Što je vodeni čekić?
Vodeni čekić je kada dođe do iznenadnog nestanka struje ili kada se ventil prebrzo zatvori, zbog inercije protoka vode pod pritiskom, stvara se udarni val protoka vode, baš kao kod udara čekića, pa se naziva vodeni udar .Sila koju generiraju udarni valovi strujanja vode naprijed-natrag, ponekad tako velika, može oštetiti ventile i pumpe.
Kada se otvoreni ventil iznenada zatvori, voda teče prema ventilu i stijenci cijevi, stvarajući pritisak.Zbog glatke stijenke cijevi naknadni protok vode pod djelovanjem inercije brzo dostiže maksimum i stvara oštećenja.To je “efekt vodenog čekića” u mehanici fluida, odnosno pozitivni vodeni udar.Ovaj faktor treba uzeti u obzir pri izgradnji vodoopskrbnih cjevovoda.
Naprotiv, nakon što se zatvoreni ventil iznenada otvori, proizvest će i vodeni udar, koji se naziva negativni vodeni udar.Ima i određenu razornu moć, ali nije tako velika kao prva.Kada jedinica električne pumpe za vodu iznenada izgubi snagu ili se pokrene, to će također uzrokovati tlačni udar i učinak vodenog čekića.Udarni val ovog tlaka širi se duž cjevovoda, što može lako dovesti do lokalnog nadtlaka cjevovoda, što može rezultirati puknućem cjevovoda i oštećenjem opreme.Stoga je zaštita od vodenog udara postala jedna od ključnih tehnologija u vodoopskrbnom inženjerstvu.
Uvjeti za vodeni udar
1. Ventil se iznenada otvara ili zatvara;
2. Jedinica vodene pumpe se iznenada zaustavlja ili pokreće;
3. Jednocijevni dovod vode na visoka mjesta (visinska razlika vodoopskrbnog terena veća od 20 metara);
4. Ukupna visina (ili radni tlak) crpke je velika;
5. Brzina vode u cjevovodu je prevelika;
6. Vodovod je predugačak i teren se jako mijenja.
Opasnosti od vodenog udara
Povećanje tlaka uzrokovano vodenim čekićem može doseći nekoliko puta ili čak desetke puta normalni radni tlak cjevovoda.Takve velike fluktuacije tlaka uzrokuju štetu cjevovodnom sustavu uglavnom na sljedeći način:
1. Izazvati jake vibracije cjevovoda i odvajanje spoja cjevovoda;
2. Ventil je oštećen, a ozbiljan tlak je previsok da bi uzrokovao pucanje cijevi, a tlak u vodovodnoj mreži je smanjen;
3. Naprotiv, ako je tlak prenizak, cijev će se srušiti, a ventil i dijelovi za pričvršćivanje će se oštetiti;
4. Uzrokovati kretanje pumpe za vodu unatrag, oštetiti opremu ili cjevovode u prostoriji za pumpanje, ozbiljno prouzročiti potapanje prostorije za pumpanje, uzrokovati osobne žrtve i druge veće nesreće, te utjecati na proizvodnju i život.
Zaštitne mjere za uklanjanje ili ublažavanje vodenog udara
Postoje mnoge mjere zaštite od vodenog udara, ali potrebno je poduzeti različite mjere u skladu s mogućim uzrocima vodenog udara.
1. Smanjenje protoka u cjevovodu za vodu može do određene mjere smanjiti pritisak vodenog udara, ali će povećati promjer cjevovoda za vodu i povećati investiciju projekta.Prilikom polaganja vodovodnih cjevovoda treba voditi računa o izbjegavanju grba ili drastičnih promjena nagiba.Veličina vodenog udara kada je crpka zaustavljena uglavnom je povezana s geometrijskom visinom crpne prostorije.Što je veća geometrijska visina, to je veći vodeni udar kada se pumpa zaustavi.Stoga treba odabrati razumnu visinu pumpe u skladu sa stvarnim lokalnim uvjetima.Nakon zaustavljanja crpke u nesreći, pričekajte da se cjevovod iza nepovratnog ventila napuni vodom prije pokretanja crpke.Ne otvarajte do kraja izlazni ventil pumpe za vodu kada pokrećete pumpu, inače će doći do velikog udara vode.Većina velikih nesreća s vodenim udarom u mnogim crpnim stanicama događa se pod takvim okolnostima.
2. Postavite uređaj za uklanjanje vodenog udara
(1) Korištenje tehnologije kontrole stalnog tlaka:
Budući da se tlak u vodovodnoj cjevovodnoj mreži kontinuirano mijenja s promjenom uvjeta rada, često se tijekom rada sustava javlja nizak tlak ili nadtlak, koji je sklon vodenom udaru, što dovodi do oštećenja cijevi i opreme.Sustav automatskog upravljanja usvojen je za kontrolu tlaka u mreži cijevi.Detekcija, povratna kontrola pokretanja, zaustavljanja i podešavanja brzine vodene pumpe, kontrola protoka, a zatim održavanje tlaka na određenoj razini.Tlak dovoda vode crpke može se podesiti upravljanjem mikroračunala kako bi se održao konstantan tlak dovoda vode i izbjegle prekomjerne fluktuacije tlaka.Mogućnost udara čekića je smanjena.
