Τι είναι το Water Hammer;
Το σφυρί νερού είναι όταν υπάρχει ξαφνική διακοπή ρεύματος ή όταν η βαλβίδα κλείνει πολύ γρήγορα, λόγω της αδράνειας της ροής του νερού πίεσης, δημιουργείται ένα κρουστικό κύμα ροής νερού, ακριβώς όπως ένα σφυρί που χτυπά, έτσι ονομάζεται σφυρί νερού .Η δύναμη που δημιουργείται από τα εμπρός και πίσω κρουστικά κύματα της ροής του νερού, μερικές φορές τόσο μεγάλη, μπορεί να βλάψει τις βαλβίδες και τις αντλίες.
Όταν μια ανοιχτή βαλβίδα κλείνει ξαφνικά, το νερό ρέει ενάντια στη βαλβίδα και στο τοίχωμα του σωλήνα, δημιουργώντας πίεση.Λόγω του λείου τοιχώματος του σωλήνα, η επακόλουθη ροή νερού φτάνει γρήγορα στο μέγιστο υπό τη δράση της αδράνειας και προκαλεί ζημιά.Αυτό είναι το «φαινόμενο του σφυριού νερού» στη μηχανική των ρευστών, δηλαδή το θετικό σφυρί νερού.Αυτός ο παράγοντας πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την κατασκευή αγωγών ύδρευσης.
Αντίθετα, αφού ανοίξει ξαφνικά η κλειστή βαλβίδα, θα βγάλει και σφυρί νερού, το οποίο ονομάζεται αρνητικό σφυρί νερού.Έχει επίσης κάποια καταστροφική δύναμη, αλλά δεν είναι τόσο μεγάλη όσο η πρώτη.Όταν η μονάδα ηλεκτρικής αντλίας νερού ξαφνικά χάσει την ισχύ ή τεθεί σε λειτουργία, θα προκαλέσει επίσης κλονισμό πίεσης και φαινόμενο σφυριού νερού.Το κρουστικό κύμα αυτής της πίεσης διαδίδεται κατά μήκος του αγωγού, το οποίο μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε τοπική υπερπίεση του αγωγού, με αποτέλεσμα τη ρήξη του αγωγού και τη ζημιά στον εξοπλισμό.Ως εκ τούτου, η προστασία από το φαινόμενο του σφυριού νερού έχει γίνει μια από τις βασικές τεχνολογίες στη μηχανική παροχής νερού.
Προϋποθέσεις για το σφυρί νερού
1. Η βαλβίδα ανοίγει ή κλείνει ξαφνικά.
2. Η μονάδα αντλίας νερού σταματά ή ξεκινά ξαφνικά.
3. Μονοσωλήνωση παροχή νερού σε ψηλά σημεία (η διαφορά ύψους εδάφους παροχής νερού υπερβαίνει τα 20 μέτρα).
4. Η συνολική κεφαλή (ή πίεση λειτουργίας) της αντλίας είναι μεγάλη.
5. Η ταχύτητα του νερού στον αγωγό νερού είναι πολύ μεγάλη.
6. Ο αγωγός νερού είναι πολύ μακρύς και το έδαφος αλλάζει πολύ.
Οι κίνδυνοι του σφυριού νερού
Η αύξηση της πίεσης που προκαλείται από το σφυρί νερού μπορεί να φτάσει πολλές φορές ή και δεκάδες φορές την κανονική πίεση λειτουργίας του αγωγού.Τέτοιες μεγάλες διακυμάνσεις πίεσης προκαλούν βλάβη στο σύστημα αγωγών κυρίως ως εξής:
1. Προκαλέστε ισχυρούς κραδασμούς του αγωγού και αποσύνδεση του συνδέσμου του αγωγού.
2. Η βαλβίδα είναι κατεστραμμένη και η σοβαρή πίεση είναι πολύ υψηλή για να προκαλέσει το σκάσιμο του σωλήνα και η πίεση του δικτύου ύδρευσης μειώνεται.
3. Αντίθετα, εάν η πίεση είναι πολύ χαμηλή, ο σωλήνας θα καταρρεύσει και η βαλβίδα και τα μέρη στερέωσης θα καταστραφούν.
4. Προκαλέστε την αναστροφή της αντλίας νερού, ζημιά στον εξοπλισμό ή τις σωληνώσεις στο αντλιοστάσιο, σοβαρή βύθιση του αντλιοστασίου, πρόκληση προσωπικών ατυχημάτων και άλλων μεγάλων ατυχημάτων και επηρεάζοντας την παραγωγή και τη ζωή.
Προστατευτικά μέτρα για την εξάλειψη ή τον μετριασμό της σφύρας νερού
Υπάρχουν πολλά προστατευτικά μέτρα έναντι του υδροβόλου, αλλά πρέπει να ληφθούν διαφορετικά μέτρα ανάλογα με τις πιθανές αιτίες του υδροβόλου.
