Vodné kladivo sa nazýva vodné kladivo kvôli zotrvačnosti prietoku tlakovej vody, keď sa náhle preruší napájanie alebo sa ventil zatvorí príliš rýchlo, čo spôsobí rázovú vlnu prúdenia vody, rovnako ako úder kladiva. Sila rázovej vlny tam a späť môže byť niekedy veľmi veľká, čím sa poškodí ventil a vodné čerpadlo.
Keď sa otvorený ventil náhle zatvorí, prúd vody vytvorí tlak na ventil a stenu potrubia. Vďaka hladkej stene potrubia následný prúd vody pôsobením zotrvačnosti rýchlo dosiahne maximum a vytvára deštruktívny účinok, ktorým je v hydrodynamike „efekt vodného rázu“, teda pozitívny vodný ráz. Tento faktor by sa mal zohľadniť pri výstavbe vodovodného potrubia.
Naopak, po náhlom otvorení uzavretého ventilu tiež vytvorí vodné kladivo, nazývané negatívne vodné kladivo, ktoré má tiež určitú deštruktívnu silu, ale nie je také veľké ako prvé. Keď sa jednotka elektrického vodného čerpadla náhle vypne alebo spustí, spôsobí to tiež tlakový náraz a efekt vodného rázu. Táto tlaková rázová vlna sa šíri pozdĺž potrubia, čo môže ľahko viesť k lokálnemu pretlaku potrubia, čo má za následok prasknutie potrubia a poškodenie zariadenia. Preto sa ochrana proti vodnému rázu stala jednou z kľúčových technológií vodárenského inžinierstva.
Podmienky vodného kladiva
1. Náhle otvorenie alebo zatvorenie ventilu;
2. Náhle zastavenie alebo spustenie jednotky vodného čerpadla;
3. Dodávka vody z jedného potrubia na vyvýšené miesto (topografický výškový rozdiel prívodu vody presahuje 20 m);
4. Celková dopravná výška (alebo pracovný tlak) vodného čerpadla je veľká;
5. Nadmerná rýchlosť prúdenia vo vodovodnom potrubí;
6. Vodovod je príliš dlhý a terén sa veľmi mení.
Harm of water hammer efekt
Nárast tlaku spôsobený vodným rázom môže dosiahnuť niekoľkonásobok alebo dokonca niekoľkonásobok normálneho pracovného tlaku potrubia. Nebezpečenstvá tohto veľkého kolísania tlaku pre potrubný systém zahŕňajú najmä:
1. Spôsobte silné vibrácie potrubia a odpojte spoj potrubia;
2. Ventil je poškodený a tlak je príliš vysoký, čo má za následok výbuch potrubia a zníženie tlaku vo vodovodnej sieti;
3. Naopak, príliš nízky tlak povedie k zrúteniu potrubia a poškodeniu ventilu a upevňovacích častí;
4. Spôsobiť spätný chod čerpadla, poškodiť zariadenie alebo potrubie v čerpacej miestnosti, vážne ponoriť čerpaciu miestnosť, spôsobiť obete a iné závažné nehody a ovplyvniť výrobu a životnosť.
Ochranné opatrenia na odstránenie alebo zníženie vodného rázu
Existuje mnoho ochranných opatrení proti vodnému rázu, ale podľa možných príčin vodného rázu by sa mali prijať rôzne opatrenia.
1. Zníženie rýchlosti prietoku vodného potrubia môže do určitej miery znížiť tlak vodného rázu, ale zväčší priemer vodného potrubia a zvýši investície do projektu. Pri usporiadaní vodovodného potrubia sa pokiaľ možno vyvarujte hrbom alebo prudkým zmenám sklonu. Veľkosť vodného kladiva zastavenia čerpadla súvisí hlavne s geometrickou hlavou čerpacej stanice. Čím vyššia je geometrická výška, tým väčšia je hodnota vodného rázu zastavenia čerpadla. Preto je potrebné zvoliť primeranú dopravnú výšku čerpadla podľa miestnej skutočnej situácie. Po núdzovom vypnutí čerpadla sa čerpadlo spustí po naplnení potrubia za spätným ventilom vodou. Pri spúšťaní čerpadla úplne neotvárajte výstupný ventil čerpadla, inak dôjde k veľkému nárazu vody. V tomto prípade sú väčšinou spôsobené veľké havárie vodných rázov mnohých čerpacích staníc.
2. Nastavte zariadenie na elimináciu vodného rázu
(1) Používa sa technológia riadenia konštantného tlaku:
Keďže tlak vo vodovodnej potrubnej sieti sa neustále mení so zmenou pracovných podmienok, počas prevádzky systému sa často vyskytuje nízky tlak alebo pretlak, ktorý ľahko vytvára vodné rázy, čo vedie k poškodeniu potrubí a zariadení, automatické ovládanie systém je prijatý na spätnú väzbu spustenia, zastavenia a regulácie rýchlosti vodného čerpadla prostredníctvom detekcie tlaku v potrubnej sieti, regulácie prietoku a potom udržiavania určitej úrovne tlaku. Tlak prívodu vody čerpadla je možné nastaviť ovládaním mikropočítač na udržanie konštantného tlaku dodávky vody, zabránenie nadmernému kolísaniu tlaku a zníženie pravdepodobnosti vodného rázu.
