O golpe de aríete é chamado de golpe de aríete por causa da inércia do fluxo de água sob pressão quando a energia é cortada repentinamente ou a válvula é fechada muito rápido, o que produz uma onda de choque no fluxo de água, assim como a batida de um martelo. A força para frente e para trás da onda de choque da água às vezes pode ser muito grande, danificando a válvula e a bomba d'água.
Quando a válvula aberta é fechada repentinamente, o fluxo de água produzirá pressão na válvula e na parede do tubo. Devido à parede lisa do tubo, o fluxo de água subsequente atinge rapidamente o máximo sob a ação da inércia e produz efeito destrutivo, que é o “efeito golpe de aríete” na hidrodinâmica, ou seja, golpe de aríete positivo. Este fator deve ser considerado na construção de tubulações de abastecimento de água.
Pelo contrário, após a abertura repentina da válvula fechada, também produzirá um golpe de aríete, denominado golpe de aríete negativo, que também possui uma certa força destrutiva, mas não é tão grande quanto o anterior. Quando a unidade da bomba elétrica de água é desligada ou iniciada repentinamente, também causará impacto de pressão e efeito de golpe de aríete. Esta onda de choque de pressão se propaga ao longo da tubulação, o que pode facilmente levar à sobrepressão local da tubulação, resultando em ruptura da tubulação e danos ao equipamento. Portanto, a proteção contra o efeito do golpe de aríete tornou-se uma das principais tecnologias da engenharia de abastecimento de água.
Condições de golpe de aríete
1. Abertura ou fechamento repentino da válvula;
2. Parada ou partida repentina da unidade bomba d’água;
3. Distribuição de água de tubo único para local alto (a diferença de elevação topográfica do abastecimento de água excede 20m);
4. A altura manométrica total (ou pressão de trabalho) da bomba d'água é grande;
5. Velocidade excessiva de fluxo na tubulação de transmissão de água;
6. A tubulação de água é muito longa e o terreno muda muito.
Danos do efeito golpe de aríete
O aumento de pressão causado pelo golpe de aríete pode atingir várias vezes ou até dezenas de vezes a pressão normal de trabalho da tubulação. Os perigos desta grande flutuação de pressão para o sistema de tubulações incluem principalmente:
1. Causar forte vibração na tubulação e desconectar a junta da tubulação;
2. A válvula está danificada e a pressão grave é muito alta, resultando na explosão da tubulação e na redução da pressão da rede de abastecimento de água;
3. Pelo contrário, uma pressão muito baixa levará ao colapso do tubo e danificará a válvula e as peças de fixação;
4. Fazer com que a bomba inverta, danifique o equipamento ou a tubulação na sala de bombas, submerja seriamente a sala de bombas, cause vítimas e outros acidentes graves e afete a produção e a vida útil.
Medidas de proteção para eliminar ou reduzir o golpe de aríete
Existem muitas medidas de proteção para o golpe de aríete, mas diferentes medidas devem ser tomadas de acordo com as possíveis causas do golpe de aríete.
1. Reduzir a velocidade do fluxo da tubulação de transmissão de água pode reduzir a pressão do golpe de aríete até certo ponto, mas aumentará o diâmetro da tubulação de transmissão de água e aumentará o investimento do projeto. Durante o traçado da tubulação de transmissão de água, devem ser evitadas, tanto quanto possível, saliências ou mudanças bruscas de inclinação. O tamanho do golpe de aríete de parada da bomba está relacionado principalmente à altura geométrica da casa de bombas. Quanto maior for a altura geométrica, maior será o valor do golpe de aríete de parada da bomba. Portanto, a altura manométrica razoável da bomba deve ser selecionada de acordo com a situação real local. Após o desligamento de emergência da bomba, a bomba deve ser iniciada depois que a tubulação atrás da válvula de retenção estiver cheia de água. Ao ligar a bomba, não abra totalmente a válvula de saída da bomba, caso contrário produzirá grande impacto na água. Os principais acidentes com golpe de aríete em muitas estações de bombeamento são causados principalmente neste caso.
2. Definir dispositivo de eliminação de golpe de aríete
(1) A tecnologia de controle de pressão constante é adotada:
Como a pressão da rede de tubulações de abastecimento de água muda constantemente com a mudança das condições de trabalho, muitas vezes ocorre baixa pressão ou sobrepressão durante a operação do sistema, o que é fácil de produzir golpe de aríete, resultando em danos às tubulações e equipamentos, o controle automático O sistema é adotado para realimentar a partida, parada e regulação de velocidade da bomba de água através da detecção da pressão da rede de tubulação, controlar o fluxo e, em seguida, manter um certo nível de pressão. A pressão de fornecimento de água da bomba pode ser definida controlando o microcomputador para manter o abastecimento de água com pressão constante, evitar flutuações excessivas de pressão e reduzir a probabilidade de golpe de aríete.
