Was ist Wasserschlag?
Wasserschlag ist bei einem plötzlichen Stromausfall oder bei zu schnell geschlossenem Ventil, aufgrund der Trägheit des Druckwasserstroms wird die Strömungsstoßwelle erzeugt, genau wie ein Hammer, so genannter Wasserschlag.Die manchmal große Hin- und Herbewegung der Wasserstoßwelle kann Ventile und Pumpen beschädigen.
Wenn ein offenes Ventil plötzlich geschlossen wird, übt der Wasserstrom einen Druck auf das Ventil und die Rohrwand aus.Aufgrund der glatten Wand des Rohrs erreicht der nachfolgende Wasserfluss unter Trägheitseinwirkung schnell das Maximum und erzeugt eine zerstörerische Wirkung, die in der Strömungsmechanik der "Wasserschlageffekt" ist, dh positiver Wasserschlag.Dieser Faktor sollte beim Bau von Wasserversorgungsleitungen berücksichtigt werden.
Umgekehrt erzeugt ein geschlossenes Ventil, das sich plötzlich öffnet, auch einen Wasserschlag, der als negativer Wasserschlag bezeichnet wird und ebenfalls eine gewisse Zerstörungskraft hat, jedoch nicht so stark wie der erstere.Die elektrische Pumpeneinheit verursacht auch die Auswirkungen von Druck und Wasserschlag, wenn die Stromversorgung plötzlich unterbrochen oder gestartet wird.Die Schockwelle eines solchen Drucks breitet sich entlang der Pipeline aus, was leicht zu einem lokalen Überdruck der Pipeline führt und einen Bruch der Pipeline und Schäden an der Ausrüstung verursacht.Daher wird der Schutz vor Druckstößen zu einer der Schlüsseltechnologien der Wasserversorgungstechnik.
Bedingungen für Wasserschlag:
1. Das Ventil öffnet oder schließt plötzlich;
2. Das Pumpenaggregat stoppt oder startet plötzlich;
3. Einzelrohr zu Hochwasser (Höhenunterschied des Wasserversorgungsgeländes von mehr als 20 Metern);
4. Die Pumpengesamtförderhöhe (oder der Arbeitsdruck) ist groß;
5. Die Wasserströmungsgeschwindigkeit in der Wasserleitung ist zu groß;
6. Die Wasserleitung ist zu lang und das Gelände ändert sich stark.
Der Schaden des Wasserschlageffekts:
Der durch den Wasserschlag verursachte Druckanstieg kann das Mehrfache oder sogar das Dutzendfache des normalen Betriebsdrucks der Rohrleitung erreichen. Der Hauptschaden dieser großen Druckschwankung für das Rohrleitungssystem ist:
1. Starke Vibration der Rohrleitung verursachen, Rohrverbindung getrennt;
2. Beschädigung des Ventils, ernsthafter Druck ist zu hoch, um einen Rohrbruch zu verursachen, Wasserversorgungsnetzdruck wird reduziert;
3. Im Gegenteil, ein zu niedriger Druck führt zum Zusammenbruch des Rohrs, beschädigt aber auch das Ventil und die Vorrichtung.
4. Verursachen Sie die Pumpenumkehr, beschädigen Sie die Pumpenraumausrüstung oder die Rohrleitungen, verursachen Sie eine ernsthafte Überschwemmung des Pumpenraums, was zu Opfern und anderen schweren Unfällen führt und die Produktion und das Leben beeinträchtigt.
Schutzmaßnahmen zur Beseitigung oder Abschwächung von Wasserschlägen:
Es gibt viele Schutzmaßnahmen gegen Wasserschlag, aber je nach möglicher Ursache für Wasserschlag sollten unterschiedliche Maßnahmen ergriffen werden.