1. Η μείωση του ρυθμού ροής του αγωγού νερού μπορεί να μειώσει την πίεση του σφυριού νερού σε κάποιο βαθμό, αλλά θα αυξήσει τη διάμετρο του αγωγού νερού και θα αυξήσει την επένδυση του έργου.Κατά τη χάραξη αγωγών νερού, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η αποφυγή εξογκωμάτων ή δραστικών αλλαγών στην κλίση.Το μέγεθος του σφυριού νερού όταν σταματά η αντλία σχετίζεται κυρίως με τη γεωμετρική κεφαλή του αντλιοστασίου.Όσο υψηλότερη είναι η γεωμετρική κεφαλή, τόσο μεγαλύτερη είναι η σφύρα νερού όταν η αντλία σταματά.Επομένως, θα πρέπει να επιλέγεται μια λογική κεφαλή αντλίας σύμφωνα με τις πραγματικές τοπικές συνθήκες.Αφού σταματήσετε την αντλία σε ατύχημα, περιμένετε έως ότου ο αγωγός πίσω από τη βαλβίδα αντεπιστροφής γεμίσει με νερό προτού θέσετε σε λειτουργία την αντλία.Μην ανοίγετε πλήρως τη βαλβίδα εξόδου της αντλίας νερού κατά την εκκίνηση της αντλίας, διαφορετικά θα υπάρξει μεγάλη πρόσκρουση νερού.Τα περισσότερα από τα μεγάλα ατυχήματα με σφυρί νερού σε πολλά αντλιοστάσια συμβαίνουν κάτω από τέτοιες συνθήκες.
2. Ρυθμίστε τη συσκευή εξάλειψης σφυριού νερού
(1) Χρησιμοποιώντας τεχνολογία ελέγχου σταθερής πίεσης:
Δεδομένου ότι η πίεση του δικτύου σωληνώσεων ύδρευσης αλλάζει συνεχώς με την αλλαγή των συνθηκών εργασίας, συχνά εμφανίζεται χαμηλή πίεση ή υπερπίεση κατά τη λειτουργία του συστήματος, το οποίο είναι επιρρεπές σε σφυρί νερού, με αποτέλεσμα τη ζημιά σε σωλήνες και εξοπλισμό.Το αυτόματο σύστημα ελέγχου υιοθετείται για τον έλεγχο της πίεσης του δικτύου σωληνώσεων.Η ανίχνευση, ο έλεγχος ανάδρασης της εκκίνησης, η διακοπή και η ρύθμιση ταχύτητας της αντλίας νερού, ελέγχουν τη ροή και στη συνέχεια διατηρούν την πίεση σε ένα ορισμένο επίπεδο.Η πίεση παροχής νερού της αντλίας μπορεί να ρυθμιστεί ελέγχοντας τον μικροϋπολογιστή για να διατηρείται σταθερή η παροχή νερού πίεσης και να αποφεύγονται οι υπερβολικές διακυμάνσεις της πίεσης.Η πιθανότητα σφυριού μειώνεται.
(2) Τοποθετήστε τον εξολκέα σφύρας νερού
Αυτός ο εξοπλισμός αποτρέπει κυρίως το σφυρί νερού όταν η αντλία σταματά.Γενικά εγκαθίσταται κοντά στον σωλήνα εξόδου της αντλίας νερού.Χρησιμοποιεί την πίεση του ίδιου του σωλήνα ως δύναμη για να πραγματοποιήσει αυτόματη δράση χαμηλής πίεσης, δηλαδή όταν η πίεση στον σωλήνα είναι χαμηλότερη από την καθορισμένη τιμή προστασίας, η αποχέτευση θα ανοίξει αυτόματα και θα εκκενώσει νερό.Εκτόνωση πίεσης για την εξισορρόπηση της πίεσης των τοπικών αγωγών και την πρόληψη της πρόσκρουσης της σφύρας νερού στον εξοπλισμό και τους αγωγούς.Γενικά, οι εξολκείς μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: μηχανικούς και υδραυλικούς.επαναφορά.
3) Εγκαταστήστε μια βαλβίδα ελέγχου αργού κλεισίματος στον σωλήνα εξόδου της αντλίας νερού μεγάλου διαμετρήματος
Μπορεί να εξαλείψει αποτελεσματικά το σφυρί νερού όταν η αντλία σταματά, αλλά επειδή υπάρχει μια ορισμένη ποσότητα αντίστροφης ροής νερού όταν ενεργοποιείται η βαλβίδα, το φρεάτιο αναρρόφησης πρέπει να έχει σωλήνα υπερχείλισης.Υπάρχουν δύο τύποι βαλβίδων αντεπιστροφής αργού κλεισίματος: τύπου σφύρας και τύπος αποθήκευσης ενέργειας.Αυτό το είδος βαλβίδας μπορεί να προσαρμόσει το χρόνο κλεισίματος της βαλβίδας μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος ανάλογα με τις ανάγκες.Γενικά, το 70% έως 80% της βαλβίδας κλείνει μέσα σε 3 έως 7 δευτερόλεπτα μετά τη διακοπή ρεύματος και ο χρόνος κλεισίματος του υπόλοιπου 20% έως 30% προσαρμόζεται σύμφωνα με τις συνθήκες της αντλίας νερού και του αγωγού, γενικά στην περιοχή από 10 έως 30 δευτερόλεπτα.Αξίζει να σημειωθεί ότι η βαλβίδα αντεπιστροφής αργού κλεισίματος είναι πολύ αποτελεσματική όταν υπάρχει ένα εξόγκωμα στον αγωγό για να γεφυρωθεί το σφυρί νερού.
