Jedným z hlavných problémov pri prevádzke autonómnych vykurovacích systémov a zásobovania vodou je pokles tlaku. Vodné kladivo v systéme prívodu vody a ohrevu vody, ktoré je výsledkom tejto prudkej kvapky, môže spôsobiť vážne poškodenie. Musí to byť varované, súhlasíte?
Povieme vám, ako predísť javu a neutralizovať jeho negatívne následky a zabezpečiť tak nepretržitú prevádzku okruhov. Tu nájdete, aké metódy sa používajú na vylúčenie vodného kladiva v systémoch, ktoré prepravujú vodu do vodovodných kohútikov a vykurovacích zariadení.
V článku predloženom na zoznámenie je podrobne opísaná povaha vodného kladiva. Zoznam preventívnych opatrení, ktoré vylučujú výskyt nebezpečnej situácie. Pre jasné vnímanie zložitých schém pripojených k témam, ilustrácií fotografií a videí.
Čo je to vodné kladivo?
Vodné kladivo je krátkodobý, ale významný nárast tlaku v systéme naplnenom tekutinou. Tento jav sa vyskytuje, keď sa prúd tekutiny zráža s prekážkou v jeho ceste. Medzi typické príklady výskytu takýchto bariér patrí ostré prekrývanie ventilov, náhle zastavenie pumpy, vzduchová zátka atď.
Pri čelnej prekážke prúd vody zotrvačnosťou pokračuje v prúdení rýchlosťou, ktorou sa pohybuje, až kým sa prekážka neobjaví. Prvé vrstvy, ktoré sú v kontakte s prekážkou, sú zhutnené rovnakou rýchlosťou v dôsledku príchodu nasledujúcich vrstiev.
V dôsledku neustáleho vstrekovania nových vrstiev prúdu sa tlak rýchlo zvyšuje a tekutina „hľadá“ spôsob, ako svoju časť vypustiť, aby ju vypustila.
Galéria obrázkov
Foto z
Nebezpečenstvo oneskoreného nástupu vodného rázu
Roztrhnutie zváraných kovových rúrok
Prerušenie závitovej rúry
Poškodenie vinutí a tesnení
Uzatváracie ventily v systéme prívodu vody
Výrobné nastavenie tlakomeru
Problémy s vodomermi
Podobná situácia nastane takmer vždy, keď sa prietok preruší guľovým ventilom alebo ventilom. Na prvý pohľad sa jav môže javiť ako neškodný. A toľko majiteľov mu nevenuje veľkú pozornosť.
Ale v skutočnosti, ak nájdete predpoklady pre poruchu varenia v potrubiach a tvarovkách, stojí za to ju čo najskôr odstrániť. V dôsledku vodného kladiva vo vykurovacom systéme sa skutočne objavujú praskliny a praskliny, ako aj poškodenie zariadenia.
Tomuto vážnemu problému môžu predchádzať kliknutia a nárazy, ako aj nadmerný hluk v prívodných vodovodných potrubiach sprevádzaný charakteristickým zavrčaním.
Kliknutie sa vyskytuje hlavne na miestach, kde sú väčšie potrubia spojené s menšími úsekmi. Voda tečúca pozdĺž ich vnútorných stien naráža na prekážku, aj keď nižšiu, ale stále.
Pravidelný výskyt vodného kladiva má negatívny vplyv na fungovanie systému, čo výrazne znižuje jeho životnosť
V prípade núdze môžu účinky vodného rázu ovplyvniť:
- zariadenie (tesnosť potrubí je prerušená a vykurovacie zariadenia sú zničené);
- nehnuteľnosť (voda vytekajúca z poškodenej siete zaplaví bývanie a spôsobí poškodenie nábytku);
- domácnosť (ak k porušeniu došlo vo vykurovacom systéme, existuje nebezpečenstvo vážneho popálenia teplom).
Podľa štatistík „levový podiel“ nehôd v potrubí, ktorý predstavuje asi 60%, sa vyskytuje v dôsledku vodného kladiva. Negatívne následky tohto účinku sa častejšie dajú pozorovať v opotrebovaných rúrkach pokrytých koróziou.
Dôsledky pravidelných hydrodynamických otrasov môžu byť nepredvídateľné a najbežnejším z nich je prielom.
Spôsobuje najväčšie ťažkosti pri predlžovaní potrubí, napríklad pri usporiadaní „teplej podlahy“, pozdĺž ktorej obrysy cirkuluje kvapalina predhriata na určitú teplotu.
