Mi a vízkalapács?
Vízütésről akkor beszélünk, amikor hirtelen áramkimaradás történik, vagy amikor a szelep túl gyorsan záródik. A víz áramlásának tehetetlensége miatt lökéshullám keletkezik a víz áramlásában, hasonlóan egy kalapácsütéshez, ezért vízütésnek nevezzük. A víz áramlásának oda-vissza lökéshullámai által keltett erő, amely néha olyan nagy, károsíthatja a szelepeket és a szivattyúkat.
Amikor egy nyitott szelepet hirtelen bezárnak, a víz a szelepnek és a csőfalnak csapódik, nyomást hozva létre. A cső sima fala miatt a tehetetlenség hatására a későbbi vízáramlás gyorsan eléri a maximumát, és kárt okoz. Ez a folyadékmechanikában a „vízütés-effektus”, azaz a pozitív vízütés. Ezt a tényezőt figyelembe kell venni a vízellátó csővezetékek építésekor.
Ezzel szemben, miután a zárt szelep hirtelen kinyílik, vízütést, úgynevezett negatív vízütést okoz. Ennek is van bizonyos romboló ereje, de nem olyan nagy, mint az előbbinek. Amikor az elektromos vízszivattyú egység hirtelen elveszíti az áramellátását vagy beindul, az nyomáslökést és vízütéshatást okoz. Ennek a nyomásnak a lökéshulláma a csővezeték mentén terjed, ami könnyen a csővezeték helyi túlnyomásához vezethet, ami a csővezeték repedéséhez és a berendezések károsodásához vezethet. Ezért a vízütéshatás elleni védelem a vízellátási mérnöki munka egyik kulcsfontosságú technológiájává vált.
A vízütés feltételei
1. A szelep hirtelen kinyílik vagy bezárul;
2. A vízszivattyú egység hirtelen leáll vagy elindul;
3. Egycsöves vízellátás magaslati helyekre (a vízellátási terep magasságkülönbsége meghaladja a 20 métert);
4. A szivattyú teljes feje (vagy üzemi nyomása) nagy;
5. A víz sebessége a vízvezetékben túl nagy;
6. A vízvezeték túl hosszú, és a terep nagyon változó.
A vízütés veszélyei
A vízlökés okozta nyomásnövekedés elérheti a csővezeték normál üzemi nyomásának többszörösét, sőt akár több tucatszorosát is. Az ilyen nagy nyomásingadozások elsősorban a következőképpen károsítják a csővezetékrendszert:
1. A csővezeték erős rezgését és a csővezeték csatlakozásának megszakadását okozhatja;
2. A szelep sérült, és a súlyos nyomás túl magas ahhoz, hogy a cső megrepedjen, és a vízellátó hálózat nyomása csökken;
3. Ellenkezőleg, ha a nyomás túl alacsony, a cső összeomlik, és a szelep, valamint a rögzítőelemek megsérülnek;
4. A vízszivattyú visszafordulását okozhatja, károsíthatja a szivattyúházban lévő berendezéseket vagy csővezetékeket, súlyosan eláraszthatja a szivattyúházat, személyi sérüléseket és egyéb súlyos baleseteket okozhat, valamint befolyásolhatja a termelést és az életet.
Védőintézkedések a vízütés kiküszöbölésére vagy enyhítésére
Számos védőintézkedés létezik a vízütés ellen, de a lehetséges okoktól függően különböző intézkedéseket kell tenni.
1. A vízvezeték áramlási sebességének csökkentése bizonyos mértékig csökkentheti a vízütés nyomását, de növeli a vízvezeték átmérőjét és a projektberuházást. A vízvezetékek elhelyezésekor ügyelni kell a púpok vagy a drasztikus lejtésváltozások elkerülésére. A szivattyú leállításakor fellépő vízütés nagysága főként a szivattyúház geometriai magasságához kapcsolódik. Minél nagyobb a geometriai magasság, annál nagyobb a vízütés a szivattyú leállításakor. Ezért a tényleges helyi viszonyoknak megfelelően ésszerű szivattyúnyomást kell választani. A szivattyú baleset esetén történő leállítása után várjon, amíg a visszacsapó szelep mögötti csővezeték megtelik vízzel, mielőtt elindítaná a szivattyút. A szivattyú indításakor ne nyissa ki teljesen a vízszivattyú kimeneti szelepét, különben nagy vízütés érheti. A legtöbb nagyobb vízütéses baleset sok szivattyútelepen ilyen körülmények között történik.
2. Vízütés-elhárító eszköz beállítása
(1) Állandó nyomásszabályozó technológia használata:
Mivel a vízellátó csőhálózat nyomása folyamatosan változik a munkakörülmények változásával, a rendszer működése során gyakran előfordul alacsony vagy túlnyomás, ami hajlamos a vízütésre, ami a csövek és a berendezések károsodásához vezethet. Az automatikus vezérlőrendszer a csőhálózat nyomásának szabályozására szolgál. Az érzékelés, a visszacsatolásos vezérlés, a vízszivattyú indítása, leállítása és sebességének beállítása, az áramlás szabályozása, majd a nyomás egy bizonyos szinten tartása. A szivattyú vízellátási nyomása mikroszámítógép vezérlésével állítható be, hogy állandó víznyomást tartson fenn és elkerülje a túlzott nyomásingadozást. A kalapács esélye csökken.
