El cop d'ariet s'anomena cop d'ariet a causa de la inèrcia del flux d'aigua a pressió quan es talla sobtadament l'energia o la vàlvula es tanca massa ràpid, la qual cosa produeix una ona de xoc de flux d'aigua, igual que un martell. La força d'anada i tornada de l'ona de xoc d'aigua de vegades pot ser molt gran, danyant així la vàlvula i la bomba d'aigua.
Quan la vàlvula oberta es tanca de sobte, el flux d'aigua produirà una pressió a la vàlvula i a la paret de la canonada. A causa de la paret llisa de la canonada, el flux d'aigua posterior arriba ràpidament al màxim sota l'acció de la inèrcia i produeix un efecte destructiu, que és l'"efecte cop d'ariet" en hidrodinàmica, és a dir, cop d'ariet positiu. Aquest factor s'ha de tenir en compte en la construcció de la canonada de subministrament d'aigua.
Al contrari, després que la vàlvula tancada s'obre sobtadament, també produirà un cop d'ariet, anomenat cop d'ariet negatiu, que també té una certa força destructiva, però no és tan gran com l'anterior. Quan la bomba d'aigua elèctrica s'apaga o s'engega de sobte, també provocarà un impacte de pressió i un efecte de cop d'ariet. Aquesta ona de xoc de pressió es propaga al llarg de la canonada, cosa que pot provocar fàcilment una sobrepressió local de la canonada, donant lloc a la ruptura de la canonada i danys a l'equip. Per tant, la protecció per efecte de cop d'ariete s'ha convertit en una de les tecnologies clau de l'enginyeria de subministrament d'aigua.
Condicions de cop d'ariet
1. Obertura o tancament sobtat de la vàlvula;
2. Parada o arrencada sobtada de la unitat de la bomba d'aigua;
3. Lliurament d'aigua des de la canonada única fins a un lloc alt (la diferència d'elevació topogràfica del subministrament d'aigua supera els 20 m);
4. La capçalera total (o pressió de treball) de la bomba d'aigua és gran;
5. Velocitat de flux excessiva a la canonada de transmissió d'aigua;
6. La canonada d'aigua és massa llarga i el terreny canvia molt.
Dany de l'efecte cop d'ariet
L'augment de pressió causat pel cop d'ariet pot assolir diverses vegades o fins i tot desenes de vegades la pressió normal de treball de la canonada. Els perills d'aquesta gran fluctuació de pressió al sistema de canonades inclouen principalment:
1. Causa una forta vibració de la canonada i desconnecta l'articulació de la canonada;
2. La vàlvula està danyada i la pressió greu és massa alta, provocant una explosió de canonades i una reducció de pressió de la xarxa de subministrament d'aigua;
3. Per contra, una pressió massa baixa provocarà l'enfonsament de la canonada i danyarà la vàlvula i les peces de fixació;
4. Feu que la bomba s'inverteixi, danyi l'equip o la canonada a la sala de bombes, submergiu seriosament la sala de bombes, provoqui víctimes i altres accidents importants i afecti la producció i la vida.
Mesures de protecció per eliminar o reduir el cop d'ariet
Hi ha moltes mesures de protecció contra el cop d'ariet, però s'han de prendre diferents mesures segons les possibles causes del cop d'ariet.
1. La reducció de la velocitat del flux de la canonada de transmissió d'aigua pot reduir la pressió del cop d'ariet fins a cert punt, però augmentarà el diàmetre de la canonada de transmissió d'aigua i augmentarà la inversió del projecte. Durant el traçat de la canonada de transmissió d'aigua, s'ha d'evitar, en la mesura del possible, la gepa o el canvi brusc de pendent. La mida del martell de parada de la bomba està relacionada principalment amb el capçal geomètric de la casa de la bomba. Com més gran sigui la capçalera geomètrica, més gran serà el valor del cop d'ariet de parada de la bomba. Per tant, el capçal de bomba raonable s'ha de seleccionar segons la situació real local. Després de l'aturada d'emergència de la bomba, la bomba s'ha de posar en marxa després que la canonada darrere de la vàlvula de retenció s'ompli d'aigua. Quan engegueu la bomba, no obriu completament la vàlvula de sortida de la bomba, en cas contrari produirà un gran impacte d'aigua. Els principals accidents de cop d'ariet de moltes estacions de bombeig es produeixen principalment en aquest cas.
2. Posar el dispositiu d'eliminació de cops d'ariet
(1) S'adopta la tecnologia de control de pressió constant:
Com que la pressió de la xarxa de canonades de subministrament d'aigua canvia constantment amb el canvi de les condicions de treball, sovint es produeix una baixa pressió o sobrepressió durant el funcionament del sistema, que és fàcil de produir un cop d'ariet, provocant danys a canonades i equips, el control automàtic s'adopta el sistema per retroalimentar l'inici, l'aturada i la regulació de la velocitat de la bomba d'aigua mitjançant la detecció de la pressió de la xarxa de canonades, controlar el cabal i, a continuació, mantenir un cert nivell de pressió, la pressió de subministrament d'aigua de la bomba es pot configurar controlant el microordinador per mantenir el subministrament d'aigua a pressió constant, evitar una fluctuació excessiva de pressió i reduir la probabilitat de cop d'ariet.
