Ano ang Water Hammer?
Ang water hammer ay nangyayari kapag may biglaang pagkawala ng kuryente o kapag ang balbula ay masyadong mabilis na nakasara, dahil sa inertia ng presyon ng daloy ng tubig, isang shock wave ng daloy ng tubig ang nabubuo, tulad ng pagtama ng martilyo, kaya ito ay tinatawag na water hammer. Ang puwersang nalilikha ng pabalik-balik na shock wave ng daloy ng tubig, minsan ay napakalakas, ay maaaring makapinsala sa mga balbula at bomba.
Kapag ang isang bukas na balbula ay biglang sumara, ang tubig ay dumadaloy laban sa balbula at sa dingding ng tubo, na lumilikha ng presyon. Dahil sa makinis na dingding ng tubo, ang kasunod na daloy ng tubig ay mabilis na umaabot sa pinakamataas sa ilalim ng aksyon ng inertia at nagdudulot ng pinsala. Ito ang "water hammer effect" sa fluid mechanics, ibig sabihin, positibong water hammer. Ang salik na ito ay dapat isaalang-alang sa pagtatayo ng mga pipeline ng suplay ng tubig.
Sa kabaligtaran, pagkatapos biglang mabuksan ang saradong balbula, magbubunga rin ito ng water hammer, na tinatawag na negative water hammer. Mayroon din itong tiyak na mapanirang kapangyarihan, ngunit hindi ito kasinglaki ng nauna. Kapag biglang nawalan ng kuryente o nag-start ang electric water pump unit, magdudulot din ito ng pressure shock at water hammer effect. Ang shock wave ng pressure na ito ay kumakalat sa pipeline, na madaling humantong sa local overpressure ng pipeline, na magreresulta sa pagkabasag ng pipeline at pinsala sa kagamitan. Samakatuwid, ang water hammer effect protection ay naging isa sa mga pangunahing teknolohiya sa water supply engineering.
Mga kondisyon para sa martilyo ng tubig
1. Biglang bumubukas o nagsasara ang balbula;
2. Biglang humihinto o umaandar ang yunit ng bomba ng tubig;
3. Paghahatid ng tubig na may iisang tubo sa matataas na lugar (ang pagkakaiba sa taas ng lupain na may suplay ng tubig ay lumampas sa 20 metro);
4. Malaki ang kabuuang presyon (o presyon sa pagtatrabaho) ng bomba;
5. Masyadong malaki ang bilis ng tubig sa tubo ng tubig;
6. Masyadong mahaba ang tubo ng tubig at malaki ang pagbabago ng lupain.
Ang mga panganib ng martilyo ng tubig
Ang pagtaas ng presyon na dulot ng water hammer ay maaaring umabot nang ilang beses o kahit dose-dosenang beses sa normal na presyon ng tubo. Ang ganitong malalaking pagbabago-bago ng presyon ay nagdudulot ng pinsala sa sistema ng tubo pangunahin na tulad ng sumusunod:
1. Magdulot ng malakas na panginginig ng pipeline at pagkaputol ng koneksyon ng pipeline;
2. Nasira ang balbula, at ang matinding presyon ay masyadong mataas para maging sanhi ng pagsabog ng tubo, at bumababa ang presyon ng network ng suplay ng tubig;
3. Sa kabaligtaran, kung ang presyon ay masyadong mababa, ang tubo ay babagsak, at ang balbula at mga bahagi ng pag-aayos ay masisira;
4. Magdulot ng pag-atras ng bomba ng tubig, pinsala sa kagamitan o mga tubo sa silid ng bomba, malubhang magiging sanhi ng paglubog ng silid ng bomba, magdulot ng mga personal na kaswalti at iba pang malalaking aksidente, at makaapekto sa produksyon at buhay.
Mga hakbang sa pag-iwas upang maalis o mabawasan ang water hammer
Maraming mga hakbang sa pag-iwas sa water hammer, ngunit iba't ibang mga hakbang ang kailangang gawin depende sa mga posibleng sanhi ng water hammer.
