Технология: Гидроудар – штука вредная

Когда открытый клапан внезапно закрывается, поток воды создает давление на клапан и стенки трубы. Поскольку стенка трубы гладкая, последующий поток воды под действием инерции быстро достигает максимума и оказывает разрушительное воздействие. Это «эффект гидроудара» в механике жидкости, то есть положительный гидроудар. Этот фактор необходимо учитывать при строительстве трубопроводов водоснабжения.

Напротив, когда закрытый клапан внезапно открывается, он также вызывает гидроудар, который называется отрицательным гидроударом. Он также обладает определенной разрушительной силой, но она не такая большая, как первый. Когда электрический водяной насос внезапно теряет мощность или запускается, это также может вызвать удары давлением и гидравлический удар. Ударная волна этого давления распространяется по трубопроводу, что легко может привести к локальному избыточному давлению в трубопроводе, вызывающему разрыв трубопровода, повреждение оборудования и т. д. Поэтому защита от гидроудара стала одной из ключевых технологий в проектах водоснабжения.

Условия гидроудара

1. Клапан внезапно открывается или закрывается;

2. Агрегат Санитарный спиральный насос внезапно останавливается или запускается;

3. По одной трубе вода подается на возвышенности (перепад высот местности подачи воды превышает 20 метров);

4. Общий напор (или рабочее давление) водяного насоса большой;

5. Скорость потока воды в водопроводе слишком велика;

6. Водопровод слишком длинный, а рельеф местности сильно меняется.

Опасность эффекта гидроудара

Повышение давления, вызванное гидроударом, может достигать в несколько и даже десятки раз нормального рабочего давления трубопровода. К основным опасностям, вызванным такими большими колебаниями давления в системе трубопроводов, относятся:

1. Вызвать сильную вибрацию трубопровода и разъединение соединений труб;

2. Повреждение арматуры, сильное превышение давления, вызывающее разрывы труб, снижение давления в водопроводной сети;

3. Напротив, слишком низкое давление приведет к разрушению трубы и повреждению клапана и крепежных деталей;

4. Вызвать реверс водяного насоса, повредить оборудование или трубопроводы в насосном отделении, серьезно вызвать затопление насосного отделения, привести к человеческим жертвам и другим серьезным авариям, влияющим на производство и жизнь.

Защитные меры по устранению или уменьшению гидроудара

Существует множество мер защиты от гидроудара, но в зависимости от возможных причин гидроудара необходимо принимать разные меры.

1. Уменьшение скорости потока водопроводов может в определенной степени снизить давление гидроудара, но приведет к увеличению диаметра водопроводов и увеличению инвестиций в проект. При прокладке водопроводов следует избегать неровностей и резких изменений уклона. Размер гидроудара при остановке насоса в основном связан с геометрическим напором насосного отделения. Чем выше геометрический напор, тем больше значение гидроудара при остановке насоса. Поэтому разумный напор насоса следует выбирать исходя из реальных местных условий. После остановки насоса из-за аварии подождите, пока труба за обратным клапаном не заполнится водой, прежде чем запускать насос. Не открывайте полностью выпускной клапан водяного насоса при запуске насоса, в противном случае произойдет сильный удар воды. При таких обстоятельствах часто происходят крупные аварии с гидравлическим ударом на многих насосных станциях.

2. Установить устройство устранения гидроудара.

(1) Использование технологии контроля постоянного напряжения:
 Поскольку давление трубопроводной сети водоснабжения продолжает изменяться с изменением условий работы, в процессе работы системы часто возникает пониженное или избыточное давление, что легко может вызвать гидроудар, приводящий к повреждению трубопроводов и оборудования. контролировать давление в сети трубопроводов. Обнаружение, управление с обратной связью при запуске, остановке и регулировке скорости водяного насоса контролирует расход, тем самым поддерживая давление на определенном уровне. Давление подачи воды в насосе можно установить путем управления. микрокомпьютер поддерживает постоянное давление подачи воды и предотвращает чрезмерные колебания давления, которые могут привести к образованию воды. Вероятность ударов снижается.

