Hvað er Water Hammer?
Vatnshamar er þegar það verður skyndilega rafmagnsleysi eða þegar lokanum er lokað of hratt, vegna tregðu þrýstivatnsrennslis, myndast höggbylgja vatnsrennslis, alveg eins og hamar sem slær, svo það er kallað vatnshamar. .Krafturinn sem myndast af fram og til baka höggbylgjum vatnsflæðisins, stundum svo mikill, getur skemmt ventla og dælur.
Þegar opinn loki er skyndilega lokaður rennur vatnið á móti lokanum og rörveggnum og myndar þrýsting.Vegna slétts veggs pípunnar nær síðari vatnsrennsli fljótt hámarki undir virkni tregðu og veldur skemmdum.Þetta eru „vatnshamaráhrifin“ í vökvavélfræði, það er jákvæður vatnshamar.Þessi þáttur ætti að hafa í huga við byggingu vatnsveitulagna.
Þvert á móti, eftir að lokaði lokinn er opnaður skyndilega, mun hann einnig framleiða vatnshamar, sem er kallaður neikvæður vatnshamar.Það hefur líka ákveðinn eyðileggingarmátt, en það er ekki eins stórt og það fyrra.Þegar rafmagnsvatnsdælueiningin missir skyndilega afl eða fer í gang mun það einnig valda þrýstingslosi og vatnshamaráhrifum.Höggbylgja þessa þrýstings breiðist út meðfram leiðslunni, sem getur auðveldlega leitt til staðbundinnar yfirþrýstings á leiðslunni, sem leiðir til þess að leiðsla rofnar og búnaði skemmist.Þess vegna er vatnshamaráhrifavörn orðin ein af lykiltækni í vatnsveituverkfræði.
Skilyrði fyrir vatnshamri
1. Lokinn opnast eða lokar skyndilega;
2. Vatnsdælueiningin stoppar skyndilega eða fer í gang;
3. Afhending vatns með einum pípu á háa staði (hæðarmunur vatnsveitu er meiri en 20 metrar);
4. Heildarhaus (eða vinnuþrýstingur) dælunnar er stór;
5. Vatnshraði í vatnsleiðslunni er of stór;
6. Vatnsleiðslan er of löng og landslag breytist mikið.
Hætturnar af vatnshamri
Þrýstingaaukningin af völdum vatnshamrar getur náð nokkrum sinnum eða jafnvel tugum sinnum venjulegur vinnuþrýstingur leiðslunnar.Svo miklar þrýstingssveiflur valda skaða á leiðslukerfinu aðallega sem hér segir:
1. Valda sterkum titringi í leiðslunni og aftengja leiðslusamskeyti;
2. Lokinn er skemmdur og alvarlegur þrýstingur er of hár til að valda því að pípan springi og þrýstingur vatnsveitukerfisins minnkar;
3. Þvert á móti, ef þrýstingurinn er of lágur, mun pípan hrynja og loki og festingarhlutir verða skemmdir;
4. Láttu vatnsdæluna snúast við, skemmir búnaðinn eða leiðslur í dæluherberginu, veldur því að dælurýmið fari alvarlega á kaf, veldur persónulegum slysum og öðrum stórslysum og hefur áhrif á framleiðslu og líf.
Verndarráðstafanir til að útrýma eða draga úr vatnshamri
Það eru margar verndarráðstafanir gegn vatnshamri, en gera þarf mismunandi ráðstafanir eftir mögulegum orsökum vatnshamars.
1. Að draga úr flæðishraða vatnsleiðslunnar getur dregið úr vatnshamarþrýstingnum að vissu marki, en það mun auka þvermál vatnsleiðslunnar og auka fjárfestingu verkefnisins.Við lagningu vatnslagna ber að huga að því að forðast hnúka eða miklar hallabreytingar.Stærð vatnshamarsins þegar dælan er stöðvuð er aðallega í tengslum við rúmfræðilega höfuð dæluherbergisins.Því hærra sem rúmfræðilegt höfuð er, því meiri er vatnshamurinn þegar dælan er stöðvuð.Þess vegna ætti að velja hæfilegan dæluhaus í samræmi við raunverulegar staðbundnar aðstæður.Eftir að dælan hefur verið stöðvuð í slysi, bíddu þar til leiðslan fyrir aftan afturlokann er fyllt af vatni áður en dælan er ræst.Ekki opna úttaksventil vatnsdælunnar að fullu þegar dælan er ræst, annars verður mikil vatnsáhrif.Flest stærstu vatnshamraslysin í mörgum dælustöðvum verða við slíkar aðstæður.
2. Settu upp útrýmingarbúnað fyrir vatnshamar
(1) Notkun stöðugrar þrýstingsstýringartækni:
Þar sem þrýstingur vatnsveitukerfisins breytist stöðugt með breytingum á vinnuskilyrðum, kemur oft lágþrýstingur eða ofþrýstingur fram við notkun kerfisins, sem er viðkvæmt fyrir vatnshamri, sem leiðir til skemmda á rörum og búnaði.Sjálfvirka stjórnkerfið er notað til að stjórna þrýstingi pípukerfisins.Uppgötvun, endurgjöf stjórna byrjun, stöðvun og hraðastillingu vatnsdælunnar, stjórna flæðinu og halda síðan þrýstingnum á ákveðnu stigi.Hægt er að stilla vatnsveituþrýsting dælunnar með því að stjórna örtölvunni til að viðhalda stöðugu þrýstingi vatnsveitu og forðast of miklar þrýstingssveiflur.Hamarsmöguleikar minnka.