Stupeň poškodenia do značnej miery závisí od umiestnenia bariéry: ak je to na začiatku predĺženého potrubia, veľkosť zvýšeného tlaku bude zanedbateľná, ale ak bude na konci, bude oveľa vyššia.
Najčastejšie sa tento efekt prejavuje, keď boli do inštalácie vykurovacieho systému zapojené rúrky rôznych priemerov. Ak „viacrozmerné“ rúry pomocou adaptérov nie sú privedené do spoločného „menovateľa“, je nevyhnutný zvýšený tlak vo vykurovacom systéme. V tejto situácii je obvod na ochranu systému vybavený špeciálnym ventilom - termostatom.
Príčiny vodného kladiva
Fyzikálna povaha tohto javu spočíva v úplnej strate alebo významnom znížení priepustnosti vodovodných potrubí, v dôsledku čoho sa zvyšuje tlak kvapaliny v systéme.
V domoch, kde boli inžinierske komunikácie negramotné navrhnuté a vybavené, je často možné v potrubí počuť charakteristické poklepanie a klikanie.
Sú vonkajším prejavom vodného kladiva a vznikajú, keď sa cirkulácia kvapaliny náhle zastaví v uzavretom systéme a potom sa jej pohyb náhle obnoví.
Prírodné zátky potrubia sú často zápchy v leteckej doprave, adaptéry z väčšieho priemeru na menšie alebo inštalované uzatváracie ventily.
Ak prekážka bráni vode, ktorá sa pohybuje určitou rýchlosťou, jej rýchlosť sa spomalí a objem sa bude zvyšovať. Keď nenájde východisko, vytvára spätnú vlnu, ktorá pri zrážke s hlavným telesom vody zvyšuje tlak v systéme. Niekedy môže dosiahnuť hranicu 20 Atm.
Kvôli tesnosti linky nemá nahromadený objem kam ísť, ale silná energia sa stále snaží nájsť cestu von do vonkajšieho prostredia. Nárazová sila vyplývajúca z takejto kolízie predstavuje nebezpečenstvo prasknutia potrubia, ktoré nemá primeranú rezervu bezpečnosti.
Z tohto dôvodu je na usporiadanie systému potrebné použiť plynulé potrubia typu voda-plyn prispôsobené vodovodným sieťam, ktoré sú v súlade s GOST 3262-75, alebo nepriepustné analógy kov-plast vyrobené podľa GOST 18599.
V dôsledku trvalého vplyvu vodnej energie sa samotný plynovod a tuhé prvky systému postupne alebo rýchlo zničia
Hlavné faktory vyvolávajúce výskyt vodného kladiva v potrubí sú:
- poruchy alebo poruchy obehového čerpadla;
- prítomnosť vzduchu v uzavretej slučke systému;
- výpadky prúdu;
- pri náhlom uzatvorení uzatváracích ventilov.
Krátkodobé zvýšenie tlaku v uzavretom okruhu v dôsledku vstrekovania tekutiny nad normu môže nastať, ak pri zapnutí čerpadla začne obežné koleso pohybovať vysokou rýchlosťou.
V poslednom čase sa pri vybavovaní autonómneho vykurovacieho systému namiesto starých ventilov a uzatváracích ventilov stále viac používajú guľové ventily, ktorých zariadenie nezabezpečuje hladký chod.
Ich schopnosť mať rýchlo pôsobiaci účinok má opačnú stranu, čo je jedna z najbežnejších príčin vodného rázu.
Ak pri spustení systému zo systému nedošlo k uvoľneniu vzduchu, v okamihu otvorenia guľového ventilu dôjde ku zrážaniu vzduchu s prakticky nestlačiteľnou tekutinou.
Z hľadiska bezpečnosti sú výhodnejšie skrutkové kohútiky, pretože vďaka fázovému odvíjaniu nápravových skríň poskytujú plynulé otváranie / zatváranie uzatváracích ventilov.
Podobná situácia nastane, keď sa vzduch nevypustí z okruhu pred spustením systému. V čase otvorenia kohútika sa voda zráža so vzduchovou zátkou, ktorá v uzavretom systéme pôsobí ako druh pneumatického tlmiča nárazov.
Ako sa vyhnúť problému?
Kompetentná ochrana systému prívodu vody pomôže znížiť intenzitu a neutralizovať vplyv nadmerného tlaku.
Ochranné mechanizmy autonómnych systémov proti vodnému nárazu sú vo väčšine prípadov zamerané na vyrovnanie toku vodnej hmoty
Aby sa zabránilo vytvoreniu nadmerného tlaku jediného a trvalého charakteru na samostatnej časti okruhu a na celý systém ako celok, používa sa množstvo základných opatrení.
