Jedním z hlavních problémů při provozu autonomních topných systémů a zásobování vodou je pokles tlaku. Vodní ráz v systému přívodu vody a ohřevu vody způsobený touto prudkou kapkou může způsobit vážné poškození. Musí to být varováno, souhlasíte?
Řekneme vám, jak tomuto jevu předcházet a neutralizovat jeho negativní důsledky a zajistit tak nepřetržitý provoz obvodů. Zde najdete, jaké metody se používají k vyloučení vodního kladiva v systémech, které přepravují vodu do vodovodních kohoutků a topných zařízení.
V článku prezentovaném pro seznámení je podrobně popsána povaha vodního kladiva. Jsou uvedena preventivní opatření, která vylučují výskyt nebezpečné situace. Pro jasné vnímání složitých schémat, ilustrací fotografií a videí.
Co je to vodní kladivo?
Vodní kladivo je krátkodobý, ale významný tlakový ráz v systému naplněném tekutinou. K tomuto jevu dochází, když se proud tekutiny srazí s překážkou v jeho cestě. Mezi typické příklady výskytu takových překážek patří ostré překrytí ventilů, náhlé zastavení čerpadla, vzduchová zátka atd.
Tváří v tvář překážce proud vody setrvačností pokračuje v toku rychlostí, s jakou se pohyboval, dokud se překážka neobjevila. První vrstvy, které jsou v kontaktu s překážkou, jsou zhutněny stejnou rychlostí v důsledku příchodu následujících vrstev.
V důsledku neustálého vstřikování nových vrstev toku se tlak rychle zvyšuje a kapalina „hledá“ způsob, jak vypustit její část, aby ji vypustila.
Galerie Obrázků
Foto z
Nebezpečí pozdního nástupu vodního kladiva
Roztržení svařovaných kovových trubek
Přetržení závitové trubky
Poškození vinutí a těsnění
Uzavírací ventily v systému přívodu vody
Tovární nastavení manometru
Problémy s vodoměry
Podobná situace nastává téměř vždy, když se tok přeruší kulovým kohoutem nebo ventilem. Na první pohled se tento jev může zdát neškodný. A tolik majitelů mu příliš nevěnuje pozornost.
Ale ve skutečnosti, pokud najdete předpoklady pro závadu vaření v potrubí a tvarovkách, je vhodné ji odstranit co nejdříve. Opravdu, v důsledku vodního kladiva v topném systému se objevují praskliny a praskliny a také poškození zařízení.
Tomuto vážnému problému mohou předcházet cvaknutí a klepání, jakož i nadměrný hluk ve vodovodních trubkách, doprovázený charakteristickým zavrčením.
Kliknutí nastává převážně v místech, kde jsou větší trubky spojeny s menšími sekcemi. Voda, která teče podél jejich vnitřních stěn, narazí na překážku, i když nižší, ale přesto.
Pravidelný výskyt vodního kladiva má nepříznivý vliv na provoz systému, což výrazně snižuje jeho životnost
V případě nouze mohou účinky vodního kladiva ovlivnit:
- zařízení (těsnost potrubí je přerušena a topná zařízení jsou zničena);
- vlastnictví (voda vytékající z poškozené sítě zaplaví bydlení a povede k poškození nábytku);
- Domácnost (pokud k porušení dojde v topném systému, hrozí vážné tepelné popálení).
Podle statistik se „lví podíl“ na haváriích v potrubí, který činí asi 60%, vyskytuje v důsledku vodního kladiva. Negativní důsledky tohoto jevu lze častěji pozorovat u opotřebovaných trubek pokrytých korozí.
Důsledky pravidelných hydrodynamických šoků mohou být nepředvídatelné a nejběžnějším z nich je průlom.
To způsobuje největší problém prodlouženým potrubím, například při uspořádání „teplé podlahy“, podél jejích obrysů cirkuluje kapalina předehřátá na určitou teplotu.
Míra poškození do značné míry závisí na umístění bariéry: pokud je na začátku prodlouženého potrubí, bude velikost zvýšeného tlaku zanedbatelná, ale pokud bude na konci, bude mnohem vyšší.
