Какво е воден чук?
Воден чук е, когато има внезапно прекъсване на захранването или когато клапанът е затворен твърде бързо, поради инерцията на водния поток под налягане, се генерира ударна вълна на водния поток, точно като удар на чук, така че се нарича воден чук .Силата, генерирана от ударните вълни напред и назад на водния поток, понякога толкова голяма, може да повреди клапани и помпи.
Когато отвореният вентил внезапно се затвори, водата тече срещу клапана и стената на тръбата, създавайки налягане.Благодарение на гладката стена на тръбата последващият воден поток бързо достига максимума под действието на инерцията и причинява повреди.Това е „ефектът на водния чук“ в механиката на течностите, тоест положителен воден чук.Този фактор трябва да се има предвид при изграждането на водопроводи.
Напротив, след като затвореният клапан се отвори внезапно, той също ще произведе воден удар, който се нарича отрицателен воден удар.Той също има известна разрушителна сила, но не е толкова голяма, колкото първата.Когато електрическата водна помпа внезапно загуби захранване или стартира, това също ще причини удар под налягане и ефект на воден удар.Ударната вълна на това налягане се разпространява по тръбопровода, което може лесно да доведе до локално свръхналягане на тръбопровода, което води до разкъсване на тръбопровода и повреда на оборудването.Поради това защитата от ефекта на воден чук се превърна в една от ключовите технологии във водоснабдяването.
Условия за воден удар
1. Вентилът внезапно се отваря или затваря;
2. Водната помпа внезапно спира или стартира;
3. Еднотръбно водоснабдяване на високите места (разлика във височината на водопроводния терен надвишава 20 метра);
4. Общият напор (или работното налягане) на помпата е голям;
5. Скоростта на водата във водопровода е твърде голяма;
6. Водопроводът е твърде дълъг и теренът се променя силно.
Опасностите от воден удар
Повишаването на налягането, причинено от воден удар, може да достигне няколко пъти или дори десетки пъти нормалното работно налягане на тръбопровода.Такива големи колебания на налягането причиняват щети на тръбопроводната система главно както следва:
1. Предизвиква силна вибрация на тръбопровода и прекъсване на връзката на тръбопровода;
2. Вентилът е повреден и сериозното налягане е твърде високо, за да причини спукване на тръбата и налягането на водопроводната мрежа е намалено;
3. Напротив, ако налягането е твърде ниско, тръбата ще се срути и вентилът и фиксиращите части ще се повредят;
4. Накарайте водната помпа да се обърне, повредете оборудването или тръбопроводите в помпената стая, сериозно потопете помпената стая, причините лични жертви и други големи инциденти и повлияйте на производството и живота.
Защитни мерки за премахване или смекчаване на водния чук
Има много защитни мерки срещу воден удар, но трябва да се вземат различни мерки в зависимост от възможните причини за воден удар.
1. Намаляването на дебита на водопровода може да намали до известна степен налягането на водния удар, но ще увеличи диаметъра на водопровода и ще увеличи инвестицията на проекта.При полагането на водопроводи трябва да се обърне внимание на избягването на гърбици или драстични промени в наклона.Размерът на водния чук, когато помпата е спряна, е свързан главно с геометричната височина на помпената стая.Колкото по-висок е геометричният напор, толкова по-голям е водният удар, когато помпата е спряна.Следователно разумна височина на помпата трябва да бъде избрана според действителните местни условия.След спиране на помпата при авария, изчакайте, докато тръбопроводът зад възвратния клапан се напълни с вода, преди да стартирате помпата.Не отваряйте напълно изпускателния клапан на водната помпа, когато стартирате помпата, в противен случай ще има голям удар на водата.Повечето от големите аварии с водни удари в много помпени станции възникват при такива обстоятелства.
2. Настройте устройство за отстраняване на воден удар
(1) Използване на технология за контрол на постоянно налягане:
Тъй като налягането във водоснабдителната тръбопроводна мрежа се променя непрекъснато с промяната на условията на работа, по време на работа на системата често възниква ниско налягане или свръхналягане, което е склонно към воден удар, което води до повреда на тръбите и оборудването.Автоматичната система за управление е приета за контрол на налягането на тръбопроводната мрежа.Откриването, контролът на обратната връзка на старта, спирането и регулирането на скоростта на водната помпа, контролира потока и след това поддържа налягането на определено ниво.Налягането на водоподаването на помпата може да се настрои чрез управление на микрокомпютъра, за да се поддържа постоянно налягане на водоснабдяването и да се избегнат прекомерни колебания в налягането.Шансът за чук е намален.