Možnosť 1. Mäkký systém prekrývania
Toto je jedna zo základných požiadaviek na spúšťanie a vypínanie potrubných systémov, čo je jasne uvedené v regulačných dokumentoch.
Faktom je, že energia hydraulického nárazu kvôli pružnosti stien rúrok nepôsobí súčasne so všetkou silou. Vďaka kompenzácii elastických deformácií je rozdelená do niekoľkých časových intervalov.
Preto pri rovnakej celkovej nárazovej sile sa nárazová sila v určitom okamihu výrazne zníži. Mäkkým štartom sa proces zvyšovania tlaku môže časom predĺžiť, čím sa minimalizuje významné poškodenie systému.
Pri výbere uzatváracích ventilov by sa mali uprednostňovať výrobky, ktoré majú relatívne veľký interval prekrývania vody
Žeriavy, ktorých konštrukcia poskytuje veľkú medzeru, kým sa voda nevypne, sa inštalujú vo fáze inštalácie zariadenia.
Možnosť č. 2. Používanie automatických zariadení
Automatizácia by mala byť nastavená tak, aby plynulo korigovala statický tlak v systéme. Na dosiahnutie požadovaného účinku pomáha inštalovať čerpadlá s automatickou zmenou rýchlosti alebo jednotky s elektronickým riadením, ktoré sú vybavené vstavanými frekvenčnými meničmi.
Používanie automatických systémov vám umožní kontrolovať prietok tekutiny a odčítavať hodnoty tlaku v potrubí.
Čerpadlá vybavené automatickou reguláciou otáčok elektromotora sú schopné postupne zvyšovať / znižovať tlak v systéme. Softvér súčasne vykonáva dve úlohy: monitoruje tlak v prívode vody a automaticky nastavuje tlak.
Galéria obrázkov
Foto z
Hydroakumulátor proti hydroblastom
Činnosť membránovej nádrže
Membránová nádrž na vnútorné vykurovanie
Dodatočná čerpacia stanica
Spôsoby komplexnej aktualizácie systému
Komplexná modernizácia systému zahŕňa inštaláciu zariadení zameraných na neutralizáciu účinkov nadmerného tlaku.
Metóda č. 1. Použitie kompenzátorov a tlmičov
Absorbéry a akumulátory plnia súčasne tri funkcie: zhromažďujú tekutinu, pričom odstraňujú jej nadbytočný objem zo systému a pomáhajú predchádzať nežiadúcim javom.
Kompenzačné zariadenie, ktorého úlohou je akumulátor, je inštalované v smere pohybu vody v tých intervaloch vykurovacieho okruhu, kde je vysoká pravdepodobnosť kolísania tlaku v systéme.
Hydraulický akumulátor alebo zhášač je oceľová banka s objemom do 30 litrov vrátane dvoch častí oddelených gumovou alebo gumovou membránou.
Keď v systéme nastane nadmerný tlak, vodný stĺpec prvej sekcie začne vyvíjať tlak na separačnú membránu, vďaka ktorej sa ohýba v smere vzduchovej komory.
Keď tlak stúpne, hydraulické rázy „vykopnú“ do nádrže. V dôsledku ohýbania gumovej membrány smerom k vzduchovej komore v čase zdvíhania vodného stĺpca sa dosiahne účinok umelého zväčšenia objemu obrysu.
Ako zariadenia na tlmenie nárazov sa používajú rúrky vyrobené z tepelne odolnej gumy alebo pružného plastu.
Elastický materiál tlmičov spontánne zhasne energiu vodného nárazu v bode, keď tlak dosiahol kritickú hodnotu.
Na dosiahnutie požadovaného efektu stačí použiť výrobok s dĺžkou 20 - 30 cm, ak má potrubie veľkú dĺžku, zväčšuje sa časť tlmiča o ďalších 10 cm.
Metóda č. 2. Inštalácia membránového poistného ventilu
Membránový poistný ventil je umiestnený na výstupe z potrubia vedľa čerpadla, aby vypustil vopred stanovené množstvo vody s nadmerným tlakom.
Poistný ventil vybavený pevným tesnením, ktorý vykonáva funkciu rýchleho odľahčenia tlaku, je spoľahlivou poistkou autonómneho systému.
V závislosti od výrobcu a typu modelu je poistný ventil poháňaný elektrickým ovládaním ovládača alebo pomocou pilotného zariadenia s rýchlou činnosťou.