Tento efekt se nejčastěji projevuje, když do instalace topného systému byly zapojeny trubky různých průměrů. Pokud „vícerozměrné“ trubky pomocí adaptérů nejsou přivedeny do společného „jmenovatele“, je nevyhnutelné zvýšení tlaku v topném systému. V této situaci je obvod pro ochranu systému vybaven speciálním ventilem - termostatem.
Příčiny vodního kladiva
Fyzikální povaha tohoto jevu spočívá v úplné ztrátě nebo významném snížení průtoku vodovodních potrubí, v důsledku čehož se zvyšuje tlak kapaliny v systému.
V domech, kde inženýrská komunikace byla negramotná navržena a vybavena, lze často slyšet charakteristické klepání a klepání v potrubí.
Jsou vnějším projevem vodního kladiva a vznikají, když se cirkulace kapaliny náhle zastaví v uzavřeném systému a poté se její pohyb náhle obnoví.
Přirozené zátky potrubí jsou často zácpy v letecké dopravě, adaptéry z většího průměru na menší nebo instalované uzavírací ventily.
Pokud překážka brání vodě, která se pohybuje určitou rychlostí, její rychlost se zpomalí a objem se bude dále zvyšovat. Pokud nenajde žádnou cestu ven, vytvoří zpětnou vlnu, která při střetu s hlavním tělem vody zvyšuje tlak v systému. Někdy může dosáhnout prahu 20 Atm.
Kvůli těsnosti linky nemá nahromaděný objem kam jít, ale silná energie se stále snaží najít cestu ven do vnějšího prostředí. Nárazová síla vyplývající z takové kolize vytváří nebezpečí prasknutí potrubí, které nemá dostatečnou rezervu bezpečnosti.
Z tohoto důvodu je pro uspořádání systému nutné použít bezešvé vodovodní potrubí přizpůsobené vodovodním sítím, které vyhovují GOST 3262-75, nebo tlakově těsné analogy plastů vyrobené podle GOST 18599.
V důsledku trvalého dopadu vodní energie se bude potrubí nebo pevné prvky systému postupně nebo rychle ničit
Hlavní faktory vyvolávající výskyt vodního kladiva v potrubí jsou:
- poruchy nebo poruchy oběhového čerpadla;
- přítomnost vzduchu v uzavřené smyčce systému;
- výpadky proudu;
- při náhlém uzavření uzavíracích ventilů.
Krátkodobé zvýšení tlaku v uzavřeném okruhu v důsledku vstřikování kapaliny nad stanovenou normu může nastat, pokud se oběžné kolo spustí při vysokých otáčkách při zapnutí čerpadla.
V poslední době se při vybavení autonomního topného systému místo starých ventilů a šoupátek stále více používají kulové kohouty, jejichž zařízení nezajišťuje hladký chod.
Jejich schopnost rychle působícího účinku má opačnou stranu, protože je jednou z nejčastějších příčin vodního kladiva.
Pokud při spuštění systému nedošlo k uvolnění vzduchu ze systému, dojde v okamžiku otevření kulového kohoutu ke kolizi vzduchu s prakticky nestlačitelnou tekutinou
Z hlediska bezpečnosti jsou výhodnější závitové kohouty, protože díky fázovému odvíjení nápravových skříní poskytují hladké otevírání / uzavírání uzavíracích ventilů.
Podobná situace nastává, když před spuštěním systému není z okruhu vypouštěn vzduch. V okamžiku otevření kohoutku se voda srazí se vzduchovou zátkou, která v uzavřeném systému působí jako druh pneumatického tlumiče nárazů.
Jak se vyhnout problému?
Kompetentní ochrana vodovodního systému pomůže snížit intenzitu a neutralizovat účinek přetlaku.
Ochranné mechanismy pro autonomní systémy proti vodním kladivům jsou ve většině případů zaměřeny na vyhlazení toku vodní hmoty
Aby se zabránilo vzniku přetlaku jediné a trvalé povahy jak na oddělené části okruhu, tak na celém systému jako celku, používá se řada základních opatření.
