Vand hammer i rørsystemet ( Del 1 )

1. Hvad er vand, hammer?

vandhammer er en trykstød eller bølge, der opstår, når en væske i bevægelse tvinges til at stoppe eller ændre hastigheden.,

en vandhammer opstår ofte, når en ventil pludselig lukker ved en ende af et rørledningssystem, og en trykbølge forplantes i røret. Det kaldes også hydraulisk stød.

et signifikant middel, næsten øjeblikkelig trykstød bølge kan genereres, når en ventil åbner eller lukker for hurtigt, eller når en pumpe starter med en tom udløbsledning eller pludselig lukker ned. Dette fænomen er resultatet af den pludselige ændring i hastigheden af væskestrømmen i kombination med rørets egenskaber., Denne chokbølge manifesteres af en række hammerblo.-lignende lyde, kaldet vand hammer, som kan have suffcient størrelse til at forårsage katastrofale svigt i rørsystemet.

mere forstå:

• overvej et langt rør AB som vist i nedenstående Fig. forbundet i den ene ende til en tank, der indeholder vand i en højde af H fra midten af røret.
• i den anden ende af røret tilvejebringes en ventil til regulering af vandstrømmen. Når ventilen er helt åben, strømmer vandet med en hastighed-V i røret., Hvis nu ventilen pludselig er lukket, vil fremdriften i det strømmende vand blive ødelagt, og følgelig vil der blive oprettet en bølge af højt tryk.
• denne bølge af højt tryk vil blive transmitteret langs røret med en hastighed svarende til lydbølgens hastighed og kan skabe støj kaldet knock-ing. Også denne bølge af højt tryk har den virkning, hamre handling på væggene i røret og dermed er det også kendt som vand hammer.

2. Hvornår forekommer vandhammer & årsag?,

– Vand, hammer almindeligvis opstår, når en ventil er lukket pludselig på enden af en rørledning systemet, strømsvigt, vigtigste pauser, pumpe start-up-og udbrændingsfasen, check-ventil slam, hurtig efterspørgsel variation, åbning og lukning af brandhaner og et pres bølge forplanter i røret osv.

– andre årsager til vandhammer er pumpesvigt, og kontraventil slam (på grund af pludselig deceleration kan en kontraventil smække hurtigt, afhængigt af kontraventilens dynamiske egenskaber og vandets masse mellem en kontraventil og tank).,

– hvis røret pludselig lukkes eller åbnes ved udløbet (nedstrøms), bevæger vandmassen før lukningen sig stadig fremad med en vis hastighed, opbygger et højt tryk og stødbølger og hamrende støj. Vandhammer kan forårsage, at rørledninger går i stykker, hvis trykket er højt nok. – > for at forhindre dette tilføjes luftfælder eller stårør (åbne øverst) undertiden som spjæld til vandsystemer for at give en pude til at absorbere kraften i bevægende vand for at forhindre skade på systemet., (På nogle vandkraftværker er det, der ser ud til at være et vandtårn, faktisk en af disse enheder, kendt som en overspændingstromle).

– På den anden side, når en ventil i et rør er lukket, vil vandet nedstrøms for ventilen forsøge at fortsætte med at strømme, hvilket skaber et vakuum, der kan få røret til at kollapse eller implodere. Dette problem kan være særligt akut, hvis røret er på en ned ad bakke., – > for at forhindre dette installeres luft-og vakuumaflastningsventiler eller luftventiler lige nedstrøms for ventilen for at lade luft komme ind i ledningen og forhindre, at dette vakuum opstår.

– pludselig åbning eller lukning af ventiler i en rørledning.

– Start eller stop af pumperne i et pumpesystem.

– driftsfejl eller funktionsfejl i udstyr. Elektricitet slukket.

– Begrænseråbning:

– forkert betjening af overspændingsbeskyttelsesenheder kan gøre mere skade end gavn., Et eksempel er at overdimensionere overspændingsaflastningsventilen eller forkert vælge vakuumafbryderen-luftaflastningsventilen.