(2) Ugradite eliminator vodenog udara
Ova oprema uglavnom sprječava vodeni čekić kada je pumpa zaustavljena.Obično se postavlja u blizini izlazne cijevi vodene pumpe.Koristi pritisak same cijevi kao snagu za ostvarivanje niskotlačnog automatskog djelovanja, odnosno kada je tlak u cijevi niži od postavljene zaštitne vrijednosti, odvod će se automatski otvoriti i ispustiti vodu.Rasterećenje tlaka za uravnoteženje tlaka lokalnih cjevovoda i sprječavanje udara vodenog udara na opremu i cjevovode.Općenito, eliminatore možemo podijeliti u dvije vrste: mehaničke i hidraulične.resetirati.
3) Ugradite nepovratni ventil koji se sporo zatvara na izlaznu cijev pumpe za vodu velikog kalibra
Može učinkovito eliminirati vodeni udar kada je pumpa zaustavljena, ali budući da postoji određena količina povratnog toka vode kada se aktivira ventil, usisni bunar mora imati preljevnu cijev.Postoje dvije vrste nepovratnih ventila koji se sporo zatvaraju: tip s čekićem i tip za skladištenje energije.Ova vrsta ventila može prilagoditi vrijeme zatvaranja ventila unutar određenog raspona prema potrebama.Općenito, 70% do 80% ventila je zatvoreno unutar 3 do 7 s nakon nestanka struje, a vrijeme zatvaranja preostalih 20% do 30% se prilagođava prema uvjetima pumpe za vodu i cjevovoda, općenito u rasponu od 10 do 30 s.Vrijedno je napomenuti da je nepovratni ventil koji se sporo zatvara vrlo učinkovit kada u cjevovodu postoji grba za premošćivanje vodenog udara.
(4) Postavite jednosmjerni udarni toranj
Gradi se u blizini crpne stanice ili na odgovarajućem mjestu cjevovoda, a visina jednosmjernog vodnog stupa manja je od tlaka u cjevovodu.Kada je tlak u cjevovodu niži od razine vode u tornju, udarni toranj će opskrbljivati vodom cjevovod kako bi se spriječilo lomljenje vodenog stupca i izbjegao udar vode.Međutim, njegov učinak smanjenja tlaka na vodeni čekić, osim vodenog udara za zaustavljanje pumpe, kao što je vodeni čekić zatvaranja ventila, ograničen je.Osim toga, učinak jednosmjernog ventila koji se koristi u jednosmjernom udarnom tornju mora biti apsolutno pouzdan.Jednom kada ventil otkaže, to može dovesti do velikih nesreća.
(5) Postavite premosnu cijev (ventil) u crpnu stanicu
Kada sustav crpke radi normalno, povratni ventil je zatvoren jer je tlak vode na strani tlačne vode pumpe viši od tlaka vode na usisnoj strani.Kada nestanak struje iznenada zaustavi crpku, tlak na izlazu iz crpne stanice naglo pada, dok na usisnoj strani naglo raste.Pod ovim diferencijalnim tlakom, prolazna visokotlačna voda u glavnoj cijevi za usis vode je prolazna niskotlačna voda koja gura ploču nepovratnog ventila i teče u glavnu cijev tlačnog voda, i tamo povećava niski tlak vode;s druge strane, vodena pumpa Pogon vodenog čekića na usisnoj strani također je smanjen.Na taj se način kontrolira uspon i pad vodenog udara s obje strane crpne stanice, čime se učinkovito smanjuju i sprječavaju opasnosti od vodenog udara
(6) Postavite višestupanjski kontrolni ventil
U dužem vodovodu dodajte jedan ili više nepovratnih ventila, podijelite vodovod na nekoliko dijelova i postavite nepovratni ventil na svaki dio.Kada voda u vodovodnoj cijevi teče natrag tijekom procesa vodenog udara, nepovratni ventili se zatvaraju jedan za drugim kako bi se povratni tok podijelio u nekoliko dijelova.Budući da je hidrostatska visina u svakom dijelu cijevi za vodu (ili dijelu povratnog toka) prilično mala, protok vode je smanjen.Hammer Boost.Ova zaštitna mjera može se učinkovito koristiti u situacijama kada je geometrijska visinska razlika vodoopskrbe velika;ali ne može eliminirati mogućnost odvajanja vodenog stupca.Njegov najveći nedostatak je: povećava se potrošnja energije pumpe za vodu tijekom normalnog rada, a povećava se i cijena opskrbe vodom.
(7) Automatski uređaji za ispuh i dovod zraka ugrađuju se na visokoj točki cjevovoda kako bi se smanjio utjecaj vodenog udara na cjevovod.
Vrijeme objave: 23. studenog 2022