Vad är en hydraulisk chock? Orsaker till hydraulisk chock i rör

Hydraulisk chock i rörledningarna representerardet ögonblickliga trycket hoppa. Droppen är förknippad med en kraftig förändring i vattenflödeshastigheten. Vidare lär vi oss mer detaljerat hur en hydraulisk chock uppstår i rörledningarna.

Huvudfelet

Felaktigt betraktad som en hydraulisk chockResultatet av fyllningen av vätskan i kolvutrymmet i motorn med motsvarande konfiguration (kolv). Som ett resultat når kolven inte upp till dödscentret och börjar klämma vattnet. Detta leder i sin tur till motorfel. I synnerhet till stavens eller anslutningsstångens kross, brytningen av knölarna i cylinderhuvudet, bristningen av packningarna.

klassificering

I enlighet med tryckhoppets riktning kan hydraulisk chock vara:

• Positiv. I detta fall uppstår ökningen av trycket på grund av en skarp vridning av pumpen eller avstängning av röret.
• Negativ. I det här fallet talar vi om tryckfallet på grund av öppningen av spjället eller pumpen.

I enlighet med tiden för vågutbredning och perioden för överlappning av grindventilen (eller andra avstängningsventiler) under vilka en hydraulisk chock genererades i rören är den uppdelad i:

• Direkt (full).
• Indirekt (ofullständig).

I det första fallet är den främre delen av den bildade vågenrör sig i motsatt riktning mot vattenflödet. Ytterligare rörelse kommer att bero på elementen i rörledningen, som ligger före den slutna ventilen. Det är troligt att vågens framsida kommer att passera upprepade gånger direkt och bakåtriktad. Med en delström av hydraulisk inverkan inte bara kan börja att röra sig i en annan riktning, men också delvis för att föra vidare genom ventilen om den inte är stängd fram till slutet.

effekter

Den farligaste är positivhydraulisk chock i värmesystemet eller vattenförsörjningen. Om tryckfallet är för högt kan linjen vara skadad. I synnerhet uppträder längsgående sprickor på rören, som därefter leder till en splittring, ett brott mot tätheten i stoppventilerna. På grund av dessa fel börjar vattenförsörjningsutrustningen misslyckas: värmeväxlare, pumpar. Hydraulisk chock måste i detta avseende förhindras eller reduceras styrkan. Vattentrycket blir maximalt under bromsningen av flödet när all den kinetiska energin överförs till arbetet med att sträcka huvudets väggar och komprimera vätskekolonnen.

forskning

Experimentellt och teoretiskt studerade fenomenet i1899. Nikolai Zhukovsky. Forskaren identifierade orsakerna till hydraulisk chock. Det fenomen beror på det faktum att i processen för stängning av linjen på vilken det finns flöde av vätska, eller under dess snabba stängnings (accessionsnummer återvändsgränd kanal med en källa för hydraulisk energi), är bildat en skarp ändring i tryck och vattenhastighet. Det är inte samtidigt längs hela rörledningen. Om i detta fall generera en viss dimension, är det möjligt att detektera denna hastighet förändring sker i riktning och storlek, och trycket - både nedåt och ökar i förhållande till den ursprungliga. Allt detta innebär att oscillerande processen sker i huvudlinjen. Det kännetecknas av en periodisk minskning och en ökning av trycket. Hela denna process är olika och transience orsakas av elastisk deformation av själva fluidet och rörväggarna. Zhukovsky visade att den hastighet med vilken vågen fortplantas är direkt proportionell mot vattenets kompressibilitet. Värdet på deformationen av rörväggarna är också viktigt. Det bestäms av materialets elasticitetsmodul. Våghastigheten beror på rörledningens diameter. Ett skarpt tryckhopp kan inte ske i en linje fylld med gas, eftersom den komprimerar ganska enkelt.

Processflöde

I ett autonomt vattenförsörjningssystem, till exempelEn nedihålspump kan användas för att skapa tryck i huvudlinjen. Hydraulisk chock uppstår när ett plötsligt stopp av fluidförbrukningen - när kranen är stängd. Vattenströmmen som gjorde trafiken längs motorvägen kan inte sluta direkt. Vätsketrådspelaren skär ner i vattnet "dödsänd", som bildades när kranen var stängd. Från det hydrauliska stötarreläet hjälper det här inte. Det reagerar bara på hoppet genom att stänga av pumpen när kranen är stängd och trycket överstiger maximivärdet. Avstängningen, som att stoppa vattenflödet, är inte momentant.

exempel

Du kan överväga en pipeline med en konstanttryck och rörelse av vätskan med en permanent karaktär, varvid den stängda ventilen var abrupt eller plötsligt blockerad ventil. Vattnet väl systemet, vanligen en hydraulisk chock inträffar i det fall där den omvända grindorganet är belägen högre än den statiska vattennivån (9 meter eller mer), eller läcker, medan det följande håller ventilen är högre tryck. I båda fallen sker partiell urladdning. Vid nästa pumpstart fylls högvatten med vakuum. Fluiden slår ventilen stängd checken och strömma över det, provocera tryck hoppa. Som ett resultat uppstår en hydrostatisk chock. Det bidrar inte bara till sprickbildning och förstöring av föreningar. I händelse av tryck zum eller skadade pumpmotorn (och ibland båda elementen omedelbart). Ett sådant fenomen kan förekomma vid volym hydrauliskt drivsystem när spolen ventil används. När spolen överlappnings kanal ett vätskeutlopps som har de ovan beskrivna förfarandena.

Skydd mot hydrauliska stötar

Hoppets kraft beror på flödeshastigheten upp tilloch efter blockering av motorvägen. Ju mer intensiv rörelsen desto starkare påverkar plötsligt stopp. Hastigheten för flödet i sig beror på huvudlinjens diameter. Ju större tvärsnittet är desto svagare är vätskans rörelse. Av detta kan man dra slutsatsen att användningen av stora rörledningar minskar sannolikheten för en vattenhammare eller försvagar den. Ett annat sätt är att öka längden på överlappningen av vattenröret eller pumpen. För gradvis överlappning av röret används stängningselement av grindstyp. Speciellt för pumpar används mjukstartssatser. De gör det möjligt att inte bara undvika vattenhammare under processen att starta, men också öka pumpens livslängd avsevärt.

kompensatorer

Det tredje alternativet innebär användning avspjällanordning. Det är en membran expansionstank, som kan "släcka" de resulterande tryckstötarna. Hydrauliska hammarkompensatorer arbetar enligt en viss princip. Den består av att under tryckökningen sker fluid rörlig kolv och komprimering av det elastiska elementet (fjädrar eller luft). Som ett resultat omvandlas chockprocessen till en oscillerande process. På grund av avledningen av energi förra klingar ganska snabbt utan en betydande ökning av trycket. Kompensatorn används i påfyllningsledningen. Den laddas med tryckluft vid ett tryck av 0,8-1,0 MPa. Beräkning görs approximativt enligt de körförhållanden av energiabsorptionen av vattenpelaren från påfyllningstanken eller ackumulatorn till kompensatorn.