3. Effekt:

4. Forebygge / undgå :

a) Væske hastigheder, der overstiger værdien meter per sekund ( er beregnet ved design ) i plast rørsystemer øge den hydrauliske stød effekt som følge af start og stop af pumper og hurtig åbning og lukning af ventiler. Væskehastighed, der ikke overstiger værdien fødder per sekund (beregnes ved design ) betragtes som sikker og vil minimere virkningerne af vandhammere.,

b) installer trykaflastningsventiler for at dæmpe virkningerne af vandhammeren og aflaste overtryk og strømning.

C) langsomt lukkende aktiverede ventiler skal installeres for at styre hastigheden, hvormed ventiler åbner og lukker. De kan styres elektrisk eller pneumatisk, hvilket eliminerer chancerne for menneskelig fejl.

GOD VENTIL YDELSE:
Langsom drift: Bremse ventil operation ved at øge deres slagtilfælde, er en god måde at forhindre vand hammer., Den eneste korrekte måde at beregne minimum slagtilfælde tid er ved at lave en forbigående model af systemet, herunder den korrekte ventil egenskaber (Cv mod vinkel-lukning) og derefter model, forskellige slagtilfælde gange, indtil en grænse er fundet. Aktuatorer kan sænkes for at opnå den sikre lukketid beregnet. Håndventiler kan udstyres med gearkasser, så det ikke er muligt for en operatør at lukke dem pludselig. Dette skal altid gøres i sårbare situationer i stedet for at stole på “god driftspraksis”.,
gode egenskaber: ventiler kan laves med en række forskellige karakteristiske kurver. Mange ventiler har dårlige kurver fra et overspændingssynspunkt, og de bremser væsken lidt under størstedelen af deres rejse, men forårsager derefter en hurtig ændring i strømmen, når de nærmer sig lukning, f.eks. Overspændingsbeskyttelse kræver glatte ændringer i hastighed, og derfor er sådanne ventiler ikke velkomne i systemer, der er modtagelige for overspændingsproblemer. Den ideelle kurve for Cv mod ventilposition afhænger af andelen af trykfaldet, der opstår over ventilen, når strømmen er normal., Dette er vist i figur 6. 10% til 20% af det totale friktionstrykfald, giver en buet karakteristik (den nedre kurve) det ønskede Flo.vs ventilpositionsmønster. Ventiltrimmen kendt som typen” lige procentdel ” matcher dette bedst. Dette giver derfor et ret lineært fald i strømningshastigheden, når ventilen lukker, og således deles bremsningen af væsken mere jævnt over ventilslaget. Dette er ideelt til overspændingsforebyggelse, og ventilslagstiden kan minimeres ved anvendelse af en sådan ventilkarakteristik.,

pumpe inerti
pludselig nedlukning af en pumpe, på grund af en fejl i pumpen eller en fejl i elforsyningen, er ikke muligt at forhindre absolut. Afhængigt af konsekvenserne af en tur kan det være ønskeligt at øge pumpens inerti, så dens afmatningshastighed reduceres. Dette kan undertiden gøres ved at montere en overdimensioneret motor, men hvis dette ikke er muligt, er det nødvendigt at montere et svinghjul mellem motoren og pumpen. Dette kan synes at være et usædvanligt arrangement, men det er blevet brugt ved mange lejligheder.,

komprimerbart materiale i røret
En yderligere måde at forhindre vandhammer er at øge komprimerbarheden af væsken ved at injicere en gas i strømmen. Gasbobler effektivt øge kompressibilitet, dermed mindske den bølge hastighed, og mindske størrelsen af eventuelle bølge problemer. Bølgen
celeric kan reduceres med så meget som 90% ved at tilføje så lidt som 1% volumen luft i et rør. Det kan dog være dyrt at arrangere pålideligt og er ikke en sædvanlig løsning., Det skal huskes, at når bølgehastigheden er faldet, skal fordelen ved det reducerede Jouko .ski-hoved (ligning 1) modregnes mod den reducerede rørlængde, der er tilladt uden at pådrage sig overspændingsproblemer (omarrangere ligning 2).

d) enheder til beskyttelse mod vandhammer:

se næste del for at vide mere om:

5. HVORDAN KAN KONSEKVENSERNE AF VANDHAMMER UNDGÅS?

6. HVORDAN ANALYSERES ET RØRSYSTEM FOR RISIKO FOR VANDHAMMERE?

7., Sammendrag af Vand, hammer:

Pls se næste del: Vand hammer i rørsystemet ( Del 1 )