1. Die Verringerung der Durchflussrate der Wasserübertragungsleitung kann den Wasserschlagdruck bis zu einem gewissen Grad verringern, erhöht jedoch den Durchmesser der Wasserübertragungsleitung und erhöht die Projektinvestition.Die Verteilung von Wasserübertragungsleitungen sollte berücksichtigt werden, um das Auftreten von Buckeln oder abrupten Neigungsänderungen zu vermeiden.Die Größe des Wasserschlags hängt hauptsächlich mit der geometrischen Fallhöhe des Pumpenraums zusammen.Je höher die geometrische Förderhöhe ist, desto größer ist der Wert des Druckstoßes.Daher sollte eine angemessene Förderhöhe entsprechend der örtlichen tatsächlichen Situation ausgewählt werden.Nachdem die Pumpe bei einem Unfall gestoppt wurde, sollte die Pumpe gestartet werden, wenn die Rohrleitung hinter dem Rückschlagventil mit Wasser gefüllt ist.Öffnen Sie das Auslassventil der Pumpe beim Starten der Pumpe nicht vollständig, da sonst ein großer Wasserstoß entsteht.Viele große Wasserschlagunfälle in Pumpstationen ereignen sich unter dieser Bedingung.
2. Gerät zur Beseitigung von Wasserschlägen einrichten:
(1) Konstantdruckregeltechnik:
Da sich der Druck des Wasserversorgungsnetzes mit der Änderung der Betriebsbedingungen ständig ändert, tritt im Systembetriebsprozess häufig das Phänomen des Niederdrucks oder Überdrucks auf, der leicht zu Wasserschlägen führen kann, was zur Zerstörung der Rohrleitung und der Ausrüstung führt .Das automatische Steuersystem wird durch die Erkennung des Rohrnetzdrucks, die Rückkopplungssteuerung des Pumpenstarts, des Stopps und der Geschwindigkeitsregelung, die Steuerung des Durchflusses und die Aufrechterhaltung des Drucks auf einem bestimmten Niveau übernommen. Der Wasserversorgungsdruck der Pumpe kann eingestellt werden Steuern des Mikrocomputers, um eine konstante Druckwasserversorgung aufrechtzuerhalten, übermäßige Druckschwankungen zu vermeiden und die Wahrscheinlichkeit eines Wasserschlags zu verringern.
(2) Installieren Sie den Wasserschlagbeseitiger
Die Ausrüstung verhindert hauptsächlich, dass der Wasserschlag die Pumpe stoppt, die im Allgemeinen in der Nähe der Pumpenauslassleitung installiert ist.Es nutzt den Druck der Rohrleitung selbst als Kraft, um die Niederdruckautomatik zu realisieren, dh wenn der Druck in der Rohrleitung niedriger als der eingestellte Schutzwert ist, öffnet der Ablassanschluss automatisch die Wasserableitung und Druckentlastung um den Druck der lokalen Pipeline auszugleichen und die Auswirkungen des Wasserschlags auf die Ausrüstung und die Pipeline zu verhindern.Eliminator kann im Allgemeinen in mechanische und hydraulische zwei Arten unterteilt werden, mechanische Eliminatoraktion durch manuelle Wiederherstellung, hydraulischer Eliminator kann automatisch zurückgesetzt werden.
(3) Bringen Sie ein langsam schließendes Rückschlagventil am Auslassrohr der Wasserpumpe mit großem Durchmesser an.
Es kann den Wasserschlag zum Stoppen der Pumpe effektiv beseitigen, aber da während der Ventilbewegung eine gewisse Menge Wasser zurückfließt, muss der Saugbrunnen ein Überlaufrohr haben.Es gibt zwei Arten von langsam schließenden Rückschlagventilen: Typ mit schwerem Hammer und Typ mit Energiespeicher.Dieses Ventil kann die Ventilschließzeit innerhalb eines bestimmten Bereichs nach Bedarf einstellen.Im Allgemeinen wird das Ventil innerhalb von 3 bis 7 s nach dem Stromausfall zu 70 % bis 80 % geschlossen, und die verbleibenden 20 % bis 30 % der Schließzeit werden entsprechend den Bedingungen der Pumpe und Rohrleitung eingestellt, im Allgemeinen im Bereich von 10 ~ 30 s.Es ist erwähnenswert, dass die Rolle des langsam schließenden Rückschlagventils sehr effektiv ist, wenn es einen Buckel in der Rohrleitung gibt und ein Brückenwasserschlag auftritt.
