Какво е воден чук?
Хидравличният чук е при внезапно прекъсване на захранването или при твърде бързо затваряне на клапана, поради инерцията на водния поток под налягане се генерира ударна вълна на потока, точно като чук, така нареченият воден чук.Силата напред-назад на водната ударна вълна, понякога голяма, може да счупи клапани и помпи.
Когато отвореният вентил внезапно се затвори, потокът от вода упражнява натиск върху клапана и стената на тръбата.Благодарение на гладката стена на тръбата последващият воден поток под действието на инерцията бързо достига максимума и произвежда разрушителен ефект, който е "ефектът на водния чук" в механиката на флуидите, тоест положителен воден удар.Този фактор трябва да се има предвид при изграждането на водопроводи.
Обратно, затворен клапан, който внезапно се отваря, също ще предизвика воден удар, наречен отрицателен воден удар, който също има известна разрушителна сила, но не толкова голяма, колкото първия.Електрическата помпа също ще предизвика въздействието на налягането и ефекта на водния чук, когато захранването бъде внезапно прекъснато или стартирано.Ударната вълна на такова налягане се разпространява по тръбопровода, което лесно води до локално свръхналягане на тръбопровода и причинява разкъсване на тръбопровода и повреда на оборудването.Следователно защитата от ефекта на водния чук се превръща в една от ключовите технологии на водоснабдяването.
Условия на воден чук:
1. Вентилът се отваря или затваря внезапно;
2. Помпения агрегат спира или стартира внезапно;
3. Единична тръба до високи води (водопроводна разлика във височината на терена над 20 метра);
4. Общият напор на помпата (или работното налягане) е голям;
5. Скоростта на водния поток във водопровода е твърде голяма;
6. Водопроводът е твърде дълъг, а теренът се променя силно.
Вредата от ефекта на водния чук:
Увеличаването на налягането, причинено от водния удар, може да достигне няколко пъти или дори десетки пъти нормалното работно налягане на тръбопровода. Основната вреда от това голямо колебание на налягането върху тръбопроводната система е:
1. Причинява силна вибрация на тръбопровода, тръбната връзка е разединена;
2. Повреда на клапана, сериозното налягане е твърде високо, за да причини спукване на тръбопровода, налягането във водоснабдителната мрежа е намалено;
3. Напротив, твърде ниското налягане ще доведе до срутване на тръбата, но също така ще повреди клапана и приспособлението;
4. Причинете обръщане на помпата, повредете оборудването или тръбопроводите на помпената стая, сериозно наводнете помпената стая, което води до жертви и други големи аварии, засягащи 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 според възможните причини за воден удар.
1. Намаляването на дебита на водопреносния тръбопровод може да намали до известна степен налягането на водния удар, но ще увеличи диаметъра на водопреносната тръба и ще увеличи инвестицията в проекта.Разпределението на водопреносните линии трябва да се вземе предвид, за да се избегне появата на гърбици или резки промени на наклона.Размерът на водния чук е свързан главно с геометричната глава на помпената стая.Колкото по-висока е геометричната глава, толкова по-голяма е стойността на водния чук.Следователно разумната височина на помпата трябва да бъде избрана според местната действителна ситуация.След като помпата спре при авария, помпата трябва да се стартира, когато тръбопроводът зад възвратния клапан е пълен с вода.Не отваряйте напълно изходния клапан на помпата, когато стартирате помпата, в противен случай това ще доведе до голям удар на водата.Много големи аварии с водни удари в помпени станции възникват при това състояние.
2. Настройте устройство за отстраняване на воден удар:
(1) Технология за контрол на постоянно налягане:
Тъй като налягането на водоснабдителната мрежа постоянно се променя с промяната на работните условия, феноменът на ниско налягане или свръхналягане често се появява в процеса на работа на системата, което е лесно да се произведе воден удар, което води до разрушаване на тръбопровода и оборудването .Автоматичната система за управление се приема чрез откриване на налягането в тръбопроводната мрежа, контрол на обратната връзка на стартиране на помпата, спиране и регулиране на скоростта, контрол на потока и след това поддържане на налягането на определено ниво. Налягането на водоснабдяването на помпата може да се настрои от контролиране на микрокомпютъра за поддържане на водоснабдяване с постоянно налягане, избягване на прекомерни колебания в налягането и намаляване на вероятността от воден удар.
