Kaj je vodno kladivo?
Vodno kladivo je, ko pride do nenadnega izpada električne energije ali ko se ventil prehitro zapre, zaradi vztrajnosti toka tlačne vode nastane udarni val toka vode, tako kot udarec kladiva, zato se imenuje vodni udar .Sila, ki jo ustvarjajo vzvratni udarni valovi vodnega toka, včasih tako velika, lahko poškoduje ventile in črpalke.
Ko se odprt ventil nenadoma zapre, voda teče proti ventilu in steni cevi ter ustvarja pritisk.Zaradi gladke stene cevi kasnejši vodni tok pod delovanjem vztrajnosti hitro doseže maksimum in povzroči poškodbe.To je "učinek vodnega kladiva" v mehaniki tekočin, to je pozitivno vodno kladivo.Ta dejavnik je treba upoštevati pri gradnji cevovodov za oskrbo z vodo.
Nasprotno, ko se zaprti ventil nenadoma odpre, bo povzročil tudi vodni udar, ki se imenuje negativni vodni udar.Ima tudi določeno uničevalno moč, vendar ni tako velika kot prva.Ko enota električne vodne črpalke nenadoma izgubi moč ali se zažene, bo to povzročilo tudi tlačni udar in učinek vodnega kladiva.Udarni val tega tlaka se širi vzdolž cevovoda, kar lahko zlahka privede do lokalnega nadtlaka cevovoda, kar povzroči pretrganje cevovoda in poškodbo opreme.Zato je zaščita pred vodnim udarom postala ena ključnih tehnologij v inženirstvu oskrbe z vodo.
Pogoji za vodno kladivo
1. Ventil se nenadoma odpre ali zapre;
2. Enota vodne črpalke se nenadoma ustavi ali zažene;
3. Enocevna dovod vode na višine (višinska razlika terena vodovoda presega 20 metrov);
4. Skupna višina (ali delovni tlak) črpalke je velika;
5. Hitrost vode v vodovodu je prevelika;
6. Vodovod je predolg in teren se močno spreminja.
Nevarnosti vodnega kladiva
Zvišanje tlaka, ki ga povzroči vodni udar, lahko doseže nekajkrat ali celo več desetkrat več kot običajni delovni tlak cevovoda.Tako velika nihanja tlaka povzročajo škodo cevovodnemu sistemu predvsem na naslednji način:
1. povzroči močne vibracije cevovoda in odklop spoja cevovoda;
2. Ventil je poškodovan in resen tlak je previsok, da bi povzročil počenje cevi, tlak v vodovodnem omrežju pa se zmanjša;
3. Nasprotno, če je tlak prenizek, se bo cev zrušila, ventil in pritrdilni deli pa bodo poškodovani;
4. Povzroči vzvratno vožnjo vodne črpalke, poškoduje opremo ali cevovode v črpalnici, resno povzroči potopitev črpalke, povzroči telesne žrtve in druge večje nesreče ter vpliva na proizvodnjo in življenje.
Zaščitni ukrepi za odpravo ali ublažitev vodnega udara
Obstaja veliko zaščitnih ukrepov proti vodnemu udaru, vendar je treba sprejeti različne ukrepe glede na možne vzroke vodnega udara.
1. Zmanjšanje pretoka vodovoda lahko do določene mere zmanjša pritisk vodnega kladiva, vendar bo povečalo premer vodovoda in povečalo naložbo v projekt.Pri polaganju vodovoda je treba paziti, da se izognemo grbinam ali drastičnim spremembam naklona.Velikost vodnega kladiva, ko je črpalka zaustavljena, je v glavnem povezana z geometrijsko višino črpalnice.Višja kot je geometrijska višina, večji je vodni udar ob zaustavitvi črpalke.Zato je treba izbrati razumno višino črpalke glede na dejanske lokalne razmere.Po zaustavitvi črpalke v primeru nesreče počakajte, da se cevovod za povratnim ventilom napolni z vodo, preden zaženete črpalko.Ne odpirajte popolnoma izpustnega ventila vodne črpalke, ko zaženete črpalko, sicer bo močan udar vode.Večina večjih nesreč zaradi vodnih udarov v mnogih črpališčih se zgodi v takih okoliščinah.
2. Namestite napravo za odstranjevanje vodnega udara
(1) Uporaba tehnologije nadzora stalnega tlaka:
Ker se tlak v vodovodnem cevnem omrežju nenehno spreminja s spremembo delovnih pogojev, se med delovanjem sistema pogosto pojavi nizek tlak ali nadtlak, ki je nagnjen k vodnim udarom, kar posledično povzroči poškodbe cevi in opreme.Avtomatski krmilni sistem je sprejet za nadzor tlaka v cevnem omrežju.Zaznavanje, nadzor povratnih informacij za zagon, zaustavitev in nastavitev hitrosti vodne črpalke, nadzor pretoka in nato vzdrževanje tlaka na določeni ravni.Tlak dovoda vode v črpalko je mogoče nastaviti s krmiljenjem mikroračunalnika, da se vzdržuje stalen tlak dovoda vode in preprečijo prevelika nihanja tlaka.Možnost kladiva je zmanjšana.
