Vann hammer i rørsystemet ( Del 1 )

– >

1. Hva er vann hammer?

Vann hammer er et press bølge eller bølge som følge når en væske i bevegelse er tvunget til å stoppe eller endre hastighet.,

Et vann hammer skjer vanligvis når en ventil stenger plutselig på slutten av en rørledning system, og en trykkbølge forplanter i røret. Det er også kalles hydraulisk sjokk.

En signifcant, nesten momentant press sjokkbølge kan genereres når en ventil åpnes eller lukkes for fort, eller når en pumpe starter med et tomt utslipp linje eller plutselig slår seg av. Dette fenomenet er et resultat av den plutselige endringen i hastighet av strømning i kombinasjon med karakteristikker av rørene., Denne sjokkbølgen er manifestert av en serie av hammerblow-lignende lyder, kalt vann hammer, som kan ha suffcient størrelsesorden å forårsake katastrofal svikt i rørsystemet.

Mer korrekt:

• Vurdere en lang pipe AB, som vist i nedenfor Fig. koblet til den ene enden til en tank som inneholder vann i en høyde av H fra sentrum av røret.
• I den andre enden av røret, en ventil for å regulere flyten av vann er tilgjengelig. Når ventilen er helt åpen, det strømmer vann med en hastighet V i røret., Hvis nå ventilen er plutselig stengt, fremdriften av rennende vann vil bli ødelagt, og følgelig en bølge av høyt trykk vil bli satt opp.
• Denne bølgen av høyt trykk vil bli overført langs røret med en hastighet lik lydhastighet bølge og kan skape støy som heter knock-ing. Også denne bølgen av høyt trykk har effekt av hamring action på veggene i røret, og derfor er det også kjent som vann hammer.

2. Når det gjelder vann hammer oppstå & Årsak?,

– Vann hammer skjer som oftest når ventilen er lukket plutselig på slutten av en rørledning system, strømbrudd, er det viktigste pauser, pumpen å starte opp og stenge ned virksomhet, sjekk valve slam, raske etterspørselen variasjon, åpning og lukking av brannhydranter og en trykkbølge forplanter i rør etc.

– Andre årsaker til vann hammer er pumpesvikt, og tilbakeslagsventil slam (på grunn av plutselig fartsreduksjon, en tilbakeslagsventil kan slam slår raskt, avhengig av dynamisk karakteristikk av tilbakeslagsventil og masse av vann mellom en tilbakeslagsventil og tank).,

– Hvis røret er plutselig lukket eller åpnet i utløpet (nedstrøms), massen av vannet før nedleggelsen er fortsatt beveger seg fremover med en viss hastighet, bygge seg opp et høytrykk og sjokkbølger og hamring støy. Vannslag kan føre til rørledninger å bryte hvis trykket er høyt nok. –> for å hindre dette, Air feller eller stå rør (åpne øverst) er noen ganger lagt til som dempere til vann systemer for å gi en pute til å absorbere kraft av å flytte vann for å hindre skade på systemet., (På noen vannkraft generere stasjoner hva som synes å være en water tower er faktisk en av disse enhetene, kjent som en bølge tromme).

– På den andre siden, når en ventil i et rør er lukket, kan vann nedstrøms ventilen vil forsøke å fortsette å strømme, og skaper et vakuum som kan føre til at røret for å skjule eller implodere. Dette problemet kan være spesielt akutt hvis røret er på en utfor skråningen., –> for Å hindre dette, luft og vakuum overstrømningsventiler, eller luftventiler, er installert like nedstrøms ventilen for å tillate luft inn i linjen og unngå at dette vakuumet oppstår.

– Plutselig åpning eller lukking av ventiler i en rørledning.

– Start eller stopp av pumper i et velfungerende system.

– Operasjonelle feil eller funksjonsfeil på utstyr. Strøm slås av.

– Innsnevring av munnstykket:

– Feil bruk av overspenningsvern enheter kan gjøre mer skade enn godt., Et eksempel er oversizing bølge ventil eller feil måte å velge vacuum breaker-lufteventilen.