Možnost 1. Měkký systém překrytí
To je jeden ze základních požadavků na spouštění a vypínání potrubních systémů, což je jasně uvedeno v regulačních dokumentech.
Faktem je, že energie hydraulického rázu v důsledku pružnosti stěn trubky nepůsobí současně se vší silou. Díky kompenzaci elastických deformací se dělí na několik časových intervalů.
Proto se při stejné celkové síle nárazu nárazová síla v určitém okamžiku výrazně sníží. Měkkým startem lze proces zvyšování tlaku časem prodloužit, čímž se minimalizuje významné poškození systému.
Při výběru uzavíracích ventilů by měly být upřednostněny výrobky, které mají relativně velký interval překrývání vody
Ve fázi instalace zařízení jsou instalovány jeřáby, jejichž konstrukce poskytuje velkou mezeru, dokud se voda nevypne.
Možnost č. 2. Použití automatických zařízení
Automatizace by měla být nastavena tak, aby plynule korigovala statický tlak v systému. K dosažení požadovaného účinku pomáhá instalovat čerpadla s automatickou změnou rychlosti nebo jednotky s elektronickým ovládáním, které jsou vybaveny vestavěnými frekvenčními měniči.
Použití automatických systémů vám umožní řídit průtok kapaliny a odečíst její tlak v potrubí
Čerpadla vybavená automatickou regulací otáček elektromotoru jsou schopna postupně zvyšovat / snižovat tlak v systému. Software současně plní dva úkoly: sleduje tlak v přívodu vody a automaticky upravuje tlak.
Galerie Obrázků
Foto z
Hydroakumulátor proti hydroblowům
Akce membránové nádrže
Membránová nádrž pro vnitřní vytápění
Další čerpací stanice
Způsoby, jak komplexně upgradovat systém
Komplexní modernizace systému zahrnuje instalaci zařízení zaměřených na neutralizaci účinků nadměrného tlaku.
Metoda č. 1. Použití dilatačních kloubů a tlumičů
Absorbéry a akumulátory plní současně tři funkce: shromažďují kapalinu, přičemž eliminují její nadbytečný objem ze systému, a také pomáhají předcházet nežádoucímu jevu.
Kompenzační zařízení, jehož úlohou je akumulátor, je instalováno ve směru pohybu vody v těch intervalech topného okruhu, kde je vysoká pravděpodobnost kolísání tlaku v systému.
Hydraulický akumulátor nebo tlumič je ocelová baňka o objemu až 30 litrů, včetně dvou částí oddělených pryžovou nebo pryžovou membránou.
Když v systému dojde k nadměrnému tlaku, začne vodní sloupec první sekce tlačit na separační membránu, díky čemuž se ohýbá ve směru vzduchové komory.
Když tlak stoupne, hydraulické rázy „nastartují“ do nádrže. V důsledku ohýbání pryžové membrány směrem ke vzduchové komoře v době zvyšování vodního sloupce je dosaženo účinku umělého zvětšení objemu obrysu.
Jako zařízení absorbující nárazy se používají trubky vyrobené z tepelně odolné pryže nebo elastického plastu.
Elastický materiál tlumičů spontánně zhasne energii vodního kladiva v bodě, kdy tlak dosáhne kritické hodnoty
K dosažení požadovaného účinku stačí použít produkt o délce 20 - 30 cm, pokud má potrubí velkou délku, zvětší se část tlumiče o dalších 10 cm.
Metoda č. 2. Instalace pojistného ventilu typu membrány
Membránový pojistný ventil je umístěn na výstupu z potrubí vedle čerpadla, aby vypouštěl předem stanovené množství vody s přetlakem.
Pojistný ventil s pevným těsněním, který plní funkci rychlého odlehčení tlaku, je spolehlivou pojistkou autonomního systému
V závislosti na výrobci a typu modelu je pojistný ventil poháněn elektrickým příkazem řídicí jednotky nebo pomocí pilotního rychle působícího zařízení.