(2) Установите каплеуловитель гидроудара.

 Это устройство в основном предотвращает гидроудар при остановке насоса. Обычно оно устанавливается рядом с выпускной трубой водяного насоса. Оно использует давление самой трубы в качестве энергии для автоматического действия при низком давлении. если труба ниже установленного значения защиты, сливное отверстие автоматически откроется для слива воды. Сброс давления используется для балансировки давления в местных трубопроводах и предотвращения воздействия гидравлического удара на оборудование и трубопроводы. Элиминаторы обычно можно разделить на две части. Типы: механические и гидравлические. Механические каплеотбойники восстанавливаются вручную после срабатывания, а гидравлические каплеуловители могут перезапускаться автоматически.

(3) Установите медленно закрывающийся обратный клапан на выпускную трубу водяного насоса большого диаметра.

 Это может эффективно устранить гидроудар при остановке насоса. Однако, поскольку при активации клапана определенное количество воды будет течь обратно, водозаборный колодец должен иметь переливную трубу. Существует два типа медленно закрывающихся обратных клапанов: молоткового типа и энергоаккумулирующего типа. Этот тип клапана может регулировать время закрытия клапана в определенном диапазоне по мере необходимости. Обычно клапан закрывается на 70–80 % в течение 3–7 секунд после отключения электроэнергии. Оставшееся время закрытия на 20–30 % регулируется в зависимости от состояния водяного насоса и трубопровода, обычно в диапазоне 10. до 30 секунд. Стоит отметить, что при горбе трубопровода и гидроударе очень эффективен обратный клапан медленного закрытия.

(4) Установите башню одностороннего регулирования давления.

 Ее строят рядом с насосной станцией или в подходящем месте на трубопроводе, а высота односторонней уравнительной башни ниже давления в трубопроводе. Когда давление в трубопроводе ниже уровня воды в башне, башня регулирования давления пополняет воду в трубопровод, чтобы предотвратить разрыв столба воды и перекрыть гидравлический удар. Однако его эффект снижения давления при гидравлическом ударе, отличном от гидроудара при остановке насоса, таком как гидроудар при закрытии клапана, ограничен. Кроме того, работа одностороннего клапана, используемого в одноходовой башне регулирования давления, должна быть абсолютно надежной. Выход из строя клапана может привести к серьезной аварии.

(5) Установите обводную трубу (клапан) на насосной станции.

 Когда насосная система работает нормально, обратный клапан закрыт, поскольку давление воды на напорной стороне насоса выше, чем давление воды на стороне всасывания. При случайном отключении электроэнергии внезапно останавливается насос, давление на выходе водонасосной станции резко падает, в то время как давление на стороне всасывания резко возрастает. Под этим перепадом давления вода временного высокого давления в основной трубе всасывания воды открывает пластину обратного клапана и течет к воде временного низкого давления в основной трубе воды под давлением, вызывая увеличение там низкого давления воды; с другой стороны, водяной насос. Также снижается повышение давления гидроудара на стороне всасывания. Таким образом, подъем и падение давления гидроудара контролируются с обеих сторон насосной станции, тем самым эффективно снижая и предотвращая опасность гидравлического удара.

(6) Установите многоступенчатый обратный клапан.

 В длинном водопроводе добавьте один или несколько обратных клапанов, разделите водопровод на несколько участков и установите обратный клапан на каждом участке. Когда вода в водопроводе течет обратно в процессе гидроудара, каждый обратный клапан закрывается один за другим, чтобы разделить поток обратной промывки на несколько секций, поскольку гидростатический напор в каждой секции водопровода (или секции обратной промывки) равен. совсем небольшой, расход воды снижается. Эту защитную меру можно эффективно использовать в ситуациях, когда геометрическая разница высот подачи воды велика, однако она не может исключить возможность отрыва столба воды; Самым большим его недостатком является: повышенное энергопотребление водяного насоса при нормальной работе и увеличение затрат на подачу воды.