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Qual è il colpo d'ariete? Le cause di colpi d'ariete nelle tubazioni

Il colpo d'ariete nei tubi è aumento di pressione che si verificano istantaneamente. Goccia associata ad un brusco cambiamento nella velocità del flusso d'acqua. Avanti, abbiamo ulteriori informazioni su come ci sia un martello l'acqua nei tubi.

L'errore di base

Erroneamente pensato di acqua liquido risultato martello nadporshnevogo riempiendo lo spazio nella configurazione corrispondente motore (alternativo). Pertanto, il pistone non raggiunge la posizione di punto morto e ha inizio la compressione di acqua. Questo, a sua volta, porta a danni al motore. In particolare, per fratturare l'asta o biella, rottura di perni nella testata, guarnizioni strappo.

classificazione

In conformità con la direzione della sovrappressione colpo d'ariete può essere:

  • Positivo. In questo caso, l'aumento di pressione è dovuto alla commutazione brusca sulla pompa o tubi sovrapposizione.
  • Negativo. In questo caso si parla della caduta di pressione a seguito dell'apertura lembo o l'arresto della pompa.

In conformità con il tempo di propagazione dell'onda e il periodo di sovrapposizione di valvola (o altre valvole), durante il quale il colpo d'ariete formata in tubi, viene separato in:

  • Diretta (completa).
  • Indiretta (incompleto).

Nel primo caso il fronte d'onda risultante si muove nella direzione opposta alla direzione iniziale del flusso d'acqua. Ulteriore movimento dipenderà elementi della pipeline, che si trovano davanti al cancello chiuso. È probabile che il fronte d'onda passa ripetutamente direzioni avanti e indietro. Con un flusso parziale di impatto idraulico non solo può iniziare a muoversi in una direzione diversa, ma anche in parte a trasmettere attraverso la valvola se non viene chiuso fino alla fine.

effetti

Il più pericoloso è un aumento di pressione nel sistema di riscaldamento o acqua. Quando si salta una pressione troppo alta può danneggiare il tubo. In particolare, i tubi aventi fessure longitudinali, che porta successivamente raggruppati, rottura del contenimento nel valvolare. A causa di questi errori cominciano a fallire impianti idraulici: scambiatori di calore, pompe. A questo proposito, il colpo d'ariete è necessario per prevenire o ridurre il suo effetto. La pressione dell'acqua è massimizzata durante la frenatura quando il passaggio di flusso attraverso l'energia cinetica in lavoro di stretching linea le pareti e la compressione della colonna di liquido.

ricerca

Teoricamente che sperimentalmente studiato il fenomeno nel 1899 Nikolai Zhukovsky. I ricercatori hanno identificato le cause del colpo d'ariete. Il fenomeno è dovuto al fatto che nel processo di chiusura della linea su cui v'è flusso di liquido, o durante la sua rapida (canale adesione vicolo cieco con una sorgente di energia idraulica) di chiusura, viene formato un brusco cambiamento di pressione e velocità dell'acqua. Non è allo stesso tempo intorno al gasdotto. Se in questo caso generare una certa dimensione, è possibile rilevare che il cambiamento tasso avviene in direzione e grandezza, e la pressione – sia verso il basso e aumentare rispetto all'originale. Tutto ciò significa che v'è un processo oscillante linea. Essa è caratterizzata da aumento periodica e diminuzione della pressione. Questo intero processo è diverso e transience è causato dalla deformazione elastica del fluido stesso e le pareti del tubo. Zhukovski stato dimostrato che la velocità di propagazione delle onde è direttamente proporzionale alla compressibilità dell'acqua. Altrettanto importante è la quantità di deformazione della parete del tubo. Si è determinata dal modulo di elasticità del materiale. La velocità delle onde dipende dal diametro del tubo. Il brusco salto di pressione non può verificarsi in linea, riempito di gas, poiché è abbastanza facile a ridursi.

Il corso del processo

Il sistema di batteria della fornitura di acqua, come ad esempio una casa di campagna, la pompa fondo pozzo può essere utilizzato per generare una pressione di linea. colpo d'ariete si verifica quando la cessazione improvvisa di assunzione di liquidi – quando la sovrapposizione della valvola. Il flusso di acqua, rende il movimento sulla strada, in grado di fermare immediatamente. inerzia colonna di liquido precipita in acqua "punto morto", che si forma quando la valvola è chiusa. Colpo d'ariete relè in questo caso non aiuta. Esso risponde solo a saltare, tagliando la pompa dopo che la valvola è chiusa, e la pressione superi il valore massimo. Chiusura come flusso dell'acqua arresto non viene eseguita immediatamente.

esempi

È possibile considerare il condotto con una pressione costante e il movimento del liquido con un carattere permanente, in cui la valvola chiusa era bruscamente o improvvisamente valvola bloccata. Il sistema di acqua di pozzo, di solito un ammortizzatore idraulico si verifica nel caso in cui l'elemento di gate inverso si trova superiore al livello dell'acqua statico (9 metri o più), o perdite, mentre la seguente tiene la valvola essendo pressione maggiore. Ed infatti, in entrambi i casi esiste un vuoto parziale. Nel prossimo avvio della pompa scorre acqua ad alta velocità riempirebbe il vuoto. Il liquido si scontra con la chiusura della valvola di non ritorno e il flusso su di esso, provocando salto di pressione. Il risultato è un aumento. Facilita non solo la formazione di cricche e la distruzione delle articolazioni. In caso di salto di pressione o motore della pompa danneggiata (e talvolta entrambi gli elementi immediatamente). Tale fenomeno può verificarsi in sistema di azionamento idraulico volumetrico quando viene utilizzata la valvola a rocchetto. Quando il canale di scarico liquida ricoprimento avente i processi sopra descritti.

protezione contro le sovratensioni

la forza d'urto dipende dal flusso prima e dopo la linea di sovrapposizione. Il movimento più intenso, maggiore è l'impatto in caso di arresto improvviso. La velocità di flusso dipende dal diametro. La sezione maggiore, minore movimento del liquido. Da ciò si può concludere che l'uso di grandi condotte riduce la possibilità di ariete o indebolisce. Un altro modo è quello di aumentare la lunghezza di sovrapposizione del tubo di acqua o la pompa. Per implementare tubo valvola usato elementi di bloccaggio tipo sovrapposti progressive. Soprattutto per pompe utilizzati insiemi di soft-start. Esse permettono non solo per evitare colpi d'ariete nel processo di inclusione, ma anche aumenta in modo significativo la durata della pompa.

compensatori

Una terza forma di realizzazione della protezione prevede l'utilizzo del dispositivo buffer. È un vaso di espansione a membrana, che è in grado di "quench" risultante picchi di pressione. compensatori impatto idraulici funzionano su alcuni principi. Esso consiste nel fatto che durante l'aumento di pressione avviene fluido in movimento del pistone e la compressione dell'organo elastico (molle o aria). Come risultato del processo di shock si trasforma in un'oscillazione. A causa della dissipazione di energia ultima decade abbastanza rapidamente senza un significativo aumento della pressione. Il compensatore viene utilizzato nella linea di riempimento. È caricata con aria compressa ad una pressione di 0,8-1,0 MPa. Calcolo viene effettuato circa, in base alle condizioni di marcia del assorbimento di energia della colonna d'acqua dal serbatoio di riempimento o accumulatore al compensatore.