(2) Instale o eliminador de golpe de aríete
O equipamento é usado principalmente para evitar que o golpe de aríete pare a bomba. Geralmente é instalado próximo à tubulação de saída da bomba d'água. A pressão da própria tubulação é utilizada como potência para realizar ação automática de baixa pressão, ou seja, quando a pressão na tubulação for inferior ao valor de proteção definido, a saída de drenagem se abrirá automaticamente para liberar água e pressão, de modo como para equilibrar a pressão da tubulação local e evitar o impacto do golpe de aríete nos equipamentos e na tubulação. Geralmente, o eliminador pode ser dividido em tipo mecânico e tipo hidráulico. Após a atuação do eliminador mecânico, ele pode ser restaurado manualmente e o eliminador hidráulico pode ser reinicializado automaticamente.
(3) Instale uma válvula de retenção de fechamento lento no tubo de saída da bomba de água de grande diâmetro
Ele pode efetivamente eliminar o golpe de aríete do desligamento da bomba, mas como há uma certa quantidade de refluxo de água quando a válvula atua, o poço de sucção deve ter um tubo de transbordamento. A válvula de retenção de fechamento lento tem dois tipos: tipo martelo pesado e tipo de armazenamento de energia. O tempo de fechamento da válvula pode ser ajustado dentro de uma determinada faixa, conforme necessário. Geralmente, a válvula é fechada 70% ~ 80% dentro de 3 ~ 7 s após a falha de energia, e os 20% ~ 30% restantes do tempo de fechamento são ajustados de acordo com as condições da bomba de água e da tubulação, geralmente na faixa de 10 ~ 30 S. É importante notar que quando há uma saliência na tubulação para colmatar o golpe de aríete, a válvula de retenção de fechamento lento é muito eficaz.
(4) Torre de sobretensão unidirecional
Deve ser construído próximo à estação de bombeamento ou na posição apropriada da tubulação, e a altura do tanque de compensação unidirecional deve ser inferior à pressão da tubulação ali. Quando a pressão na tubulação é inferior ao nível da água na torre, o tanque de compensação libera água para a tubulação para evitar a quebra da coluna de água e para evitar a ponte do golpe de aríete. No entanto, seu efeito de despressurização no golpe de aríete que não seja o golpe de aríete de parada da bomba, como o golpe de aríete de fechamento da válvula, é limitado. Além disso, o desempenho da válvula unidirecional usada na torre reguladora de pressão unidirecional deve ser absolutamente confiável. Uma vez que a válvula falha, pode causar acidentes graves
(5) Um tubo de desvio (válvula) é instalado na estação de bombeamento
Durante a operação normal do sistema de bomba, a válvula de retenção está fechada porque a pressão da água no lado da pressão da água da bomba é maior do que no lado da sucção da água. Quando a bomba é parada repentinamente devido a uma falha de energia, a pressão na saída da estação de bombeamento de água diminui drasticamente, enquanto a pressão no lado de sucção aumenta acentuadamente. Sob esta pressão diferencial, a água transitória de alta pressão no tubo principal de sucção é a água transitória de baixa pressão que empurra a placa da válvula de retenção para fluir para o tubo principal de água pressurizada e aumenta a baixa pressão da água ali; Por outro lado, o aumento de pressão do golpe de aríete no lado de sucção da bomba d'água também é reduzido. Desta forma, o aumento do golpe de aríete e a queda de pressão em ambos os lados da estação de bombagem de água são controlados, de modo a reduzir e prevenir eficazmente os danos do golpe de aríete
(6) Definir válvula de retenção multiestágio
Na tubulação de transmissão de água mais longa, uma ou mais válvulas de retenção são adicionadas para dividir a tubulação de transmissão de água em várias seções, e válvulas de retenção são instaladas em cada seção. Quando a água no tubo de distribuição de água flui de volta no processo de golpe de aríete, cada válvula de retenção é fechada sucessivamente para dividir o fluxo de retrolavagem em várias seções. Como a altura manométrica hidrostática em cada seção do tubo de distribuição de água (ou seção de fluxo de retrolavagem) é bastante pequena, o aumento da pressão do golpe de aríete é reduzido. Esta medida de proteção pode ser efetivamente utilizada no caso de grande diferença geométrica de altura do abastecimento de água; Contudo, a possibilidade de separação da coluna de água não pode ser eliminada. Sua maior desvantagem é que o consumo de energia da bomba d'água aumenta e o custo do abastecimento de água aumenta durante a operação normal.
(7) Dispositivos automáticos de exaustão e reabastecimento de ar são instalados nos pontos altos da tubulação para reduzir o impacto do golpe de aríete na tubulação.
Horário da postagem: 26 de outubro de 2021