1. Ang pagbabawas ng daloy ng tubo ng tubig ay maaaring makabawas sa presyon ng water hammer sa isang tiyak na lawak, ngunit mapapataas nito ang diyametro ng tubo ng tubig at mapapataas ang puhunan sa proyekto. Kapag naglalagay ng mga tubo ng tubig, dapat isaalang-alang ang pag-iwas sa mga umbok o malalaking pagbabago sa dalisdis. Ang laki ng water hammer kapag nakahinto ang bomba ay pangunahing nauugnay sa geometric head ng silid ng bomba. Kung mas mataas ang geometric head, mas malaki ang water hammer kapag nakahinto ang bomba. Samakatuwid, dapat pumili ng makatwirang head ng bomba ayon sa aktwal na lokal na kondisyon. Pagkatapos ihinto ang bomba sa isang aksidente, hintayin hanggang mapuno ng tubig ang tubo sa likod ng check valve bago simulan ang bomba. Huwag buksan nang lubusan ang outlet valve ng water pump kapag sinisimulan ang bomba, kung hindi ay magkakaroon ng malaking impact ng tubig. Karamihan sa mga pangunahing aksidente sa water hammer sa maraming istasyon ng pumping ay nangyayari sa ilalim ng ganitong mga pangyayari.
2. Mag-set up ng aparatong pang-alis ng water hammer
(1) Paggamit ng teknolohiyang kontrol sa pare-parehong presyon:
Dahil ang presyon ng network ng tubo ng suplay ng tubig ay patuloy na nagbabago kasabay ng pagbabago ng mga kondisyon sa pagtatrabaho, ang mababang presyon o sobrang presyon ay kadalasang nangyayari habang ginagamit ang sistema, na madaling kapitan ng water hammer, na nagreresulta sa pinsala sa mga tubo at kagamitan. Ginagamit ang awtomatikong sistema ng kontrol upang kontrolin ang presyon ng network ng tubo. Ang pagtukoy, pagkontrol sa feedback ng pagsisimula, paghinto at pagsasaayos ng bilis ng bomba ng tubig, pagkontrol sa daloy, at pagkatapos ay pagpapanatili ng presyon sa isang tiyak na antas. Ang presyon ng suplay ng tubig ng bomba ay maaaring itakda sa pamamagitan ng pagkontrol sa microcomputer upang mapanatili ang pare-parehong presyon ng suplay ng tubig at maiwasan ang labis na pagbabago-bago ng presyon. Nababawasan ang posibilidad ng pagkakaroon ng hammer.
(2) Ikabit ang pang-alis ng water hammer
Pangunahing pinipigilan ng kagamitang ito ang water hammer kapag nakahinto ang bomba. Karaniwan itong naka-install malapit sa tubo ng labasan ng bomba ng tubig. Ginagamit nito ang presyon ng tubo mismo bilang lakas upang maisakatuparan ang awtomatikong aksyon ng mababang presyon, ibig sabihin, kapag ang presyon sa tubo ay mas mababa kaysa sa itinakdang halaga ng proteksyon, awtomatikong magbubukas ang drain at maglalabas ng tubig. Ang pressure relief ay upang balansehin ang presyon ng mga lokal na tubo at maiwasan ang epekto ng water hammer sa kagamitan at mga tubo. Sa pangkalahatan, ang mga eliminator ay maaaring hatiin sa dalawang uri: mekanikal at haydroliko. I-reset.