(4) Εγκαταστήστε μονόδρομο πύργο υπερχείλισης
Είναι χτισμένο κοντά στο αντλιοστάσιο ή σε κατάλληλη θέση του αγωγού και το ύψος του μονόδρομου πύργου υπερχείλισης είναι χαμηλότερο από την πίεση του αγωγού εκεί.Όταν η πίεση στον αγωγό είναι χαμηλότερη από τη στάθμη του νερού στον πύργο, ο πύργος υπερχείλισης θα παρέχει νερό στον αγωγό για να αποτρέψει το σπάσιμο της στήλης του νερού και να αποφύγει τη σφύρα νερού.Ωστόσο, η αποσυμπιεστική του δράση στο σφυρί νερού εκτός από το σφυρί νερού διακοπής αντλίας, όπως το σφυρί νερού κλεισίματος βαλβίδας, είναι περιορισμένο.Επιπλέον, η απόδοση της βαλβίδας μονής κατεύθυνσης που χρησιμοποιείται στον πύργο υπερχείλισης μονής κατεύθυνσης πρέπει να είναι απολύτως αξιόπιστη.Όταν η βαλβίδα αποτύχει, μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλα ατυχήματα.
(5) Τοποθετήστε έναν σωλήνα παράκαμψης (βαλβίδα) στο αντλιοστάσιο
Όταν το σύστημα αντλίας λειτουργεί κανονικά, η βαλβίδα αντεπιστροφής είναι κλειστή επειδή η πίεση του νερού στην πλευρά του νερού υπό πίεση της αντλίας είναι υψηλότερη από την πίεση του νερού στην πλευρά αναρρόφησης.Όταν η διακοπή ρεύματος σταματά ξαφνικά την αντλία, η πίεση στην έξοδο του αντλιοστασίου πέφτει απότομα, ενώ η πίεση στην πλευρά αναρρόφησης αυξάνεται απότομα.Κάτω από αυτή τη διαφορική πίεση, το παροδικό νερό υψηλής πίεσης στον κύριο σωλήνα αναρρόφησης νερού είναι το παροδικό νερό χαμηλής πίεσης που απομακρύνει την πλάκα της βαλβίδας αντεπιστροφής και ρέει στον κεντρικό σωλήνα νερού υπό πίεση και αυξάνει τη χαμηλή πίεση νερού εκεί.από την άλλη, η αντλία νερού Η ώθηση του σφυριού νερού στην πλευρά αναρρόφησης είναι επίσης μειωμένη.Με αυτόν τον τρόπο, ελέγχεται η άνοδος και η πτώση του σφυριού νερού και στις δύο πλευρές του αντλιοστασίου, μειώνοντας και αποτρέποντας αποτελεσματικά τους κινδύνους του υδραυλικού σφυριού
(6) Ρυθμίστε τη βαλβίδα αντεπιστροφής πολλαπλών σταδίων
Στον μακρύτερο αγωγό νερού, προσθέστε μία ή περισσότερες βαλβίδες αντεπιστροφής, χωρίστε τον αγωγό νερού σε πολλά τμήματα και ρυθμίστε μια βαλβίδα αντεπιστροφής σε κάθε τμήμα.Όταν το νερό στο σωλήνα νερού ρέει προς τα πίσω κατά τη διάρκεια της διαδικασίας του σφυριού νερού, οι βαλβίδες αντεπιστροφής κλείνουν η μία μετά την άλλη για να χωρίσουν τη ροή ανάστροφης ροής σε διάφορα τμήματα.Δεδομένου ότι η υδροστατική κεφαλή σε κάθε τμήμα του σωλήνα νερού (ή το τμήμα ροής ανάστροφης ροής) είναι αρκετά μικρή, η ροή του νερού μειώνεται.Hammer Boost.Αυτό το προστατευτικό μέτρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά σε καταστάσεις όπου η γεωμετρική διαφορά ύψους παροχής νερού είναι μεγάλη.αλλά δεν μπορεί να εξαλείψει την πιθανότητα διαχωρισμού στήλης νερού.Το μεγαλύτερο μειονέκτημά της είναι: η κατανάλωση ενέργειας της αντλίας νερού αυξάνεται κατά την κανονική λειτουργία και το κόστος παροχής νερού αυξάνεται.
(7) Αυτόματες συσκευές εξάτμισης και παροχής αέρα εγκαθίστανται στο υψηλό σημείο του αγωγού για τη μείωση της πρόσκρουσης της σφύρας νερού στον αγωγό.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-23-2022