Kaj je vodno kladivo?
Vodno kladivo je pri nenadnem izpadu električne energije ali prehitro zaprtem ventilu, zaradi vztrajnosti toka tlačne vode nastane pretočni udarni val, tako kot kladivo, tako imenovani vodni udar.Sila vodnega udarnega vala naprej in nazaj, ki je včasih velika, lahko zlomi ventile in črpalke.
Ko se odprt ventil nenadoma zapre, tok vode izvaja pritisk na ventil in steno cevi.Zaradi gladke stene cevi poznejši vodni tok pod delovanjem vztrajnosti hitro doseže maksimum in povzroči destruktivni učinek, ki je v mehaniki tekočin »učinek vodnega kladiva«, to je pozitivno vodno kladivo.Ta dejavnik je treba upoštevati pri gradnji cevovodov za oskrbo z vodo.
Nasprotno, zaprt ventil, ki se nenadoma odpre, bo prav tako povzročil vodno kladivo, imenovano negativno vodno kladivo, ki ima prav tako nekaj uničujoče moči, vendar ne toliko kot prvo.Enota električne črpalke bo prav tako povzročila pritisk in učinek vodnega kladiva, ko se napajanje nenadoma prekine ali začne.Udarni val takšnega tlaka se širi vzdolž cevovoda, kar zlahka privede do lokalnega nadtlaka cevovoda in povzroči pretrganje cevovoda in poškodbe opreme.Zato postane zaščita pred učinkom vodnega kladiva ena ključnih tehnologij inženiringa oskrbe z vodo.
Pogoji vodnega kladiva:
1. Ventil se nenadoma odpre ali zapre;
2. Črpalna enota se nenadoma ustavi ali zažene;
3. Enojna cev do visoke vode (višinska razlika terena vodovoda več kot 20 metrov);
4. Skupna višina (ali delovni tlak) črpalke je velika;
5. Hitrost pretoka vode v vodovodu je prevelika;
6. Vodovod je predolg, teren pa se močno spreminja.
Škoda učinka vodnega kladiva:
Zvišanje tlaka, ki ga povzroči vodni udar, lahko doseže nekajkrat ali celo več desetkrat več kot običajni delovni tlak cevovoda. Glavna škoda tega velikega nihanja tlaka za cevovodni sistem je:
1. Povzroči močne vibracije cevovoda, cevni spoj je odklopljen;
2. Poškodba ventila, resen tlak je previsok, da bi povzročil poč cevovoda, tlak v vodovodnem omrežju je zmanjšan;
3. Nasprotno, prenizek tlak bo povzročil propad cevi, poškodoval pa bo tudi ventil in vpenjalo;
4. Povzroči preobrat črpalke, poškoduj opremo ali cevovode črpalke, resno povzroči poplavo črpalke, kar povzroči žrtve in druge večje nesreče, ki vplivajo 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 cevi za prenos vode lahko do določene mere zmanjša pritisk vodnega kladiva, vendar bo povečalo premer cevi za prenos vode in povečalo naložbo v projekt.Treba je razmisliti o razporeditvi vodov za prenos vode, da se prepreči pojav grbin ali nenadnih sprememb naklona.Velikost vodnega kladiva je v glavnem povezana z geometrijsko višino črpalke.Višja kot je geometrijska glava, večja je vrednost vodnega kladiva.Zato je treba razumno višino črpalke izbrati glede na lokalno dejansko stanje.Ko se črpalka ustavi v nesreči, je treba črpalko zagnati, ko je cevovod za povratnim ventilom napolnjen z vodo.Ne odpirajte popolnoma izhodnega ventila črpalke, ko zaženete črpalko, sicer bo prišlo do močnega udarca vode.Številne večje nesreče z vodnim udarom v črpališčih se zgodijo pod tem pogojem.
2. Namestite napravo za odstranjevanje vodnega udara:
(1) Tehnologija nadzora stalnega tlaka:
Ker se tlak v vodovodnem omrežju nenehno spreminja s spremembo delovnega stanja, se v procesu delovanja sistema pogosto pojavi pojav nizkega tlaka ali nadtlaka, ki ga je enostavno proizvesti vodni udar, kar povzroči uničenje cevovoda in opreme. .Sistem samodejnega nadzora je sprejet z zaznavanjem tlaka v omrežju cevi, povratnim nadzorom zagona črpalke, zaustavitvijo in regulacijo hitrosti, nadzorom pretoka in nato vzdrževanjem tlaka na določeni ravni. Tlak dovoda vode črpalke lahko nastavite z krmiljenje mikroračunalnika za vzdrževanje stalne oskrbe z vodo pod pritiskom, izogibanje čezmernim nihanjem tlaka in zmanjšanje verjetnosti vodnega udara.
