Kaj je hidravlični šok? Vzroki hidravličnega šoka v ceveh

Hidravlični šok

Glavna napaka

Močno se šteje hidravlični učinek kot posledica polnjenja tekočine s super-batnim prostorom v motorju ustrezne konfiguracije (bata). Kot rezultat, bat ne doseže mrtvega centra in začne stisniti vodo. To pa povzroči odpoved motorja. Zlasti na prelom palice ali vezne palice, lomljenje čepov v glavi valja, ruptura tesnila.

Razvrstitev

V skladu s smerjo tlaka je hidravlični šok lahko:

• Pozitivno. V tem primeru pride do povečanega tlaka zaradi ostrega vklopa črpalke ali izklopa cevi.
• Negativno. V tem primeru govorimo o padcu tlaka zaradi odpiranja blažilnika ali črpalke.

V skladu s časom razmnoževanja valov in obdobjem prekrivanja vhodnega ventila (ali drugih zapornih ventilov), v katerem je nastal hidravlični šok v ceveh, je razdeljen na:

• Neposredna (polna).
• Posredni (nepopolni).

V prvem primeru se sprednji del oblikovanega valovanja premakne v smeri, ki je nasprotna prvotni smeri pretoka vode. Nadaljnje gibanje bo odvisno od elementov cevovoda, ki se nahajajo pred zaprtim ventilom. Verjetno je, da bo sprednji del valovanja večkrat potekal neposredno in obratno. S nepopolnim hidravličnim učinkom se tok ne more samo začeti premakniti na drugo stran, temveč tudi delno prestopiti skozi ventil, če ni zaprt do konca.

Posledice

Najbolj nevaren je pozitivni hidravlični šok v ogrevalnem sistemu ali oskrbi z vodo. Če je padec tlaka previsok, se lahko poškoduje. Zlasti na ceveh se pojavijo vzdolžne razpoke, ki posledično vodijo do razcepitve, zaradi česar je tesnost v zapornih ventilih. Zaradi teh napak se oprema za oskrbo z vodo začne neuspešno: toplotni izmenjevalci, črpalke. V zvezi s tem je treba hidravlični šok preprečiti ali zmanjšati njegovo moč. Tlak vode postane največja med zaviranjem pretoka, ko se vsa kinetična energija prenese na delo raztezanja sten glavnega in stiskanja kolone tekočine.

Raziskave

Eksperimentalno in teoretično so raziskovali pojav leta 1899. Nikolai Zhukovsky. Raziskovalec je ugotovil vzroke hidravličnega šoka. Pojav je posledica dejstva, da je v postopku zapiranja linijo, na kateri se je tok tekočine, ali med njegovo hitro zapiranje (pristop slepo kanal z virom hidravlično energijo), ki je tvorjena z velikimi spremembami tlaka in hitrosti vode. To ni hkrati po celotnem cevovodu. Če v tem primeru ustvari neko dimenzijo, je mogoče zaznati se zgodi, da je sprememba tečaja v smeri in velikosti, in pritisk - tako navzdol in povečanje glede na original. Vse to pomeni, da oscilacijski proces poteka v glavni liniji. Zanj je značilno občasno zmanjšanje in povečanje pritiska. Ta celoten proces je značilen za prehodnost in je posledica elastičnih deformacij same tekočine in stene cevi. Zhukovsky je dokazal, da je hitrost, s katero se val propagira, neposredno sorazmerna s stisljivostjo vode. Pomembna je tudi vrednost deformacije sten cevi. Določa ga modul elastičnosti materiala. Hitrost vala je odvisna od premera cevovoda. Ostri pritisk na tlak ne more priti v črto, napolnjeno s plinom, ker se z lahkoto stisne.

Procesni tok

V avtonomnem sistemu oskrbe z vodo, na primer hiše v državi, lahko za ustvarjanje tlaka v cevovodu uporabimo črpalno črpalko. Hidravlični šok To se zgodi, ko se poraba tekočine nenadoma ustavi - ko je pipe zaprta. Vodni tok, zaradi katerega se promet vzdolž avtoceste ne more takoj ustaviti. Steber tekoče vztrajnosti se razreže v "slepi konec" vode, ki je nastal ob zaprtju žerjava. Iz releja hidravličnega šoka v tem primeru ne pomaga. Pravkar se odziva na skok tako, da zapreti črpalko, potem ko je pipe zaprta in tlak presega največjo vrednost. Izklop, tako kot zaustavitev pretoka vode, ni trenuten.

Primeri

Možno je, da preuči vod z konstantnem tlaku in pretoku tekočine z trajen, kjer je bil zaprt ventil nenadno ali nepričakovano blokiran ventil. Sistem vodnjakov, navadno hidravlični šok zgodi v primeru, ko je obrnjenimi element vrat, ki se nahaja višje od statičnega vodno gladino (9 m ali več), ali pušča, medtem ko ima naslednji ventil lahko višji tlak. V obeh primerih pride do delnega izpusta. V naslednjem zagonu črpalke bo voda za visoke hitrosti napolnila vakuum. Tekočina se udari z zaprtim kontrolnim ventilom in tok nad njim, kar povzroči dvig tlaka. Posledično pride do hidrostatičnega šoka. Ne prispeva samo k nastanku razpok in uničenju spojin. Če pride do pritiska, se črpalka ali motor (in včasih oba naenkrat) poškoduje. Ta pojav se lahko pojavi pri sistemih volumetričnega hidravličnega pogona, kadar se uporablja ventil z valji. Ko je zapiralo zaprt z enim od kanalov za vbrizgavanje tekočine, se pojavijo zgoraj opisani postopki.

Zaščita pred hidravličnimi udarci

Sila preskusa je odvisna od hitrosti pretoka pred in po zaprtju glavne linije. Bolj intenzivno gibanje, večji je vpliv, ko se nenadoma ustavi. Hitrost pretoka bo odvisna od premera glavne cevi. Čim večji je prečni prerez, šibkejše je gibanje tekočine. Iz tega lahko sklepamo, da uporaba velikih cevovodov zmanjša verjetnost vodnega kladiva ali jo oslabi. Drug način je, da se poveča trajanje prekrivanja cevi za vodo ali črpalke. Za postopno prekrivanje cevi se uporabljajo zapiralni elementi vrat. Posebej za črpalke se uporabljajo kompleti za mehki zagon. Omogočajo ne le izogibanje vodnega kladiva med postopkom vklapljanja, temveč tudi znatno povečajo življenjsko dobo črpalke.

Kompenzatorji

Tretja možnost vključuje uporabo blažilne naprave. Gre za membransko ekspanzijsko posodo, ki lahko "ugasne" nastale tlačne skoke. Kompenzatorji hidravličnega kladiva delujejo v skladu z določenim načelom. Sestoji iz dejstva, da v procesu naraščajočega tlaka bata premika tekočino in stisne elastični element (vzmet ali zrak). Posledično se proces šoka pretvori v oscilacijski proces. Zaradi disipacije energije se slednji hitro propadejo brez znatnega povečanja tlaka. Kompenzator se uporablja v polnilnici. Napolni se s stisnjenim zrakom pri tlaku 0,8-1,0 MPa. Izračun se izvede približno v skladu s pogoji za absorbiranje energije kolone za premikanje vode iz polnilne posode ali akumulatorja v kompenzator.