Что такое гидромолот? Эффект гидроудара

Что такое гидромолот?

Гидравлический удар — это явление, которое может возникнуть в любой трубопроводной системе, где клапаны используются для регулирования потока жидкости или пара. Гидравлический удар является результатом скачка давления или ударной волны высокого давления, которая распространяется по системе трубопроводов, когда движущаяся жидкость вынуждена изменить направление или резко остановиться. Эту ударную волну также обычно называют гидравлическим ударом или гидравлическим всплеском, и она может характеризоваться заметным стуком или стуком в трубах сразу после отключения.

Гидравлический удар может произойти, когда открытый клапан внезапно закрывается, в результате чего вода попадает в него, или когда насос внезапно отключается и поток меняет направление обратно к насосу. Поскольку вода несжимаема, в результате воздействия воды возникает ударная волна, которая распространяется со скоростью звука между клапаном и следующим коленом в системе трубопроводов или внутри столба воды после насоса.

Формирование гидроудара

Образование гидроудара можно очень хорошо понять из диаграмм ниже.

После образования конденсата поток внутри трубы состоит из двух компонентов: пара и конденсата. Скорость потока пара значительно выше, чем у конденсата. Во время такого двухфазного потока тяжелый конденсат, стекающий по нижней части трубы, вытягивается высокоскоростным паром. Это приводит к образованию водяной пробки, которая намного плотнее пара, движущегося со скоростью пара. Когда эта пробка останавливается каким-либо отрывом, например изгибом или оборудованием, кинетическая энергия пробки внезапно преобразуется в энергию давления, что создает ударную волну во всем трубопроводе. Трубопровод будет продолжать вибрировать до тех пор, пока эта энергия не рассеется в конструкции.

Эффект гидроудара и меры профилактики на трубопроводе

Вода Эффект молота означает, что когда открытый клапан внезапно закрывается, из-за инерции потока воды под давлением генерируется ударная волна потока воды, которая затем вызывает повреждение. Это «эффект гидроудара» в гидравлика, также равная положительному гидроудару.

Напротив, после внезапного открытия закрытого клапана также возникает гидроудар, называемый отрицательным гидроударом, который также обладает определенной разрушительной силой, но не такой большой, как первый.

Обычно запирающий элемент внезапно всасывается в седло клапана, когда клапан близок к закрытию, что называется эффектом блокировки цилиндра.

Хотя гидроудар производит много шума, настоящий ущерб причиняется механическим повреждением. Поскольку кинетическая энергия резко меняется на статическое давление в линии, гидравлический удар может сломать линию или повредить опору трубы и повредить соединение труб. В клапанах гидравлический удар может вызвать сильную вибрацию золотника, что может привести к выходу из строя диска, прокладки или уплотнения.

Для клапанов способ предотвращения гидравлического удара заключается в предотвращении резких изменений давления в системе.

Чтобы предотвратить колебания давления, клапан должен закрываться с равномерно изменяющейся скоростью. В некоторых случаях при использовании функции быстрого открытия может потребоваться перейти на равнопроцентную характеристику. Для регулирующих клапанов расход воды должен дросселироваться при подходе к седлу, приводу с достаточно большой выходной тягой, например пневмоприводу поршневого типа или гидроприводу, или специальной выемке на ходовой втулке привода, вращающегося вручную. .

Установка типа противоколебательного типа на трубопроводной системе также снижает эффект гидроудара. Это можно сделать с помощью сброса давления. клапан или буферный резервуар. Кроме того, в систему можно закачивать газ, а закачка газа может снизить плотность жидкости и обеспечить некоторую сжимаемость, позволяющую справиться с любыми внезапными колебаниями.

Советы по предотвращению гидроудара

Избегайте быстрозакрывающихся клапанов: Ручные клапаны следует закрывать медленно, особенно когда насосы еще работают. Следует избегать использования быстрозакрывающихся электромагнитных клапанов, если не установлены другие меры по смягчению последствий. Для бытовых целей угловые седла или ручные шаровые краны, которые нужно медленно закрывать, являются отличными клапанами для использования в системах питьевой воды».
Установите расширительные баки, водонапорные башни, расширительные баки или гидроаккумуляторы.: Эти системы улавливают скачки давления, позволяя расширяться жидкости и предотвращая гидравлический удар.
Уменьшите рабочее давление: Довольно часто основное давление подачи по всей трубопроводной сети не требуется. Локальное снижение давления поможет предотвратить гидравлический удар.
Установите трубы, рассчитанные на высокое давление.: Это не предотвращает гидравлический удар, но защищает трубу от повреждения.
Порядок работы процесса: Процедуры запуска и остановки должны учитывать воздействие гидравлического удара.
Установите продувочные клапаны и воздушные клапаны: Воздушные клапаны помогают уменьшить области низкого давления, которые предотвращают ускорение жидкости. Продувочные клапаны позволяют сбросить избыточное давление в потоке.