Основни ревери

Помпените станции, особено тези, които работят с високи манометрични височини, представляват най-деликатната част, от хидравлична гледна точка, на водна инсталация под налягане, независимо дали за напояване, захранване или друга употреба. Поради големите маси вода, която трябва да се движат, и високия работен натиск, който понякога трябва да достигнат, всяка внезапна промяна в условията на работа може да причини сериозни или много сериозни последици. Най-лошата ситуация би възникнала след внезапно спиране, поради прекъсване на електрозахранването, на помпената група и последвалата поява на вълни на свръхналягане и под налягане в проводимостта.

проблеми

Хидравличният преход е изменение на налягането в колоната с течност, която циркулира вътре в тръба поради внезапни или неочаквани движения на регулиращите механизми (клапани) или помпите. Тези промени във водната маса представляват енергийни колебания и се предават чрез течнообразуващи вълни под налягане, които в зависимост от тяхната интензивност могат да причинят сериозни щети на инсталацията, сериозни неудобства за хората, значителни икономически и екологични щети и др.

Следващото видео показва скъсване на тръба за питейна вода поради удар под налягане в Лос Анджелис, Калифорния (САЩ), събитие, което се е случило през юли 2014 г. Разкъсването е станало под пътя на булевард и е причинило голяма дупка, загубила хиляди литри вода.

В следващото видео виждаме счупване на тръба за питейна вода в Беналмадена, Малага (Испания), което се случи през октомври 2016 г. Прекъсването стана рано сутринта, засягайки вътрешния партер на хотел, както и градините и зона за забавления. Събитието беше популярно като „цунами от Беналмадена“ поради размера на струята.

Реклама

Положителните вълни, генерирани при хидравлично смущение, са причината за проблемите, тъй като досега те съдържат повече енергия от смукателните или вакуумните вълни. Максималният вакуум, който може да се постигне, е еквивалентен на отрицателно налягане от 10 метра воден стълб. Свръхналягането може да предположи, че това число се умножава по n; Той го обясни в публикацията "За отрицателното налягане в тръбите".

Обикновено много тръби обикновено са добре подготвени да издържат на депресии, близки до 1 kg/cm2 (10 mca). Трябва обаче да предупредя, че фугите на еластичните фуги не трябва да се пренебрегват, тъй като тук могат да се появят проблеми и загуби на херметичност поради специфични вакуумни ситуации.

Има обаче случаи на метални тръби, направени с много тънки стени, с ниска твърдост, които са били засегнати от срутване по време на работа, както се вижда на поразителната снимка.

Нека видим по-долу някои клапани, използвани за ограничаване на удара под налягане в импулси или в участъци от тръбопровода.

да се) Бързи предпазни клапани

Те са устройства, които автоматично и почти мигновено позволяват изхода на необходимото количество вода, така че максималното положително налягане вътре в тръбата да не надвишава предварително зададена гранична стойност. Те се монтират в клон (TE) в помпите, а също и в хидравлични мрежи.

Производителите обикновено доставят работните криви на тези клапани, което улеснява избора им според характеристиките на проводимостта.

Горната диаграма показва капацитета за разреждане на гамата Mistral Ross на предпазни клапани Model 50 RWR. За да изберете размера на клапана, трябва да въведете оста на ординатите (вертикална ос) с максималното налягане или с диференциалното налягане - отстъпване на изходното налягане от максималното налягане, ако клапанът не се изпуска в атмосферата. хоризонтална) с максимален дебит. В пресечната точка на двете линии ще бъде избран клапанът, чиято права линия е разположена вдясно от пресечната точка.

Да предположим изпомпване до басейн с манометрична глава 10 бара и дебит 368 l/s.

За да изберем подходящия размер на клапана, ще отидем на графиката и ще нарисуваме линиите за налягане и дебит, както сме посочили, което води до 8-инчов клапан.

Схемата за инсталиране в помпа, в зависимост от това дали предпазният клапан се изпуска в атмосферата, би била следната:

Общ изглед на помпена станция с ъглово тяло Ross предпазен клапан в изпускателната тръба.

Предпазните клапани са монтирани в допълнение към изпомпването в онези други точки на тръбопровода, където се очаква повишаване на налягането, например във филтриращи станции или в захранващи мрежи, заедно с редуциращи клапани, както можем да видим в следващата схема.