3. Effekt:

4. Forebygge / unngå :

a) Væske hastigheter i overkant av verdi meter per sekund ( er beregnet ved design ) i plast rør-systemer øker hydraulisk sjokk effekt som resulterer fra start og stopp av pumper og rask åpning og lukking av ventiler. Væske hastighet som ikke overstiger verdien meter per sekund ( er beregnet ved design ) er ansett som trygt, og vil minimere effekten av vann hammer.,

b) Installere trykkavlastning ventiler for å dempe virkningene av vann hammer og lindre overflødig trykk og flyt.

c) Langsom lukker styrte ventiler bør være installert for å styre hastigheten ventiler åpne og lukke. De kan styres elektrisk eller pneumatisk, eliminere sjansene for menneskelige feil.

GOD VENTIL YTELSE:
Treg betjening: Bremse ned ventil drift ved å øke sitt slag tid er en god måte å hindre vann hammer., Den eneste nøyaktige måten å beregne minimum slag tid, er ved å få en forbigående modell av systemet, inkludert riktig ventil egenskaper (Cv mot vinkelen på closure) og deretter modell ulike slag ganger inntil en grense er funnet. Aktuatorer kan bli bremset ned for å oppnå sikker lukking tid beregnes. Hånd ventiler kan monteres med girkasser, slik at det ikke er mulig for en operatør å lukke dem plutselig. Dette bør alltid gjøres i sårbare situasjoner heller enn å stole på «god drift praksis».,
Gode egenskaper: Ventiler kan være gjort med en rekke ulike karakteristiske kurver. Mange ventiler har dårlig kurver fra en bølge synspunkt, og de sakte væsken litt under store deler av sin reise, men da føre til en rask endring i kontantstrøm som de nærmer seg avslutning, f.eks. at «breiflabben» type. Overspenningsvern krever jevn endringer i hastigheten, og så slike ventiler er ikke velkommen i systemer utsatt for flom problemer. Den ideelle kurve av Cv mot ventil posisjon avhenger av andelen av trykkfall som oppstår over ventilen når flyten er normal., Dette er vist i Figur 6. For en typisk utforming, hvor ventilen trykkfall er ca 10% til 20% av den totale friksjons-trykkfall, en buet karakteristisk (nedre kurve) gir ønsket mengde vs ventil posisjon mønster. Valve trim kjent som «lik prosentandel» type kamper denne best. Dette gir derfor en ganske lineær nedgang i flowrate som ventilen lukkes, og så bremse av væsken er delt mer jevnt over ventilen slag. Dette er ideelt for surge forebygging, og ventilen hjerneslag tid kan minimeres ved å bruke en slik ventil karakteristisk.,

PUMPE TREGHET
Plutselig nedleggelse av en pumpe, på grunn av en feil på pumpen eller en svikt i kraftforsyning, er ikke mulig å hindre at absolutt. Avhengig av konsekvensene av en tur, kan det være ønskelig å øke treghet av pumpen slik at frekvensen av nedgangen er redusert. Noen ganger kan dette gjøres ved å sette en over-sized motor, men hvis dette ikke er mulig, er det nødvendig å passe en svinghjulet mellom motor og pumpe. Dette kan synes å være en uvanlig ordning, men det har vært brukt ved mange anledninger.,

KOMPRIMERBAR MATERIALE I RØR
En ytterligere måte å hindre at vann hammer er å øke compressibility av væske ved å injisere gass inn i flyten. Gass bobler effektivt øke compressibility, derav redusere bølgehastighet, og redusere størrelsen på en eventuell økning problemer. Bølgen
celeric kan bli redusert med så mye som 90% ved å legge til så lite som 1% av volumet av luft i et rør. Det kan imidlertid være kostbart å arrangere en pålitelig måte, og er ikke en vanlig løsning., Det bør bli husket at når bølgehastighet er redusert, fordelen av redusert Joukowski hodet (ligning 1) har til å være forskjøvet mot redusert rør lengde som er tillatt uten at det medfører økning problemer (re-arrangere ligning 2).

d) Enheter for Beskyttelse mot Vann Hammer:

Se neste del for å vite mer om:

5. HVORDAN KAN KONSEKVENSENE AV VANN HAMMER UNNGÅS?

6. HVORDAN Å ANALYSERE EN RØR-SYSTEM FOR RISIKO AV VANN HAMMER?

7., Oppsummering om Vann hammer:

Pls se neste del: Vann hammer i rørsystemet ( Del 1 )

– >