(4) Stellen Sie den Einweg-Druckregelturm ein
In der Nähe des Pumpwerks oder an der entsprechenden Stelle der Leitung errichtet, ist die Höhe des Einweg-Wasserschlosses geringer als der dortige Leitungsdruck.Wenn der Druck in der Pipeline niedriger ist als der Wasserstand im Turm, füllt der Schwallturm Wasser in die Pipeline nach, um zu verhindern, dass die Wassersäule bricht und den Wasserschlag nicht überbrückt.Jedoch ist seine druckreduzierende Wirkung auf andere Wasserschläge als Wasserschläge zum Anhalten von Pumpen, wie beispielsweise Wasserschläge zum Schließen von Ventilen, begrenzt.Darüber hinaus ist die Leistung des im Einweg-Druckregelturm verwendeten Rückschlagventils absolut zuverlässig.Sobald das Ventil ausfällt, kann dies zu einem großen Ereignis führen.
(5) Bypass-Rohr (Ventil) in der Pumpstation einrichten.
Während des normalen Betriebs des Pumpensystems ist das Rückschlagventil geschlossen, weil der Wasserdruck auf der Wasserseite der Pumpe höher ist als der Wasserdruck auf der Saugseite.Wenn die Pumpe nach dem Unfall plötzlich gestoppt wird, fällt der Druck am Ausgang der Pumpstation stark ab, während der Druck auf der Saugseite stark ansteigt.Unter diesem Differenzdruck ist das vorübergehende Hochdruckwasser in der Wasserabsorptionshauptleitung das vorübergehende Niederdruckwasser, das die Rückschlagventilplatte zu der Druckwasserhauptleitung drückt und dort den Niederdruck erhöht.Andererseits wird auch der Wasserschlagdruck auf der Saugseite der Pumpe reduziert.Auf diese Weise werden der Anstieg und Abfall des Wasserschlags auf beiden Seiten der Pumpstation kontrolliert, wodurch der Schaden durch Wasserschlag effektiv reduziert und verhindert wird.
(6) Mehrstufiges Rückschlagventil einstellen
In einer langen Wasserleitung werden ein oder mehrere Rückschlagventile hinzugefügt, um die Wasserleitung in mehrere Abschnitte zu unterteilen, und Rückschlagventile werden an jedem Abschnitt angebracht.Wenn das Wasser in der Wasserförderleitung während des Wasserschlagvorgangs zurückfließt, wird jedes Rückschlagventil nacheinander geschlossen, um den Rückspülwasserstrom in mehrere Abschnitte zu unterteilen.Da die hydrostatische Höhe in jedem Wasserförderrohr (oder Rückspülwasser-Strömungsabschnitt) ziemlich klein ist, wird der Druckanstieg des Wasserschlags reduziert.Diese Schutzmaßnahme kann bei großen Höhenunterschieden der geometrischen Wasserversorgung effektiv eingesetzt werden.Aber die Möglichkeit einer Wassersäulentrennung kann nicht ausgeschlossen werden.Der größte Nachteil besteht darin, dass der Stromverbrauch der Pumpe steigt und die Kosten für die Wasserversorgung während des normalen Betriebs steigen.
(7) Die automatische Absaug- und Luftzufuhrvorrichtung wird am höchsten Punkt der Rohrleitung angebracht, um den Einfluss von Wasserschlägen auf die Rohrleitung zu verringern.
Postzeit: 11. Januar 2023