Vodní ráz se nazývá vodní ráz kvůli setrvačnosti proudění tlakové vody, když je náhle přerušeno napájení nebo je ventil uzavřen příliš rychle, což vytváří rázovou vlnu proudění vody, stejně jako úder kladiva. Síla vodní rázové vlny tam a zpět může být někdy velmi velká, a tím poškodit ventil a vodní čerpadlo.
Když je otevřený ventil náhle uzavřen, proudění vody vytvoří tlak na ventil a stěnu potrubí. Díky hladké stěně potrubí dosahuje následný proud vody působením setrvačnosti rychle maxima a vyvolává destruktivní účinek, kterým je v hydrodynamice „efekt vodního rázu“, tedy pozitivní vodní ráz. Tento faktor je třeba vzít v úvahu při výstavbě vodovodního potrubí.
Naopak, po náhlém otevření zavřeného ventilu vytvoří také vodní ráz, nazývaný negativní vodní ráz, který má také určitou destruktivní sílu, ale není tak velký jako první. Když je jednotka elektrického vodního čerpadla náhle vypnuta nebo spuštěna, způsobí to také tlakový náraz a efekt vodního rázu. Tato tlaková rázová vlna se šíří podél potrubí, což může snadno vést k místnímu přetlaku potrubí, což má za následek prasknutí potrubí a poškození zařízení. Ochrana proti vodnímu rázu se proto stala jednou z klíčových technologií vodárenského inženýrství.
Podmínky vodního rázu
1. Náhlé otevření nebo zavření ventilu;
2. Náhlé zastavení nebo spuštění jednotky vodního čerpadla;
3. Dodávka vody z jednoho potrubí na vyvýšené místo (topografický výškový rozdíl přívodu vody přesahuje 20 m);
4. Celková dopravní výška (nebo pracovní tlak) vodního čerpadla je velká;
5. Nadměrná rychlost proudění ve vodním přepravním potrubí;
6. Vodovodní potrubí je příliš dlouhé a terén se velmi mění.
Harm of water hammer efekt
Nárůst tlaku způsobený vodním rázem může dosáhnout několikanásobku až desíteknásobku normálního pracovního tlaku potrubí. Nebezpečí tohoto velkého kolísání tlaku pro potrubní systém zahrnují zejména:
1. Způsobte silné vibrace potrubí a odpojte spoj potrubí;
2. Ventil je poškozen a tlak je příliš vysoký, což má za následek explozi potrubí a snížení tlaku vodovodní sítě;
3. Naopak příliš nízký tlak povede ke zborcení potrubí a poškození ventilu a upevňovacích dílů;
4. Způsobit zpětný chod čerpadla, poškodit zařízení nebo potrubí v čerpací stanici, vážně ponořit čerpací stanici, způsobit ztráty na životech a jiné závažné nehody a ovlivnit výrobu a životnost.
Ochranná opatření k odstranění nebo snížení vodního rázu
Existuje mnoho ochranných opatření pro vodní ráz, ale měla by být přijata různá opatření podle možných příčin vodního rázu.
1. Snížení rychlosti proudění vodního potrubí může do určité míry snížit tlak vodního rázu, ale zvětší průměr vodního potrubí a zvýší investice do projektu. Při pokládce vodovodního potrubí se pokud možno vyvarujte hrbolu nebo prudké změny sklonu. Velikost vodního rázu zastavení čerpadla souvisí především s geometrickou hlavou čerpací stanice. Čím vyšší je geometrická výška, tím větší je hodnota vodního rázu zastavení čerpadla. Proto je třeba zvolit přiměřenou dopravní výšku čerpadla podle místní skutečné situace. Po nouzovém odstavení čerpadla se čerpadlo spustí po naplnění potrubí za zpětným ventilem vodou. Při spouštění čerpadla zcela neotevírejte výstupní ventil čerpadla, jinak dojde k velkému nárazu vody. V tomto případě jsou většinou způsobeny velké havárie vodních rázů mnoha čerpacích stanic.
2. Nastavte zařízení na odstraňování vodních rázů
(1) Je přijata technologie řízení konstantního tlaku:
Vzhledem k tomu, že tlak vodovodní potrubní sítě se neustále mění se změnou pracovních podmínek, často dochází při provozu systému k nízkému tlaku nebo přetlaku, což snadno vytváří vodní ráz, což má za následek poškození potrubí a zařízení, automatické řízení systém je přijat pro zpětnou vazbu při spouštění, zastavování a regulaci rychlosti vodního čerpadla prostřednictvím detekce tlaku v potrubní síti, řízení průtoku a poté udržování určité úrovně tlaku, Tlak přívodu vody do čerpadla lze nastavit ovládáním mikropočítač pro udržení konstantního tlaku dodávky vody, zabránění nadměrnému kolísání tlaku a snížení pravděpodobnosti vodního rázu.