(2) Instal·leu l'eliminador de cops d'ariet
L'equip s'utilitza principalment per evitar que el cop d'ariet s'aturi la bomba. Generalment s'instal·la a prop de la canonada de sortida de la bomba d'aigua. La pressió de la canonada en si s'utilitza com a poder per realitzar una acció automàtica de baixa pressió, és a dir, quan la pressió a la canonada és inferior al valor de protecció establert, la sortida de drenatge s'obrirà automàticament per alliberar aigua i pressió, de manera que per equilibrar la pressió de la canonada local i evitar l'impacte del cop d'ariet sobre l'equip i la canonada, generalment, l'eliminador es pot dividir en tipus mecànic i tipus hidràulic. Després d'actuar l'eliminador mecànic, es pot restaurar manualment i l'eliminador hidràulic es pot restablir automàticament.
(3) Instal·leu la vàlvula de retenció de tancament lent a la canonada de sortida de la bomba d'aigua de gran diàmetre
Pot eliminar eficaçment el cop d'ariet de l'aturada de la bomba, però com que hi ha una certa quantitat de retorn d'aigua quan actua la vàlvula, el pou d'aspiració ha de tenir un tub de desbordament. La vàlvula de retenció de tancament lent té dos tipus: tipus de martell pesat i tipus d'emmagatzematge d'energia. El temps de tancament de la vàlvula es pot ajustar dins d'un interval determinat segons sigui necessari. En general, la vàlvula es tanca un 70% ~ 80% dins dels 3 ~ 7 s després d'una fallada d'alimentació, i el temps de tancament del 20% ~ 30% restant s'ajusta segons les condicions de la bomba d'aigua i la canonada, generalment en el rang de 10 ~ 30 s. Val la pena assenyalar que quan hi ha una gepa a la canonada per salvar el cop d'ariet, la vàlvula de retenció de tancament lent és molt eficaç.
(4) Torre Surge unidireccional
S'ha de construir a prop de l'estació de bombeig o a la posició adequada de la canonada, i l'alçada del dipòsit de sobrecàrrega unidireccional ha de ser inferior a la pressió de la canonada. Quan la pressió a la canonada és inferior al nivell de l'aigua a la torre, el dipòsit de sobrecàrrega aporta aigua a la canonada per evitar que la columna d'aigua es trenqui i per evitar que es faci un pont amb el cop d'ariet. No obstant això, el seu efecte de despressurització sobre el cop d'ariet que no sigui el cop d'arieta de parada de la bomba, com el cop d'ariet de tancament de vàlvules, és limitat. A més, el rendiment de la vàlvula unidireccional utilitzada a la torre de regulació de pressió unidireccional serà absolutament fiable. Un cop falla la vàlvula, pot provocar accidents importants
(5) S'ha instal·lat una canonada de derivació (vàlvula) a l'estació de bombeig
Durant el funcionament normal del sistema de bomba, la vàlvula de retenció està tancada perquè la pressió de l'aigua al costat de pressió de l'aigua de la bomba és més alta que la del costat d'aspiració d'aigua. Quan la bomba s'atura sobtadament a causa d'una fallada elèctrica, la pressió a la sortida de l'estació de bomba d'aigua disminueix bruscament, mentre que la pressió al costat d'aspiració augmenta bruscament. Sota aquesta pressió diferencial, l'aigua transitòria d'alta pressió a la canonada principal d'aspiració és l'aigua transitòria de baixa pressió que empeny la placa de la vàlvula de retenció perquè flueixi cap a la canonada principal d'aigua a pressió i hi augmenta la baixa pressió de l'aigua; D'altra banda, també es redueix l'augment de pressió del cop d'ariet al costat d'aspiració de la bomba d'aigua. D'aquesta manera, es controla l'augment del cop d'ariet i la caiguda de pressió a banda i banda de l'estació de bomba d'aigua, per reduir i prevenir eficaçment el dany del cop d'ariet.
(6) Establiu la vàlvula de retenció multietapa
A la canonada de transmissió d'aigua més llarga, s'afegeixen una o més vàlvules de retenció per dividir la canonada de transmissió d'aigua en diverses seccions i s'estableixen vàlvules de retenció a cada secció. Quan l'aigua de la canonada de lliurament d'aigua torna en el procés de cop d'ariet, cada vàlvula de retenció es tanca successivament per dividir el flux de rentat en diverses seccions. Com que el capçal hidrostàtic de cada secció de la canonada de subministrament d'aigua (o secció de flux de rentat) és força petit, l'augment de la pressió del cop d'ariet es redueix. Aquesta mesura de protecció es pot utilitzar eficaçment en cas de gran diferència d'alçada geomètrica del subministrament d'aigua; Tanmateix, no es pot eliminar la possibilitat de separació de la columna d'aigua. El seu major desavantatge és que el consum d'energia de la bomba d'aigua augmenta i el cost del subministrament d'aigua augmenta durant el funcionament normal.
(7) Els dispositius automàtics d'escapament i de reposició d'aire s'instal·len als punts alts de la canonada per reduir l'impacte del cop d'ariet a la canonada.
Hora de publicació: 26-octubre-2021