(2) Инсталирайте елиминатора на воден удар
Оборудването основно предотвратява спирането на помпата от водния чук, който обикновено се монтира близо до изходящия тръбопровод на помпата.Той използва налягането на самия тръбопровод като мощност за реализиране на автоматичното действие при ниско налягане, т.е. когато налягането в тръбопровода е по-ниско от зададената защитна стойност, дренажният порт автоматично ще отвори освобождаването на водата и освобождаването на налягането, така че за балансиране на налягането на местния тръбопровод и предотвратяване на въздействието на водния чук върху оборудването и тръбопровода.Елиминаторът може най-общо да бъде разделен на механични и хидравлични два вида, действието на механичния елиминатор чрез ръчно възстановяване, хидравличният елиминатор може автоматично да се нулира.
(3) Инсталирайте бавно затварящ се възвратен клапан на изходната тръба на водната помпа с голям диаметър.
Той може ефективно да елиминира водния чук, спиращ помпата, но тъй като има известно количество вода обратно по време на действието на клапана, смукателният кладенец трябва да има преливна тръба.Има два вида бавно затварящи се възвратни клапани: тип тежък чук и тип за съхранение на енергия.Този вентил може да регулира времето за затваряне на клапана в определен диапазон, ако е необходимо.Обикновено вентилът се затваря със 70 % ~ 80 % в рамките на 3 ~ 7 s след спирането на тока, а останалите 20 % ~ 30 % от времето за затваряне се регулират според условията на помпата и тръбопровода, обикновено в диапазона от 10 ~ 30 s.Струва си да се отбележи, че когато има гърбица в тръбопровода и се появи мостов воден чук, ролята на бавно затварящия се възвратен клапан е много ефективна.
(4) Задайте кулата за еднопосочно регулиране на налягането
Изградена в близост до помпената станция или на подходящо място на тръбопровода, височината на еднопосочната кула е по-ниска от налягането в тръбопровода там.Когато налягането в тръбопровода е по-ниско от нивото на водата в кулата, кулата за пренапрежение попълва вода към тръбопровода, за да предотврати счупването на водния стълб и да избегне преодоляването на водния чук.Въпреки това, неговият ефект на намаляване на налягането при водни удари, различни от спиращи помпата водни удари, като например затварящи клапани, е ограничен.В допълнение, работата на възвратния клапан, използван в кулата за еднопосочно регулиране на налягането, е абсолютно надеждна.След като вентилът се повреди, това може да доведе до голямо събитие.
(5) Поставете байпасна тръба (клапан) в помпената станция.
По време на нормалната работа на помпената система възвратният клапан е затворен, тъй като налягането на водата от страната на водата на помпата е по-високо от налягането на водата от страната на смукателната страна.Когато помпата внезапно спре след аварията, налягането на изхода на помпената станция рязко намалява, докато налягането на смукателната страна рязко се повишава.При това диференциално налягане преходната вода под високо налягане в главната тръба за водопоглъщане е преходната вода с ниско налягане, която избутва плочата на възвратния клапан към главната тръба за напорна вода и увеличава ниското налягане на водата там.От друга страна, налягането на водния чук от смукателната страна на помпата също се намалява.По този начин издигането и падането на водния удар от двете страни на помпената станция се контролира, като по този начин ефективно се намалява и предотвратява вредата от водния удар.
(6) Задайте многостепенен възвратен клапан
В дълъг водопровод се добавят един или повече възвратни клапани, за да се раздели водопроводът на няколко секции, като на всяка секция се поставят възвратни клапани.Когато водата в тръбата за пренос на вода тече назад по време на процеса на воден удар, всеки възвратен клапан се затваря един след друг, за да раздели потока вода за обратно промиване на няколко секции.Тъй като хидростатичният напор във всяка тръба за пренос на вода (или секция на потока на водата за обратно промиване) е доста малък, повишаването на налягането на водния чук е намалено.Тази защитна мярка може да се използва ефективно в случай на голяма денивелация на геометрично водоснабдяване.Но възможността за отделяне на водния стълб не може да бъде елиминирана.Най-големият му недостатък е, че се увеличава консумацията на енергия на помпата и цената на водоснабдяването при нормална работа.
(7) Устройството за автоматично изпускане и подаване на въздух е настроено във високата точка на тръбопровода, за да се намали влиянието на водния чук върху тръбопровода.
Време на публикуване: 11 януари 2023 г