3) Magkabit ng mabagal na pagsasara ng check valve sa outlet pipe ng malaking-kalibreng water pump
Mabisa nitong maalis ang water hammer kapag nakahinto ang bomba, ngunit dahil mayroong tiyak na dami ng backflow ng tubig kapag pinaandar ang balbula, dapat mayroong overflow pipe ang suction well. Mayroong dalawang uri ng slow-closing check valve: uri ng hammer at uri ng energy storage. Maaaring isaayos ng ganitong uri ng balbula ang oras ng pagsasara ng balbula sa loob ng isang tiyak na saklaw ayon sa mga pangangailangan. Sa pangkalahatan, 70% hanggang 80% ng balbula ay nagsasara sa loob ng 3 hanggang 7 segundo pagkatapos ng power failure, at ang oras ng pagsasara ng natitirang 20% hanggang 30% ay inaayos ayon sa mga kondisyon ng water pump at pipeline, kadalasan ay nasa hanay na 10 hanggang 30 segundo. Mahalagang tandaan na ang slow-closing check valve ay napakaepektibo kapag mayroong umbok sa pipeline upang tulayin ang water hammer.
(4) Magtayo ng one-way surge tower
Ito ay itinayo malapit sa istasyon ng pumping o sa isang naaangkop na lokasyon ng pipeline, at ang taas ng one-way surge tower ay mas mababa kaysa sa presyon ng pipeline doon. Kapag ang presyon sa pipeline ay mas mababa kaysa sa antas ng tubig sa tower, ang surge tower ay magsusuplay ng tubig sa pipeline upang maiwasan ang pagkasira ng haligi ng tubig at maiwasan ang water hammer. Gayunpaman, ang epekto nito sa depressurizing sa water hammer maliban sa pump stop water hammer, tulad ng valve closing water hammer, ay limitado. Bukod pa rito, ang pagganap ng one-way valve na ginagamit sa one-way surge tower ay dapat na lubos na maaasahan. Kapag ang balbula ay nasira, maaari itong humantong sa malalaking aksidente.
(5) Maglagay ng bypass pipe (balbula) sa pumping station
Kapag normal ang pagtakbo ng sistema ng bomba, ang check valve ay sarado dahil ang presyon ng tubig sa pressure water side ng bomba ay mas mataas kaysa sa presyon ng tubig sa suction side. Kapag biglang huminto ang bomba dahil sa power failure, ang presyon sa outlet ng pumping station ay biglang bumababa, habang ang presyon sa suction side ay biglang tumataas. Sa ilalim ng differential pressure na ito, ang transient high-pressure water sa water suction main pipe ay ang transient low-pressure water na nagtutulak palayo sa check valve plate at dumadaloy papunta sa pressure water main pipe, at nagpapataas ng low water pressure doon; sa kabilang banda, ang water pump ay nakakabawas din sa water hammer boost sa suction side. Sa ganitong paraan, ang pagtaas at pagbaba ng water hammer sa magkabilang gilid ng pumping station ay nakokontrol, kaya epektibong nababawasan at napipigilan ang mga panganib ng water hammer.
(6) Itakda ang balbulang pang-check na may maraming yugto
Sa mas mahabang tubo ng tubig, magdagdag ng isa o higit pang mga check valve, hatiin ang tubo ng tubig sa ilang mga seksyon, at maglagay ng check valve sa bawat seksyon. Kapag ang tubig sa tubo ng tubig ay umaagos pabalik habang isinasagawa ang water hammer, ang mga check valve ay isinasara nang sunud-sunod upang hatiin ang backflush flow sa ilang mga seksyon. Dahil medyo maliit ang hydrostatic head sa bawat seksyon ng tubo ng tubig (o backflush flow section), nababawasan ang daloy ng tubig. Hammer Boost. Ang proteksiyon na hakbang na ito ay maaaring epektibong gamitin sa mga sitwasyon kung saan malaki ang pagkakaiba sa taas ng heometrikong suplay ng tubig; ngunit hindi nito maaalis ang posibilidad ng paghihiwalay ng water column. Ang pinakamalaking disbentaha nito ay: tumataas ang konsumo ng kuryente ng water pump sa normal na operasyon, at tumataas ang gastos sa suplay ng tubig.
(7) Ang mga awtomatikong aparato para sa tambutso at suplay ng hangin ay inilalagay sa mataas na bahagi ng tubo upang mabawasan ang epekto ng water hammer sa tubo.
Oras ng pag-post: Nob-23-2022