Ще коментираме предишното изображение. На местата, където има контролни клапани, преди и след това трябва да се монтират спирателни клапани, за да се изолира секцията, когато са необходими работи по поддръжка или ремонт. Вляво виждаме мрежест филтър, за да предотвратим промяната на остатъците, които водата може да транспортира, работата на клапана. След това клапанът за намаляване на налягането. След това под формата на ъгъл намираме предпазния клапан, който ще осигури защита срещу специфични пикове на налягане. В байпаса виждаме по-малък редуциращ клапан. Най-големият клапан (по-скъп за поддръжка) работи в пикови периоди. По-малкият байпасен клапан намалява работните часове на големия клапан, осигурявайки по-добра ефективност на монтажа.

Спомнете си израза за коефициента на потока на клапан:

Коефициентът на дебит (Kv) се определя като дебит (Q) в m3/h, който причинява спад на налягането от 1 бара (∆P), когато вентилът е напълно отворен.

В предишната формула, известна Kv, можем да получим диференциалното налягане (∆P) за напълно отворен клапан и разтоварен поток (Q), като правим:

б) Клапан за ранно отваряне

Тези клапани са проектирани да се отварят, когато помпата спре, когато настъпи първоначалната депресия, по такъв начин, че когато вълната на свръхналягане се върне, клапанът е напълно отворен, свеждайки до минимум свръхналяганията, причинени от преходното състояние, доколкото е възможно. Те се инсталират изключително в помпите. Ще ги намерите в каталози и книги под името „клапан за изпреварване на вълната“, малко объркващ термин, който в действителност не изразява тяхната функция, така че е за предпочитане да ги наричате клапани за ранно отваряне, което всъщност правят.

Клапан за ранно отваряне (каталог Bermad)

След като действат, клапанът се затваря бавно, за да се избегне появата на нови вълни под налягане. Клапаните за ранно отваряне са оборудвани с два пилота, единият с високо налягане, а другият с ниско налягане. Операцията е както следва:

Пилотът за ниско налягане [1] усеща първоначалния спад на налягането поради спиране на помпата и отваря главния клапан. Клапанът е отворен, когато водният стълб се върне и го освободи, като по този начин минимизира повишаването на налягането в тръбопровода. Ако степента на облекчение е недостатъчна и налягането надвишава настройката на пилота за високо налягане, пилотът за високо налягане [2] ще действа незабавно, за да отвори допълнително главния клапан. Когато налягането в системата се стабилизира при нивото на статично налягане, двамата пилоти се затварят и главният клапан започва да се затваря. Ако налягането в тръбопровода се повиши по време на затварянето на главния клапан, пилотът за високо налягане спира за кратко процеса на затваряне, за да предотврати по-нататъшното повишаване на налягането.

На следващите изображения можем да видим как клапан за ранно отваряне на Bermad модел 735-M действа върху вълните на свръхналягане в случай на внезапно спиране на помпената станция.

С данните за импулса, къщите производители на клапани избират посредством компютърни програми размера и местоположението на тези клапани.

В определени ситуации могат да бъдат достигнати стойности на вакуум, причинени от вълните под налягане, които могат да изложат на риск целостта на тръбата, на частите, както и на съединителните съединения, аспекти, които трябва да бъдат взети предвид при изследването.

В следващото видео можем да видим как работи клапан за ранно отваряне. Това е клапан на Dorot, предлаган на пазара от Regaber. Погледнете първо манометъра, свързан с клапана. Първоначално налягането спада (манометърната игла пада), пилотът на клапана открива отрицателната вълна и изхвърля водата от контролната камера на клапана, за да може бързо да се отвори. Когато пристигне вълната за свръхналягане, можете да видите как иглата на манометъра се издига и клапанът, който вече е отворен, измества водната маса, без налягането да надвишава зададената точка от 6 бара. В продължение на няколко секунди вентилът работи, докато налягането се нормализира и накрая се затвори бавно.