Zariadenie pracuje, keď tlak prekročí bezpečnú úroveň, chráni čerpaciu stanicu, keď sa zariadenie náhle zastaví. V čase nebezpečného zvýšenia tlaku sa úplne otvorí a keď klesne na normálnu úroveň, regulátor sa pomaly uzavrie.
Metóda č. 3. Termostatický ventil je vybavený bočníkom
Bočník je úzka rúrka s vôľou 0,2 - 0,4 mm, ktorá je inštalovaná v smere cirkulácie chladiva. Hlavnou úlohou prvku je postupne znižovať tlak, keď sa objaví preťaženie.
Úzka trubica, ktorej prierez nepresahuje 0,2 - 0,4 mm, sa umiestni na stranu, z ktorej kvapalina vstupuje do termostatu.
Metóda obtoku sa používa pri usporiadaní autonómnych systémov, ktorých plynovod je vyrobený iba z nových potrubí. Je to spôsobené skutočnosťou, že prítomnosť hrdze a sedimentu v starých potrubiach môže znížiť účinnosť posunu na „nie“. Z tohto dôvodu sa pri použití skratu na vstupe do vykurovacieho okruhu odporúča inštalovať účinné vodné filtre.
Metóda č. 4. Použitie termostatu so super ochranou
Je to druh poistky, ktorá monitoruje tlak v systéme a nedovoľuje jej pracovať potom, ako ukazovateľ dosiahne kritický bod. Zariadenie je vybavené pružinovým mechanizmom umiestneným medzi tepelnou hlavou a ventilom. Pružinový mechanizmus pracuje pri pretlaku, čím bráni úplnému zatvoreniu ventilu.
Takéto termostaty sú inštalované striktne v smere uvedenom na kryte.
Údržbárske práce
Okrem prísneho dodržiavania pravidiel prevádzky plynovodov pomáhajú včasné preventívne opatrenia zabrániť nehode. Koniec koncov, všetky procesy v systéme dodávky vody alebo vo vykurovacom okruhu sú vzájomne prepojené. Vodné kladivo je iba poslednou deštruktívnou „kvapkou“, ktorá môže viesť k negatívnym dôsledkom na pozadí neuspokojivého technického stavu zásobovania vodou.
Vibrácie potrubia a zmeny tlaku prispievajú k tvorbe mikrotrhlín v kovovej štruktúre. Poruchy, ktoré sa vytvárajú v priebehu času pri vzniku vodného kladiva, sa okamžite objavia v oblastiach so zvýšeným vnútorným namáhaním: mechanické spoje, ohyby a zvary.
Prevencia spočíva v vyvážení vykurovacieho systému, ktorý sa vykonáva po dokončení inštalácie alebo po oprave vykurovania v súkromnom dome
Hlavný komplex práce vykonávanej počas prevencie:
- kontrola stavu bezpečnostnej skupiny: bezpečnostný ventil, odvzdušňovací ventil a tlakomer;
- periodická kontrola tlaku za membránou expanznej nádržea po zistení neuspokojivých výsledkov a ich korekcie;
- testovanie tesnosti systému a kontrolu stupňa opotrebenia rúrok;
- sledovanie polohy ventilublokovacie a regulačné ventily na únik;
- pravidelná kontrola stavu filtra, odklad vodného kameňa, piesok a hrdza, ak je to potrebné - čistiace a umývacie prvky;
Prevencia zameraná na udržanie pracovného stavu inštalatérskeho a vykurovacieho systému zahŕňa jednoduché druhy práce. Ale ignorovať ich nestojí za to. Koniec koncov, môže to viesť k značnému plytvaniu peniazmi a časom na vykonanie plnohodnotných opráv.
Uvedené ochranné opatrenia sú najúčinnejšie, ak sa uplatňujú komplexne. Ale vďaka integrovanému prístupu k riešeniu problému môžete neutralizovať negatívne následky a tým predĺžiť životnosť systému.
Video č. 1. Vodné kladivo, ako sa to deje:
Video č. 2. Test účinnosti zhášača:
Vodné kladivo v systéme zásobovania vodou je bežný jav, ktorý môže spôsobiť vážne škody. Vašou úlohou je vyriešiť problém čo najskôr. V skutočnosti, keď sa situácia zopakuje, prvky systému čoskoro zlyhajú. A oprava potom bude stáť oveľa viac.
Opýtajte sa a píšte komentáre do nižšie uvedeného bloku. Čakáme na vaše príbehy o tom, ako ste do systému zaznamenali vodné kladivo alebo si všimli jeho následky. Váš názor na poskytnuté informácie je zaujímavý.