Na druhej strane sa tiež zníži tlak vodného rázu na sacej strane čerpadla.Týmto spôsobom je riadené stúpanie a klesanie vodného rázu na oboch stranách čerpacej stanice, čím sa účinne znižuje a zabraňuje poškodeniu vodného rázu.
(6) Nastavte viacstupňový spätný ventil
V dlhom vodovodnom potrubí je pridaný jeden alebo viac spätných ventilov na rozdelenie vodovodného potrubia na niekoľko sekcií a na každej sekcii sú nastavené spätné ventily.Keď voda vo vodnom potrubí prúdi späť počas procesu vodného rázu, každý spätný ventil sa zatvorí jeden po druhom, aby sa rozdelil prúd spätného preplachu na niekoľko sekcií.Pretože hydrostatická výška v každom potrubí na vedenie vody (alebo sekcii prietoku preplachovacej vody) je pomerne malá, nárast tlaku vodného rázu je znížený.Toto ochranné opatrenie je možné efektívne využiť v prípade veľkého výškového rozdielu geometrického prívodu vody.Ale nemožno vylúčiť možnosť oddelenia vodného stĺpca.Jeho najväčšou nevýhodou je, že pri bežnej prevádzke sa zvyšuje príkon čerpadla a zvyšujú sa náklady na dodávku vody.
(7) Automatické odsávacie a prívodné zariadenie vzduchu je nastavené vo vysokom bode potrubia, aby sa znížil vplyv vodného rázu na potrubie.
Čas odoslania: 11. januára 2023