(2) Инсталирайте елиминатора на воден удар
Това оборудване основно предотвратява воден удар, когато помпата е спряна.Обикновено се монтира близо до изходната тръба на водната помпа.Той използва налягането на самата тръба като сила за реализиране на автоматично действие при ниско налягане, т.е. когато налягането в тръбата е по-ниско от зададената защитна стойност, дренажът автоматично ще се отвори и ще изхвърли вода.Освобождаване на налягането за балансиране на налягането на местните тръбопроводи и предотвратяване на въздействието на воден удар върху оборудването и тръбопроводите.Най-общо елиминаторите могат да бъдат разделени на два вида: механични и хидравлични.нулиране.
3) Монтирайте бавно затварящ се възвратен клапан на изходната тръба на едрокалибрената водна помпа
Той може ефективно да елиминира водния чук, когато помпата е спряна, но тъй като има известно количество вода обратно, когато клапанът се задейства, смукателният кладенец трябва да има преливна тръба.Има два вида бавно затварящи се възвратни клапани: ударен тип и тип за съхранение на енергия.Този вид клапан може да регулира времето за затваряне на клапана в определен диапазон според нуждите.Обикновено 70% до 80% от клапана се затваря в рамките на 3 до 7 s след прекъсване на захранването, а времето за затваряне на останалите 20% до 30% се регулира според условията на водната помпа и тръбопровода, като цяло в диапазона от 10 до 30 s.Струва си да се отбележи, че бавно затварящият се възвратен клапан е много ефективен, когато има гърбица в тръбопровода за преодоляване на водния чук.
(4) Настройте еднопосочна кула за пренапрежение
Тя е изградена в близост до помпената станция или на подходящо място на тръбопровода и височината на еднопосочната кула е по-ниска от налягането на тръбопровода там.Когато налягането в тръбопровода е по-ниско от нивото на водата в кулата, кулата за пренапрежение ще подава вода към тръбопровода, за да предотврати счупването на водния стълб и да избегне воден удар.Въпреки това неговият ефект на понижаване на налягането при воден удар, различен от воден удар при спиране на помпата, като например затваряне на клапан, е ограничен.В допълнение, работата на еднопосочния вентил, използван в еднопосочната кула за пренапрежение, трябва да бъде абсолютно надеждна.След като вентилът се повреди, това може да доведе до големи аварии.
(5) Поставете байпасна тръба (клапан) в помпената станция
Когато помпената система работи нормално, възвратният клапан е затворен, тъй като налягането на водата от страната на напорната вода на помпата е по-високо от налягането на водата от страната на засмукването.Когато прекъсването на електрозахранването внезапно спре помпата, налягането на изхода на помпената станция пада рязко, докато налягането на смукателната страна рязко се повишава.При това диференциално налягане преходната вода под високо налягане в главната тръба за всмукване на вода е преходна вода с ниско налягане, която изтласква плочата на възвратния клапан и тече към главната тръба на напорната вода и увеличава ниското налягане на водата там;от друга страна, водната помпа Усилването на водния чук от смукателната страна също е намалено.По този начин издигането и падането на водния удар от двете страни на помпената станция се контролира, като по този начин ефективно се намаляват и предотвратяват опасностите от воден удар
(6) Задайте многостепенен възвратен клапан
В по-дългия водопровод добавете един или повече възвратни клапани, разделете водопровода на няколко секции и поставете възвратен клапан на всяка секция.Когато водата във водопроводната тръба се върне обратно по време на процеса на хидравличен удар, възвратните клапани се затварят един след друг, за да разделят обратния поток на няколко секции.Тъй като хидростатичният напор във всяка секция на водопровода (или секцията с обратен поток) е доста малък, водният поток се намалява.Hammer Boost.Тази защитна мярка може да се използва ефективно в ситуации, когато геометричната разлика във височината на водоснабдяването е голяма;но не може да елиминира възможността за отделяне на водния стълб.Най-големият му недостатък е: консумацията на енергия на водната помпа се увеличава при нормална работа и цената на водоснабдяването се увеличава.
(7) Устройствата за автоматично изпускане и подаване на въздух са монтирани във високата точка на тръбопровода, за да се намали въздействието на водния чук върху тръбопровода.
Време на публикуване: 23 ноември 2022 г