Може би някои от вас вече са се чудили кой клапан да монтират в помпа, ако има ранно отваряне (VAA) или бързо облекчаване (VAR). Отговорът, без да се преструва, че избягва следващите технически разсъждения, би бил, че зависи. Въпреки че целта на двата клапана е да освободят точково свръхналягане в инсталацията, средствата, използвани за постигането му, са много различни. По този начин, VAA се отваря преди пристигането на вълната с положително налягане, тъй като ниският пилот открива отрицателната вълна и камерата за управление на клапана се изпразва. Когато водната маса се върне, тя не намира съпротивление във клапана и бързо измества потока, така че по всяко време няма пикове на свръхналягане над зададеното налягане. VAR се отваря, когато открие свръхналягане. Евакуацията на водата от контролната камера на клапана през пилота не се извършва незабавно, така че преди клапанът да започне да източва водата от мрежата, може да възникнат пикове на свръхналягане, над зададеното налягане.

Следователно помпите с глави с висок габарит отговарят на най-добрите условия за работа на AAV. От друга страна, помпите с ниска манометрична височина и с дълги и линейни тръби представляват най-добрите изисквания за работата на VAR.

В зависимост от тяхната функция, те позволяват елиминиране на въздуха, натрупан вътре в тръбата, когато тя е пълна с вода, приемането на въздух, когато налягането вътре в тръбата е по-ниско от атмосферното и елиминирането на въздуха, който циркулира в суспензия във вода под налягане.

Различните видове и функции на вендузите могат да бъдат намерени в публикацията, която написах: „Въздухът в тръбите: проблем, който понякога е част от решението“

Изчислението за избор на размера на вендузата, която да се монтира в тръбопровод, е в публикацията: "Изчисляване и оразмеряване на вендузите"

д) задържащи клапани (възвратен клапан)

Тези клапани работят по начин, който позволява само на потока вода да циркулира в една посока, поради което те са известни и като възвратни клапани.

Те се използват в импулси, на изхода на помпата, за да се предотврати нейното въртене в обратна посока поради оттеглянето на водния стълб при спиране на помпеното оборудване. Той също така предпазва помпата от свръхналягане и предотвратява изпразването на изпускателната тръба.

Традиционните едноклапанни или двукрилови възвратни клапани не намаляват водния чук, тъй като не действат незабавно, за да предотвратят обратния поток на водата. Затварянето на клапера поради откат на водата води до ударна вълна и свръхналягане в тръбопровода. Преди няколко десетилетия тези типове клапани бяха инсталирани в междинните секции на импулса, за да се опитат да смекчат последиците от свръхналягането в случай на внезапно спиране на помпите. Това беше деликатна дизайнерска операция, тъй като пиковете на свръхналягане, генерирани при започване на работа на възвратните клапани, създадоха смущения в инсталацията, които понякога не бяха съвместими нито с механичното съпротивление на тръбата, нито със съпротивлението на тръбата.

Понастоящем в помпените станции, където се прехвърлят големи потоци, се използват други механизми за намаляване на преходните процеси, като тези, показани по-долу.

Работа с обратен клапан с прост клапер

Концентричен пръстенов възвратен клапан Retenar от Mistral Ross за защита на помпените станции срещу воден чук: когато работи, затварянето му е мигновено поради еластичния затвор, който предотвратява обратния поток на водата и образуването на вълновия трясък.

Многократен дисков възвратен клапан от Ibapol Polanco за защита на помпените станции от воден чук. Когато работи, множеството дискове се затварят, предотвратявайки обратния поток на водата и образуването на ударна вълна.

И за да завършим тази статия, ще завършим с тези две впечатляващи видеоклипове, които показват на какво е способна силата на водата.

Първото видео показва ефекта на воден чук върху тръба под магистрала в Русия. Първо има експлозия на вода и след няколко мига се получава втора експлозия поради ефекта от връщането на вълната на свръхналягане. В центъра на пътя можете да видите металния капак на шахтата на тръбата, със значителни размери, изместен поради налягането на водата.

В това второ видео виждаме впечатляващ воден чук, който се е случил в тръба под повърхностен паркинг в Украйна. За щастие нямаше нараняване, но движението на земята, причинено от експлозията, е впечатляващо ...

Ако тази статия ви е била интересна, не забравяйте да кликнете върху сърцето.

Благодаря ви много за вниманието и до следващия път.