(2) Namestite eliminator vodnega udara
Ta oprema predvsem preprečuje vodni udar, ko je črpalka ustavljena.Običajno je nameščen v bližini izhodne cevi vodne črpalke.Uporablja tlak same cevi kot moč za realizacijo nizkotlačnega samodejnega delovanja, to je, ko je tlak v cevi nižji od nastavljene zaščitne vrednosti, se odtok samodejno odpre in izpusti vodo.Razbremenitev tlaka za uravnoteženje tlaka lokalnih cevovodov in preprečevanje vpliva vodnega kladiva na opremo in cevovode.Na splošno lahko eliminatorje razdelimo na dve vrsti: mehanske in hidravlične.ponastaviti.
3) Namestite povratni ventil za počasno zapiranje na izstopno cev vodne črpalke velikega kalibra
Učinkovito lahko odpravi vodni udar, ko je črpalka ustavljena, a ker je ob sprožitvi ventila določen povratni tok vode, mora imeti sesalni vodnjak prelivno cev.Obstajata dve vrsti povratnih ventilov s počasnim zapiranjem: tip s kladivom in tip za shranjevanje energije.Ta vrsta ventila lahko prilagodi čas zapiranja ventila v določenem obsegu glede na potrebe.Na splošno se 70 % do 80 % ventila zapre v 3 do 7 s po izpadu električne energije, čas zapiranja preostalih 20 % do 30 % pa se prilagodi glede na pogoje vodne črpalke in cevovoda, na splošno v razponu od 10 do 30 s.Treba je omeniti, da je protipovratni ventil s počasnim zapiranjem zelo učinkovit, kadar je v cevovodu grba za premostitev vodnega kladiva.
(4) Postavite enosmerni prenapetostni stolp
Zgrajena je v bližini črpališča ali na ustreznem mestu cevovoda, višina enosmernega vodnega stolpa pa je nižja od tamkajšnjega tlaka cevovoda.Ko je tlak v cevovodu nižji od nivoja vode v stolpu, bo prenapetostni stolp dovajal vodo v cevovod, da prepreči zlom vodnega stolpca in vodno kladivo.Vendar je njegov učinek znižanja tlaka na vodno kladivo, razen na vodno kladivo za zaustavitev črpalke, kot je vodno kladivo pri zapiranju ventila, omejen.Poleg tega mora biti delovanje enosmernega ventila, ki se uporablja v enosmernem prenapetostnem stolpu, popolnoma zanesljivo.Ko ventil odpove, lahko pride do večjih nesreč.
(5) V črpališču postaviti obvodno cev (ventil).
Ko sistem črpalke deluje normalno, je protipovratni ventil zaprt, ker je tlak vode na strani tlačne vode črpalke višji od tlaka vode na sesalni strani.Ko izpad elektrike nenadoma zaustavi črpalko, tlak na iztoku črpališča močno pade, medtem ko tlak na sesalni strani močno naraste.Pod tem diferenčnim tlakom je prehodna visokotlačna voda v glavni cevi za sesanje vode prehodna nizkotlačna voda, ki potisne ploščo povratnega ventila in teče v glavno cev tlačne vode ter tam poveča nizek tlak vode;na drugi strani pa se vodna črpalka zmanjša tudi zagon vodnega kladiva na sesalni strani.Na ta način se nadzoruje dvig in spust vodnega udara na obeh straneh črpališča, s čimer se učinkovito zmanjša in prepreči nevarnost vodnega udara.
(6) Nastavite večstopenjski kontrolni ventil
Pri daljšem vodovodu dodamo enega ali več povratnih ventilov, razdelimo vodovod na več odsekov in na vsakem odseku postavimo povratni ventil.Ko voda v vodovodni cevi teče nazaj med postopkom vodnega udara, se povratni ventili drug za drugim zaprejo, da se povratni tok razdeli na več delov.Ker je hidrostatična višina v vsakem odseku vodovodne cevi (ali odseku povratnega toka) precej majhna, se pretok vode zmanjša.Hammer Boost.Ta zaščitni ukrep se lahko učinkovito uporablja v situacijah, kjer je geometrična višinska razlika dovoda vode velika;vendar ne more odpraviti možnosti ločitve vodnega stolpca.Njena največja slabost je: poraba energije vodne črpalke se med normalnim delovanjem poveča, stroški oskrbe z vodo pa se povečajo.
(7) Avtomatske naprave za odvod in dovod zraka so nameščene na najvišji točki cevovoda, da se zmanjša vpliv vodnega kladiva na cevovod.
Čas objave: 23. nov. 2022