ВОДОСНАБДЯВАНЕ Предпазни клапани
Книги за строителство и ремонт
Водоснабдяване
Раздел 3. ВОДОСНАБДЯВАЩИ И РАЗПРЕДЕЛИТЕЛНИ СИСТЕМИ (ВОДОПРОВОДНИ МРЕЖИ И ВОДОПРОВОДИ)
§ 44. Предпазна арматура
Предпазните фитинги, монтирани на водопроводи и водоснабдителни мрежи, могат да включват различни предпазни клапани, които предотвратяват повишаване на налягането в тръбите над установените граници, както и устройства за изпускане и всмукване на въздух.
Основната причина за случайно повишаване на налягането в тръбите е появата на воден удар в тях.
По време на експлоатацията на модерни водоснабдителни системи (с помпени станции, оборудвани с центробежни помпи), воден удар може да възникне в резултат на:
а) спиране на помпите (в случай на прекъсване на захранването);
б) бързо затваряне на кранове или кранове на мрежата.
Първата от тези причини причинява появата на удари в напорните тръбопроводи. В този случай ударната вълна може да причини неприемливо повишаване на налягането в мрежата.
Втората причина може да възникне при неизправност на пожарните хидранти или при бързо изключване на отделни зони за ремонт.
Естеството на явлението хидравличен удар е значително различно за тези два случая на неговото възникване.
Когато захранването с електрически ток към двигателя на помпата е прекъснато, водата, поради инерция, продължава да се движи по тръбопровода за известно време (докато вентилът на напорния тръбопровод се затвори). В резултат на това налягането в тръбопровода след помпата пада; при определени условия може да възникне прекъсване на потока в тръбопровода (например на мястото на рязка промяна в наклона на тръбопровода).
След движениетовода, която възниква по инерция, ще спре, водата ще започне да се движи в обратна посока - към помпата и ще удари автоматично затворения възвратен клапан (монтиран на тръбопровода зад помпената станция) или затворен клапан. В резултат на това налягането в тръбопровода се повишава. Вълната от това увеличение се разпространява по протежение на водопровода и може да улови част от мрежата.
Ако в началото на описаното явление се образува прекъсване на потока в тръбопровода, тогава може да възникне много значително увеличение на налягането от сблъсъка на отделения "колона" вода и водата, останала зад прекъсването.
Мерките за борба с хидравличните удари от посочения произход включват:
а) инсталиране на специални противоударни клапани (в началото по време на
аргументи - зад възвратния клапан);
б) монтаж на въздушни клапани (виж по-долу) на вероятни места
прекъсвания в потока за подаване на въздух и създаване във водата
въздушна възглавница вода, омекотяваща силата на удара при сблъсък „ко
Понякога може да е полезно да инсталирате възвратни клапани след потенциалните точки на прекъсване, за да предотвратите обратния поток на отделения поток.
И накрая, като средство за борба с хидравличните удари може да се използва обратно изпускане на вода чрез центробежни помпи - безплатно (ако конструкцията на помпения агрегат го позволява) или със спиране на помпата.
Водните чукове поради втората от горните причини (бързото затваряне на водните сгъваеми или спирателни вентили е неприемливо) се появяват по-рядко, тъй като всички конструкции на съвременни клапани и водни сгъваеми устройства осигуряват тяхното относително бавно и плавно затваряне.
Въздействия от този вид обикновено възникват самов резултат на неизправности и повреда на фитинги (например повреда на топка в пожарни кранове).
Сред специалните противоударни клапани е „амортизационният клапан“ на Ukr. VODGEO (111.51). Амортисьорният клапан е монтиран на тръбопровода J, идващ от помпената станция, непосредствено зад възвратния клапан 2 и е предназначен да предпазва тръбопровода от въздействието на удари в резултат на спиране на помпите поради прекъсване на захранването. Работният цилиндър на абсорбера 3 е свързан с дюлеви тръби през разпределителя 4 към тръбопровода пред възвратния клапан. При нормална работа на помпите генерираното от тях налягане поддържа клапата в затворено положение. Когато помпите спрат, налягането пред възвратния клапан пада рязко, амортисьорът се отваря под въздействието на разликата в налягането в тръбопровода (след и преди възвратния клапан) и водата се изпуска от тръбопровода през тръбопровод 5, което предотвратява недопустимо повишаване на налягането в тръбопровода. След като амортисьорният клапан се отвори, разпределителят 4 свързва амортисьорния цилиндър (чрез тръба b) към водопровода и амортисьорният клапан започва бавно да се затваря. Скоростта на затваряне се контролира от маслена спирачка 6.
II 1.52 показва конвенционален предпазен клапан (пружина), който не позволява налягането в тръбите да се увеличи над установените граници; същите клапани са направени от тип лост.
Вентилационни отвори се монтират за отстраняване на въздуха, който се натрупва в издигнатите точки на водопроводите и главната мрежа, особено когато пресичат водосбори (т.е. когато възходящ наклон се променя в низходящ).
III.53 показва разположението на един от въздушните клапани. Стоманена куха топка 3 с вертикален стоманен прът е поставена в чугунено тяло 1 с капак 2. Въздухът излиза от водата през тръбата4 преминава в тялото на буталото и се натрупва в горната му част. С натрупването на въздух тук и понижаването поради това ниво на водата, топката също се спуска, отваряйки клапана 5, свързан с него, и въздухът излиза. След това водата, която пълни буталото, повдига топката и затваря клапана.
Диаметърът на буталото при монтаж на тръби с вътрешен диаметър до 500 mm се приема 25 mm, а за тръби с голям диаметър - 50 mm.
Подобни бутала могат да се използват и за пропускане на въздух в тръбопровода, когато в него се образува ниско налягане или прекъсване на непрекъснатостта на потока по време на хидравлични удари.
На III.54 е показана схема на монтиране на плунжер на тръбопровода за входящ въздух в мястото на рязка промяна в наклона на тръбопровода, т.е. в мястото на вероятно прекъсване на непрекъснатостта на потока.
В световната практика има много различни дизайни на такива устройства.