(2) Szerelje be a vízütés-leválasztót
Ez a berendezés elsősorban a vízütés megelőzésére szolgál, amikor a szivattyú leáll. Általában a vízszivattyú kimeneti csövének közelében szerelik fel. A csővezeték nyomását használja energiaként az alacsony nyomású automatikus működés megvalósításához, azaz amikor a csőben lévő nyomás alacsonyabb, mint a beállított védelmi érték, a lefolyó automatikusan kinyílik és kiengedi a vizet. A nyomáscsökkentés kiegyenlíti a helyi csővezetékek nyomását, és megakadályozza a vízütés hatását a berendezésekre és a csővezetékekre. A leválasztók általában két típusra oszthatók: mechanikus és hidraulikus. Visszaállítás.
3) Szereljen fel egy lassan záródó visszacsapó szelepet a nagy kaliberű vízszivattyú kimeneti csövére
Hatékonyan kiküszöböli a vízütést a szivattyú leállításakor, de mivel a szelep működtetésekor bizonyos mennyiségű víz visszaáramlása van, a szívókútnak túlfolyócsővel kell rendelkeznie. Kétféle lassan záródó visszacsapó szelep létezik: kalapácsos és energiatárolós. Ez a fajta szelep a szelep zárási idejét az igényeknek megfelelően egy bizonyos tartományon belül tudja beállítani. Általában a szelep 70%-80%-a 3-7 másodpercen belül bezárul az áramkimaradás után, a fennmaradó 20%-30% zárási ideje pedig a vízszivattyú és a csővezeték állapotától függően, általában 10-30 másodperc tartományban állítható be. Érdemes megjegyezni, hogy a lassan záródó visszacsapó szelep nagyon hatékonyan áthidalja a vízütést, ha a csővezetékben púp van, és így a csővezetékben lévő dudorok is hatékonyak.
(4) Egyirányú hullámtorony felállítása
A szivattyútelep közelében vagy a csővezeték megfelelő helyén építik, és az egyirányú lökőtorony magassága alacsonyabb, mint a csővezetékben uralkodó nyomás. Amikor a csővezetékben a nyomás alacsonyabb, mint a toronyban lévő vízszint, a lökőtorony vizet juttat a csővezetékbe, hogy megakadályozza a vízoszlop megrepedését és elkerülje a vízütést. Azonban a szivattyúleállító vízütésen kívüli, például a szelepzáró vízütésre gyakorolt nyomáscsökkentő hatása korlátozott. Ezenkívül az egyirányú lökőtoronyban használt egyirányú szelep teljesítményének abszolút megbízhatónak kell lennie. Ha a szelep meghibásodik, az súlyos balesetekhez vezethet.
(5) Szereljen fel egy megkerülő csövet (szelepet) a szivattyútelepen
Amikor a szivattyúrendszer normálisan működik, a visszacsapó szelep zárva van, mivel a szivattyú nyomóoldalán a víznyomás magasabb, mint a szívóoldalon. Áramkimaradás esetén a szivattyú hirtelen leállítja a szivattyúállomás kimenetén a nyomás meredeken csökken, míg a szívóoldalon a nyomás meredeken emelkedik. Ezen nyomáskülönbség alatt a vízszívó fővezetékben lévő átmeneti nagynyomású víz az átmeneti alacsony nyomású víz, amely eltolja a visszacsapó szelep tányérját, és a nyomóoldali fővezetékbe áramlik, növelve ott az alacsony víznyomást; másrészt a vízszivattyú szívóoldalán a vízütés fokozódása is csökken. Ily módon a vízütés emelkedése és süllyedése a szivattyúállomás mindkét oldalán szabályozott, ezáltal hatékonyan csökkentve és megelőzve a vízütés veszélyét.
(6) Többfokozatú visszacsapó szelep beállítása
Hosszabb vízvezeték esetén egy vagy több visszacsapó szelepet kell beépíteni, a vízvezetéket több szakaszra kell osztani, és minden szakaszon be kell állítani egy-egy visszacsapó szelepet. Amikor a víz a vízvezetékben visszaáramlik a vízütés során, a visszacsapó szelepeket egymás után zárják, hogy a visszaöblítő áramlást több szakaszra osszák. Mivel a vízvezeték minden szakaszában (vagy a visszaöblítő áramlási szakaszban) a hidrosztatikai nyomás meglehetősen kicsi, a víz áramlása csökken. Kalapácsnyomás-növelés. Ez a védőintézkedés hatékonyan alkalmazható olyan helyzetekben, ahol a geometriai vízellátási magasságkülönbség nagy; de nem tudja kiküszöbölni a vízoszlop-szétválás lehetőségét. Legnagyobb hátránya: a vízszivattyú energiafogyasztása normál üzem közben megnő, és a vízellátás költsége is megnő.
(7) A csővezeték legmagasabb pontján automatikus elszívó és levegőbetápláló berendezéseket kell felszerelni a vízütés csővezetékre gyakorolt hatásának csökkentése érdekében.
Közzététel ideje: 2022. november 23.