(2) Nainstalujte eliminátor vodního rázu
Zařízení se používá hlavně k tomu, aby se zabránilo vodnímu rázu zastavit čerpadlo. Obvykle se instaluje v blízkosti výstupního potrubí vodního čerpadla. Tlak samotného potrubí se používá jako síla k realizaci nízkotlaké automatické akce, to znamená, že když je tlak v potrubí nižší než nastavená ochranná hodnota, odvodňovací výstup se automaticky otevře, aby se uvolnila voda a tlak, takže k vyrovnání tlaku místního potrubí a zabránění dopadu vodního rázu na zařízení a potrubí, obecně lze eliminátor rozdělit na mechanický typ a hydraulický typ. Po působení mechanického eliminátoru jej lze ručně obnovit a hydraulický eliminátor lze resetovat automaticky.
(3) Na výstupní trubku vodního čerpadla velkého průměru nainstalujte zpětný ventil s pomalým zavíráním
Dokáže účinně eliminovat vodní ráz při vypínání čerpadla, ale protože při působení ventilu dochází k určitému zpětnému toku vody, musí mít sací šachta přepadovou trubku. Zpětný ventil s pomalým zavíráním má dva typy: typ těžkého kladiva a typ akumulace energie. Dobu zavírání ventilu lze nastavit v určitém rozsahu podle potřeby. Obecně platí, že ventil je uzavřen na 70% ~ 80% během 3 ~ 7 s po výpadku napájení a zbývajících 20% ~ 30% doba uzavření se nastavuje podle podmínek vodního čerpadla a potrubí, obecně v rozsahu 10 ~ 30 s. Stojí za zmínku, že když je v potrubí hrb k přemostění vodního rázu, je pomalý uzavírací zpětný ventil velmi účinný.
(4) Jednosměrná přepěťová věž
Musí být postavena v blízkosti čerpací stanice nebo na vhodném místě potrubí a výška jednosměrné vyrovnávací nádrže musí být nižší než tlak v potrubí. Když je tlak v potrubí nižší než hladina vody ve věži, vyrovnávací nádrž doplňuje vodu do potrubí, aby se zabránilo prasknutí vodního sloupce a aby se zabránilo přemostění vodního rázu. Jeho odtlakovací účinek na vodní ráz jiný než vodní ráz zastavení čerpadla, jako je vodní ráz zavírající ventil, je však omezený. Kromě toho musí být výkon jednocestného ventilu použitého v jednocestné tlakové regulační věži absolutně spolehlivý. Jakmile ventil selže, může to vést k závažným nehodám
(5) Obtokové potrubí (ventil) je umístěno v čerpací stanici
Během normálního provozu čerpacího systému je zpětný ventil uzavřen, protože tlak vody na tlakové straně čerpadla je vyšší než na straně sání vody. Při náhlém zastavení čerpadla z důvodu výpadku proudu prudce poklesne tlak na výstupu z vodní čerpací stanice, zatímco tlak na sací straně prudce stoupne. Při tomto rozdílovém tlaku je přechodná vysokotlaká voda v sacím hlavním potrubí přechodná nízkotlaká voda, která tlačí desku zpětného ventilu k proudění do hlavního potrubí tlakové vody a zvyšuje tam nízký tlak vody; Na druhé straně je také snížen nárůst tlaku vodního rázu na sací straně vodního čerpadla. Tímto způsobem je řízen nárůst vodního rázu a pokles tlaku na obou stranách stanice vodního čerpadla, aby se účinně snížilo a zabránilo poškození vodního rázu.
(6) Nastavte vícestupňový zpětný ventil
V delším vodním přenosovém potrubí je přidán jeden nebo více zpětných ventilů pro rozdělení vodního přenosového potrubí na několik sekcí a zpětné ventily jsou nastaveny na každé části. Když voda ve vodovodním potrubí proudí zpět v procesu vodního rázu, každý zpětný ventil se postupně zavírá, aby se zpětný tok rozdělil do několika sekcí. Vzhledem k tomu, že hydrostatická výška v každé sekci vodního přívodního potrubí (nebo zpětné průtokové části) je poměrně malá, je nárůst tlaku vodního rázu snížen. Toto ochranné opatření lze efektivně využít v případě velkého geometrického výškového rozdílu přívodu vody; Nelze však vyloučit možnost separace vodního sloupce. Jeho největší nevýhodou je zvýšení příkonu vodní pumpy a zvýšení nákladů na dodávku vody při běžném provozu.
(7) V nejvyšších bodech potrubí se umisťují automatická odsávací zařízení a zařízení na doplňování vzduchu, aby se snížil vliv vodního rázu na potrubí.
Čas odeslání: 26. října 2021