(2) Nainštalujte eliminátor vodného rázu
Zariadenie sa používa hlavne na zabránenie zastavenia čerpadla vodným rázom. Zvyčajne sa inštaluje v blízkosti výstupného potrubia vodného čerpadla. Tlak samotného potrubia sa používa ako sila na realizáciu nízkotlakovej automatickej činnosti, to znamená, že keď je tlak v potrubí nižší ako nastavená ochranná hodnota, odvodňovací otvor sa automaticky otvorí, aby sa uvoľnila voda a tlak, takže na vyrovnanie tlaku miestneho potrubia a zabránenie vplyvu vodného kladiva na zariadenie a potrubie, Všeobecne možno eliminátor rozdeliť na mechanický typ a hydraulický typ. Po pôsobení mechanického eliminátora je možné ho manuálne obnoviť a hydraulický eliminátor je možné automaticky resetovať.
(3) Nainštalujte pomaly uzatvárací spätný ventil na výstupné potrubie vodného čerpadla s veľkým priemerom
Dokáže účinne eliminovať vodné rázy pri vypínaní čerpadla, ale pretože pri pôsobení ventilu dochádza k určitému spätnému toku vody, sacia studňa musí mať prepadové potrubie. Spätný ventil s pomalým zatváraním má dva typy: typ ťažkého kladiva a typ akumulácie energie. Čas zatvárania ventilu je možné nastaviť v určitom rozsahu podľa potreby. Vo všeobecnosti je ventil zatvorený na 70% ~ 80% v priebehu 3 ~ 7 s po výpadku napájania a zostávajúcich 20% ~ 30% čas uzavretia sa nastavuje podľa podmienok vodného čerpadla a potrubia, zvyčajne v rozsahu 10 ~ 30 s. Stojí za zmienku, že keď je v potrubí hrb na premostenie vodného kladiva, spätný ventil s pomalým zatváraním je veľmi účinný.
(4) Jednosmerná prepäťová veža
Musí byť postavená v blízkosti čerpacej stanice alebo na vhodnej polohe potrubia a výška jednosmernej vyrovnávacej nádrže musí byť nižšia ako tlak v potrubí. Keď je tlak v potrubí nižší ako hladina vody vo veži, vyrovnávacia nádrž dopĺňa vodu do potrubia, aby sa zabránilo prasknutiu vodného stĺpca a aby sa zabránilo premosteniu vodného rázu. Avšak jeho odtlakovací účinok na vodné rázy iné ako vodné rázy zastavenia čerpadla, ako je vodné rázy uzatvárajúce ventil, je obmedzený. Okrem toho musí byť výkon jednosmerného ventilu použitého v jednosmernej veži na reguláciu tlaku absolútne spoľahlivý. Akonáhle ventil zlyhá, môže to viesť k závažným nehodám
(5) Obtokové potrubie (ventil) je nastavené v čerpacej stanici
Počas normálnej prevádzky systému čerpadla je spätný ventil zatvorený, pretože tlak vody na strane tlaku vody čerpadla je vyšší ako na strane nasávania vody. Pri náhlom zastavení čerpadla v dôsledku výpadku prúdu tlak na výstupe vodnej čerpacej stanice prudko klesá, zatiaľ čo tlak na sacej strane prudko stúpa. Pri tomto rozdielovom tlaku je prechodná vysokotlaková voda v nasávacom hlavnom potrubí prechodná nízkotlaková voda, ktorá tlačí dosku spätného ventilu, aby prúdila do hlavného potrubia tlakovej vody, a zvyšuje tam nízky tlak vody; Na druhej strane je tiež znížený nárast tlaku vodného rázu na sacej strane vodného čerpadla. Týmto spôsobom je riadený vzostup vodného rázu a pokles tlaku na oboch stranách stanice vodného čerpadla, aby sa účinne znížilo a zabránilo poškodeniu vodného rázu.
(6) Nastavte viacstupňový spätný ventil
V dlhšom potrubí na prenos vody je pridaný jeden alebo viac spätných ventilov na rozdelenie potrubia na prenos vody na niekoľko sekcií a na každej sekcii sú nastavené spätné ventily. Keď voda vo vodovodnom potrubí prúdi späť v procese vodného rázu, každý spätný ventil sa postupne zatvorí, aby sa prietok spätného preplachu rozdelil na niekoľko sekcií. Pretože hydrostatická výška v každej sekcii prívodného potrubia vody (alebo v sekcii spätného preplachu) je pomerne malá, nárast tlaku vodného rázu je znížený. Toto ochranné opatrenie možno efektívne využiť v prípade veľkého geometrického výškového rozdielu prívodu vody; Nedá sa však vylúčiť možnosť separácie vodného stĺpca. Jeho najväčšou nevýhodou je, že pri bežnej prevádzke sa zvyšuje príkon vodného čerpadla a zvyšujú sa náklady na dodávku vody.
(7) Automatické odsávacie a doplňovacie zariadenia sú umiestnené na najvyšších miestach potrubia, aby sa znížil vplyv vodného rázu na potrubie.
Čas odoslania: 26. októbra 2021
