Što je hidraulički šok? Uzroci hidrauličkog udara u cijevima

Hidraulični udar

Glavna pogreška

Pogrešno je smatrati hidrauličkim udarom rezultat punjenja tekućine super-klipnog prostora u motoru odgovarajuće konfiguracije (klip). Kao rezultat toga, klip ne dolazi do mrtvog centra i počinje cijeđenje vode. Ovo zauzvrat dovodi do neuspjeha motora. Naročito, do prekida šipke ili spojne šipke, lomljenja klinova u glavi motora, raskida brtvi.

klasifikacija

U skladu s smjerom podizanja tlaka, hidraulički šok može biti:

• Pozitivan. U tom se slučaju povećava tlak zbog oštrog uključivanja crpke ili zatvaranja cijevi.
• Negativan. U ovom slučaju, riječ je o padu tlaka zbog otvaranja prigušivača ili crpke.

U skladu s vremenom razmnožavanja valova i razdobljem preklapanja ventila za zatvaranje (ili drugih ventila za zatvaranje) tijekom kojih je nastao hidraulični šok u cijevima, podijeljen je na:

• Izravno (puna).
• Neizravni (nepotpuni).

U prvom slučaju, prednji dio formiranog vala se pomiče u smjeru suprotnom od izvornog smjera protoka vode. Daljnje kretanje ovisit će o elementima cjevovoda koji se nalaze prije zatvorenog ventila. Vjerojatno je da će prednji dio vala opetovano proći i obrnuti smjer. S nepotpunim hidrauličkim udarom, tok ne samo da se može početi premještati na drugu stranu, već i djelomično proći kroz ventil ako nije zatvoren do kraja.

efekti

Najopasniji je pozitivan hidraulički udar u sustavu grijanja ili vodoopskrbe. Ako je pad tlaka previsok, linija može biti oštećena. Naročito, na cijevima se pojavljuju uzdužne pukotine, koje potom dovode do podjele, kršenja stezanja u zaustavnim ventilima. Zbog tih kvarova, opskrba vodom počinje propasti: izmjenjivači topline, pumpe. S tim u vezi, hidraulički udar mora se spriječiti ili smanjiti njezinu čvrstoću. Tlak vode postaje maksimalna prilikom kočenja protoka kada se sva kinetička energija prenese na rad istezanja zidova glavnog i komprimiranja stupca tekućine.

istraživanje

Eksperimentalno i teoretski proučavao fenomen 1899. Nikolaj Zhukovsky. Istraživač je identificirao uzroke hidrauličkog udara. Fenomen je zbog činjenice da se za vrijeme zatvaranja glavne crte, što je protok tekućine, ili kad se brzo zatvori (kada je mrtva točka povezana s izvorom hidrauličke energije), nastaje nagla promjena tlaka i brzine vode. To nije istodobno duž cijelog plinovoda. Ako se u ovom slučaju radi određenih mjerenja, može se otkriti da se promjena brzine odvija u smjeru i veličini i pritisku - kako u smjeru smanjenja, tako i povećanju u odnosu na početno. Sve to znači da se oscilacijski proces odvija u glavnoj liniji. Karakterizira ga periodično smanjenje i povećanje pritiska. Cijeli ovaj proces karakterizira prolaznost i uzrokuje elastične deformacije same tekućine i zidove cijevi. Zhukovsky je pokazao da je brzina kojom se val širi izravno proporcionalna kompresibilnosti vode. Vrijednost deformacije zidova cijevi je također važna. Određuje se modulom elastičnosti materijala. Brzina vala ovisi o promjeru cjevovoda. Oštri pritisak skočenja ne može se pojaviti u liniji punjenom plinom, jer se vrlo lako stišava.

Procesni tijek

U autonomnom vodoopskrbnom sustavu, primjerice seoska kuća, može se koristiti pumpa za dolje za stvaranje pritiska u plinovodu. Hidraulični udar To se događa kada se potrošnja tekućine iznenada zaustavi - kada je slavina zatvorena. Vodeni tok koji je napravio promet duž autoceste ne može se odmah zaustaviti. Stup tekuće tekućine urezuje se u "slijepu stranu" vode koja je nastala kad je dizalica zatvorena. Iz releja hidrauličkog šoka u ovom slučaju ne pomaže. Samo reagira na skok isključivanjem crpke nakon što je slavina zatvorena i tlak prelazi maksimalnu vrijednost. Zaustavljanje, poput zaustavljanja protoka vode, nije trenutačno.

primjeri

Moguće je uzeti u obzir cjevovod s konstantnom glavom i kretanje tekućine stalne prirode u kojoj je ventil bio iznenada zatvoren ili je ventil iznenada zatvoren. U sustavu opskrbe vodom u nizu, u pravilu dolazi do hidrauličkog udara kada se element povratnog vratila nalazi veći od statičke razine vode (za 9 metara ili više) ili ima curenje, a sljedeći visokotlačni ventil održava pritisak. U oba slučaja dolazi do djelomičnog pražnjenja. U sljedećem početku pumpe, voda velike brzine ispunit će vakuum. Tekućina se sudaraju s zatvorenim ventilom za zatvaranje i strujom iznad njega, uzrokujući pritiskanje tlaka. Kao rezultat toga dolazi hidrostatski šok. Ona pridonosi ne samo stvaranju pukotina i uništavanju spojeva. Ako postoji potisni pritisak, pumpa ili motor (i ponekad i odjednom) su oštećeni. Ova se pojava može dogoditi u sustavima volumetrijskog hidrauličkog pogona, kada se koristi spolni ventil. Kada je kalem zatvoren jednim od kanala za ubrizgavanje fluida, pojavljuju se gore opisani postupci.

Zaštita od hidrauličkih šokova

šok snaga ovisi o brzini protoka prije i poslije linije preklapaju. Što je intenzivniji pokret, to je jači utjecaj kada se naglo zaustavi. Brzina strujanja sama će ovisiti o promjeru glavne linije. Što je veći poprečni presjek, to je slabiji pokret tekućine. Iz toga možemo zaključiti da je upotreba velikih cjevovoda smanjuje mogućnost vodenih udara ili ga slabi. Drugi je način povećati trajanje preklapanja cjevovoda ili crpke. Za provedbu progresivne preklapajuće cijev koristi ventila elemenata tipa zaključavanje. Posebno za crpke koriste se soft setovi za pokretanje. Oni omogućuju ne samo izbjegavanje čekića vode tijekom procesa uključivanja, nego i znatno povećavaju radni vijek crpke.

kompenzatori

Treća opcija uključuje upotrebu prigušnog uređaja. To je membranski spremnik za ekspanziju, koji je u stanju "ugasiti" rezultirajuće skokove pod pritiskom. Kompenzatori hidrauličnih čekića rade prema određenom načelu. Sastoji se od činjenice da u procesu povećanja tlaka klip pomiče tekućinu i oblaže elastični element (opruga ili zrak). Kao rezultat toga, šok proces se pretvara u oscilatorni proces. Zbog rasipanja energije, potonji se brzo raspada bez značajnog povećanja pritiska. Kompenzator se koristi u liniji punjenja. Napunjen je komprimiranim zrakom pri tlaku od 0,8-1,0 MPa. Izračun se provodi približno u skladu s uvjetima apsorpcije energije kolone pokretne vode iz spremnika za punjenje ili akumulatora do kompenzatora.