(2) Namestite eliminator vodnega udara
Oprema predvsem preprečuje, da bi vodno kladivo ustavilo črpalko, ki je običajno nameščena v bližini izhodnega cevovoda črpalke.Uporablja tlak samega cevovoda kot moč za uresničitev nizkotlačnega samodejnega delovanja, to je, ko je tlak v cevovodu nižji od nastavljene zaščitne vrednosti, odtočna odprtina samodejno odpre izpust vode in razbremenitev tlaka, tako da za izravnavo tlaka lokalnega cevovoda in preprečitev vpliva vodnega kladiva na opremo in cevovod.Eliminator lahko na splošno razdelimo na dve vrsti mehanskih in hidravličnih, mehanski eliminator deluje z ročno obnovitvijo, hidravlični eliminator pa se lahko samodejno ponastavi.
(3) Namestite povratni ventil za počasno zapiranje na izhodno cev vodne črpalke velikega premera.
Učinkovito lahko odpravi vodno kladivo, ki zaustavi črpalko, a ker med delovanjem ventila pride do določene količine vode proti povratnemu toku, mora imeti sesalni vodnjak prelivno cev.Obstajata dve vrsti protipovratnih ventilov s počasnim zapiranjem: tip težkega kladiva in tip za shranjevanje energije.Ta ventil lahko po potrebi prilagodi čas zapiranja ventila v določenem območju.Na splošno se ventil zapre za 70 % ~ 80 % v 3 ~ 7 s po izpadu električne energije, preostalih 20 % ~ 30 % časa zapiranja pa se prilagodi glede na pogoje črpalke in cevovoda, na splošno v območju 10 ~ 30 s.Treba je omeniti, da je vloga povratnega ventila za počasno zapiranje zelo učinkovita, ko je v cevovodu grba in pride do vodnega kladiva na mostu.
(4) Nastavite enosmerni stolp za regulacijo tlaka
V bližini črpališča ali na ustreznem mestu cevovoda je višina enosmernega udarnega stolpa nižja od tamkajšnjega tlaka cevovoda.Ko je tlak v cevovodu nižji od nivoja vode v stolpu, prenapetostni stolp dopolni vodo v cevovod, da prepreči zlom vodnega stolpca in prepreči premostitev vodnega kladiva.Vendar pa je njegov učinek zniževanja tlaka na vodna kladiva, razen na vodna kladiva z zaustavitvijo črpalke, kot so vodna kladiva z zapiranjem ventila, omejena.Poleg tega je delovanje povratnega ventila, ki se uporablja v enosmernem stolpu za regulacijo tlaka, popolnoma zanesljivo.Ko ventil odpove, lahko pride do velikega pojava.
(5) Nastavite obvodno cev (ventil) v črpalni postaji.
Med normalnim delovanjem črpalnega sistema je povratni ventil zaprt, ker je vodni tlak na vodni strani črpalke višji od vodnega tlaka na sesalni strani.Ob nenadni zaustavitvi črpalke po nesreči se tlak na iztoku črpalne postaje močno zmanjša, medtem ko se tlak na sesalni strani močno poveča.Pod tem diferenčnim tlakom je prehodna visokotlačna voda v glavni cevi za absorpcijo vode prehodna nizkotlačna voda, ki potisne ploščo protipovratnega ventila na glavno cev tlačne vode in tam poveča tlak nizke vode.Po drugi strani pa se zmanjša tudi pritisk vodnega udara na sesalni strani črpalke.Na ta način se nadzoruje dvig in spust vodnega udara na obeh straneh črpalne postaje, s čimer se učinkovito zmanjša in prepreči škoda vodnega udara.
(6) Nastavite večstopenjski kontrolni ventil
V dolgem vodovodu se doda eden ali več povratnih ventilov, ki razdelijo vodovod na več odsekov, na vsakem odseku pa so nameščeni povratni ventili.Ko voda v cevi za transport vode teče nazaj med postopkom vodnega udara, se vsak povratni ventil drug za drugim zapre, da se tok povratne vode razdeli na več delov.Ker je hidrostatična višina v vsaki cevi za prenos vode (ali odseku toka vode za povratno pranje) precej majhna, se dvig tlaka vodnega kladiva zmanjša.Ta zaščitni ukrep se lahko učinkovito uporabi v primeru velike višinske razlike geometričnega vodovoda.Toda možnosti ločevanja vodnega stolpca ni mogoče odpraviti.Njena največja slabost je, da se med normalnim delovanjem poveča poraba energije črpalke in stroški oskrbe z vodo.
(7) Samodejna naprava za odvod in dovod zraka je nastavljena na najvišji točki cevovoda, da se zmanjša vpliv vodnega udara na cevovod.
Čas objave: 11. januarja 2023