(2) Settu upp vatnshamarinn
Þessi búnaður kemur aðallega í veg fyrir vatnshamri þegar dælan er stöðvuð.Það er almennt sett upp nálægt úttaksröri vatnsdælunnar.Það notar þrýsting pípunnar sjálfrar sem kraftinn til að átta sig á sjálfvirkri aðgerð með lágþrýstingi, það er að segja þegar þrýstingurinn í pípunni er lægri en stillt verndargildi, mun holræsi opnast sjálfkrafa og losa vatn.Þrýstiléttir til að jafna þrýsting staðbundinna leiðslna og koma í veg fyrir áhrif vatnshamrar á búnað og leiðslur.Almennt má skipta útrýmingarbúnaði í tvær gerðir: vélræna og vökva.endurstilla.
3) Settu hæglokandi afturloka á úttaksrör stóru vatnsdælunnar
Það getur í raun útrýmt vatnshamaranum þegar dælan er stöðvuð, en vegna þess að það er ákveðið magn af bakflæði vatns þegar lokinn er virkur, verður sogholan að vera með yfirfallsrör.Það eru tvær tegundir af hæglokandi afturlokum: hamargerð og gerð orkugeymslu.Þessi tegund af loki getur stillt lokunartíma lokans innan ákveðins bils í samræmi við þarfir.Almennt er 70% til 80% af lokanum lokað innan 3 til 7 sekúnda eftir rafmagnsleysið og lokunartími þeirra 20% til 30% sem eftir eru er stilltur í samræmi við aðstæður vatnsdælunnar og leiðslunnar, almennt á bilinu 10 til 30 sek.Þess má geta að hæglokandi afturlokinn er mjög áhrifaríkur þegar hnúfur er í leiðslunni til að brúa vatnshamarinn.
(4) Settu upp einstefnubylgjuturn
Hann er byggður nálægt dælustöðinni eða á viðeigandi stað við leiðsluna og hæð einstefnubylgjunnar er lægri en leiðsluþrýstingurinn þar.Þegar þrýstingur í leiðslunni er lægri en vatnsborðið í turninum mun bylgjuturninn veita vatni í leiðsluna til að koma í veg fyrir að vatnssúlan brotni og forðast vatnshamar.Hins vegar eru þrýstingslækkandi áhrif þess á vatnshamar, önnur en dælustöðvunarhamar, takmörkuð, svo sem lokunarlokandi vatnshamar.Að auki verður frammistaða einstefnulokans sem notuð er í einstefnubylgjuturninum að vera algerlega áreiðanleg.Þegar lokinn bilar getur það leitt til stórslysa.
(5) Settu upp hjáveiturör (ventil) í dælustöðinni
Þegar dælukerfið gengur eðlilega er afturlokinn lokaður vegna þess að vatnsþrýstingurinn á þrýstivatnsmegin dælunnar er hærri en vatnsþrýstingurinn á soghliðinni.Þegar rafmagnsleysið stöðvar dæluna skyndilega lækkar þrýstingurinn við úttak dælustöðvarinnar verulega á meðan þrýstingurinn á soghliðinni hækkar verulega.Undir þessum mismunaþrýstingi er skammvinnt háþrýstivatnið í vatnssogsaðalrörinu skammvinnt lágþrýstivatnið sem ýtir frá sér eftirlitslokaplötunni og rennur til þrýstivatnsaðalrörsins og eykur lágan vatnsþrýstinginn þar;aftur á móti vatnsdælan. Vatnshamaraukningin á soghlið minnkar líka.Þannig er hækkun og falli vatnshamars beggja vegna dælustöðvar stjórnað og dregur þannig úr og kemur í veg fyrir hættu á vatnshamri.
(6) Stilltu fjölþrepa afturloka
Í lengri vatnsleiðsluna skaltu bæta við einum eða fleiri afturlokum, skipta vatnsleiðslunni í nokkra hluta og setja afturloka á hvern hluta.Þegar vatnið í vatnspípunni rennur til baka meðan á vatnshamarferlinu stendur, er afturlokunum lokað hver á eftir öðrum til að skipta bakskolunarrennsli í nokkra hluta.Þar sem vatnsstöðufallið í hverjum hluta vatnspípunnar (eða bakflæðishluta) er frekar lítið, minnkar vatnsrennslið.Hammer Boost.Þessa verndarráðstöfun er hægt að nota á áhrifaríkan hátt í aðstæðum þar sem rúmfræðilegur hæðarmunur vatnsveitunnar er mikill;en það getur ekki útilokað möguleikann á aðskilnað vatnssúlu.Stærsti ókostur þess er: orkunotkun vatnsdælunnar eykst við venjulega notkun og kostnaður við vatnsveitu eykst.
(7) Sjálfvirk útblásturs- og loftveitubúnaður er settur upp á hápunkti leiðslunnar til að draga úr áhrifum vatnshamars á leiðsluna.
Birtingartími: 23. nóvember 2022