Zařízení pracuje, když tlak překročí bezpečnou úroveň, chrání čerpací stanici, když se zařízení náhle zastaví. V době nebezpečného nárůstu tlaku se úplně otevře, a když klesne na normální úroveň, regulátor se pomalu uzavře.
Metoda č. 3. Vybavení termostatického ventilu zkratem
Bočník je úzká trubka s vůlí 0,2-0,4 mm, která je instalována ve směru cirkulace chladiva. Hlavním úkolem prvku je postupně snižovat tlak, když se objeví přetížení.
Úzká trubice, jejíž průřez nepřesahuje 0,2-0,4 mm, je umístěna na straně, odkud kapalina vstupuje do termostatu
Metoda obtoku se používá při uspořádání autonomních systémů, jejichž potrubí je tvořeno pouze novými trubkami. Důvodem je skutečnost, že přítomnost rzi a sedimentů ve starých trubkách může snížit účinnost posunu na „ne“. Z tohoto důvodu se při použití zkratu na vstupu do topného okruhu doporučuje instalovat účinné vodní filtry.
Metoda č. 4. Použití termostatu se super ochranou
Jedná se o druh pojistky, která monitoruje tlak v systému a nedovoluje, aby fungoval poté, co indikátor dosáhne kritického bodu. Zařízení je vybaveno pružinovým mechanismem umístěným mezi tepelnou hlavou a ventilem. Pružinový mechanismus pracuje při přetlaku, což brání úplnému uzavření ventilu.
Tyto termostaty jsou instalovány přesně ve směru vyznačeném na krytu.
Udrzba
Kromě přísného dodržování pravidel pro provozování potrubí pomáhají včasná preventivní opatření zabránit nehodě. Nakonec jsou všechny procesy ve vodovodním systému nebo topném okruhu vzájemně propojeny. A vodní kladivo je pouze poslední destruktivní „kapkou“, která může vést k negativním důsledkům na pozadí neuspokojivého technického stavu vodovodu.
Vibrace potrubí a změny tlaku přispívají k tvorbě mikrotrhlin v kovové struktuře. Vady, které se v průběhu času vytvářejí vodní kladivo, se okamžitě objevují v oblastech se zvýšeným vnitřním napětím: mechanické spoje, ohyby a svary.
Prevence spočívá v vyvážení topného systému, který se provádí po dokončení instalace nebo po opravě vytápění v soukromém domě
Hlavní komplex práce při prevenci:
- bezpečnostní kontrola stavu skupiny: bezpečnostní ventil, odvzdušňovací ventil a manometr;
- periodická kontrola tlaku za membránou expanzní nádržea po zjištění neuspokojivých výsledků a jejich korekce;
- testování těsnosti systému a kontrolu stupně opotřebení trubek;
- sledování polohy ventiluth uzavírací a regulační ventily pro únik;
- pravidelná kontrola stavu filtru, oddálení vodního kamene, písku a rezních částic, pokud je to nutné - čisticí a mycí prvky;
Prevence zaměřená na udržení provozního stavu vodovodního a topného systému zahrnuje jednoduché druhy práce. Ale ignorovat je nestojí za to. Koneckonců to může vést k značnému plýtvání penězi a času na provádění plnohodnotných oprav.
Uvedená ochranná opatření jsou nejúčinnější, pokud jsou uplatňována komplexně. Ale díky integrovanému přístupu k řešení problému můžete neutralizovat negativní důsledky a tím prodloužit životnost systému.
Video č. 1. Vodní kladivo, jak se to stane:
Video č. 2. Test účinnosti zhášeče:
Vodní kladivo v systému zásobování vodou je běžný jev, který může způsobit vážné poškození. Vaším úkolem je vyřešit problém co nejdříve. Opravdu, když se situace opakuje, prvky systému brzy selhají. A oprava poté bude stát mnohem víc.
Zeptejte se a napište komentáře, prosím, do níže uvedeného bloku. Čekáme na vaše příběhy o tom, jak jste do systému zaznamenali vodní kladivo nebo si všimli jeho důsledků. Váš názor na poskytnuté informace je zajímavý.