Qu'est-ce que les coups de bélier? Les causes des coups de bélier dans les conduites

Marteau de l'eau dans les tuyaux est montée subite de pression se produisant instantanément. Baisse associée à un changement brusque du débit d'eau. Ensuite, nous en apprenons davantage sur la façon dont il est un marteau d'eau dans les tuyaux.

L'erreur de base

Pensé à tort au liquide de résultat de marteau d'eau remplissant l'espace dans la configuration du moteur correspondant (alternatif). Par conséquent, le piston ne parvient pas à la position de point mort et commence la compression de l'eau. Ceci, à son tour, conduit à endommager le moteur. En particulier, pour rompre la tige ou bielle, la rupture des broches dans la tête de cylindre, les joints de déchirure.

classification

Conformément à la direction du marteau de l'eau de montée subite de pression peut être:

• Positif. Dans ce cas, l'augmentation de pression est due à la commutation brusque de la pompe ou les tuyaux se chevauchent.
• Négatif. Dans ce cas, nous parlons de la chute de pression à la suite de l'ouverture du clapet ou d'arrêt de la pompe.

En fonction du temps de propagation des ondes et de la période de chevauchement des soupapes (soupapes ou autres), au cours de laquelle le marteau d'eau formée dans les canalisations, il est séparé en:

• Direct (complet).
• Indirecte (incomplète).

Dans le premier cas, les mouvements de front d'onde résultant dans la direction opposée à la direction initiale de l'écoulement de l'eau. La poursuite du mouvement dépend des éléments de canalisation, qui sont situés devant la porte fermée. Il est probable que le front d'onde passera à plusieurs reprises avant et en arrière. Avec un courant partiel de l'impact hydraulique peut non seulement commencer à se déplacer dans une autre direction, mais aussi en partie à passer à travers la soupape si elle n'a pas été fermé jusqu'à la fin.

effets

Le plus dangereux est une montée subite de pression positive dans le système de chauffage ou de l'alimentation en eau. Quand vous sautez une pression trop élevée peut endommager le tuyau. En particulier, les tubes présentant des fissures longitudinales, ce qui conduit ensuite à fractionner, rupture du récipient de la soupape. En raison de ces échecs commencent à échouer équipement de plomberie: échangeurs de chaleur, pompes. À cet égard, le marteau de l'eau est nécessaire pour prévenir ou réduire ses effets. La pression de l' eau est maximisée lors d'un freinage lorsque le passage d'écoulement à travers l'énergie cinétique en œuvre de la ligne d' étirage des parois et la compression de la colonne de liquide.

recherche

Théoriquement et expérimentalement étudié le phénomène en 1899 Nikolai Zhukovsky. Les chercheurs ont identifié les causes des coups de bélier. Le phénomène est dû au fait que, dans le processus de fermeture de la ligne sur laquelle il y a écoulement de liquide, ou lors de sa fermeture rapide (canal issue d'adhésion avec une source d'énergie hydraulique), est formé un brusque changement de pression et la vitesse de l'eau. Il n'est pas en même temps autour du pipeline. Si, dans ce cas, générer une certaine dimension, il est possible de détecter que le changement de vitesse se produit dans la direction et de l'ampleur, et la pression – à la fois vers le bas et d'augmenter par rapport à l'original. Tout cela signifie qu'il ya une ligne processus d'oscillation. Elle se caractérise par une augmentation périodique et diminution de la pression. Ce processus est différent et fugacité est causée par la déformation élastique du fluide lui – même et les parois des tubes. Zhukovski été prouvé que la vitesse à laquelle la propagation des ondes est directement proportionnelle à la compressibilité de l'eau. Il est également important de la quantité de déformation de la paroi du tuyau. Il est déterminé par le module d'élasticité du matériau. La vitesse de l'onde dépend du diamètre du tuyau. Le saut brusque pression ne peut pas se produire dans la ligne, remplie de gaz, car il est assez facile à réduire.

Le cours du processus

Le système de la batterie de l'alimentation en eau, comme une maison de campagne, la pompe de fond de trou peut être utilisé pour générer une pression de ligne. Le coup de bélier se produit lorsque la cessation soudaine de la consommation de liquide – lorsque le chevauchement des soupapes. Le débit d'eau, rend les déplacements sur la route, incapable d'arrêter instantanément. l'inertie de la colonne de liquide se bloque dans l'eau « dead end », qui a été formée lorsque la vanne est fermée. relais marteau de l'eau dans ce cas ne permet pas. Il répond seulement à sauter, couper la pompe après que la soupape est fermée, et la pression de dépasser la valeur maximale. Arrêt de débit d'eau comme d'arrêt n'a pas lieu immédiatement.

exemples

Il est possible d'envisager le conduit avec une pression constante et le mouvement du liquide avec un caractère permanent, dans lequel la soupape fermée est brusquement ou soudainement bloqué valve. Le système de puits d'eau, généralement un choc hydraulique se produit dans le cas où l'élément de porte arrière est situé plus haut que le niveau d'eau statique (9 mètres ou plus), ou des fuites, tandis que ce qui suit est la vanne étant à pression supérieure. En fait, dans les deux cas, il y a un vide partiel. Dans la prochaine pompe commencent à affluer avec de l'eau à grande vitesse comblerait le vide. Le liquide entre en collision avec la fermeture clapet anti – retour et le débit au – dessus, provoquant saut de pression. Le résultat est une hausse. Il facilite non seulement la formation de fissures et la destruction des articulations. En cas de saut de pression ou d'un moteur de la pompe endommagée (et parfois les deux éléments immédiatement). Un tel phénomène peut se produire au niveau du système d'entraînement hydraulique volumétrique lorsque la soupape à tiroir cylindrique est utilisé. Lorsque le recouvrement du tiroir un canal de décharge de liquide ayant les procédés décrits ci-dessus.

Protection contre les surtensions

la force de choc dépend de la vitesse d'écoulement avant et après le recouvrement de la ligne. Le mouvement plus intense, plus l'impact quand un arrêt brusque. Le débit dépend de la ligne de diamètre. La section transversale plus grande, moins le mouvement du liquide. De cela, nous pouvons conclure que l'utilisation de grands pipelines réduit la possibilité de coups de bélier ou l'affaiblit. Une autre manière consiste à augmenter la longueur de chevauchement de conduite d'eau ou de la pompe. Pour mettre en oeuvre le tube de chevauchement progressives utilisé des éléments de verrouillage de type à soupape. Surtout pour les pompes utilisées ensembles de démarrage en douceur. Ils permettent non seulement d'éviter les coups de bélier dans le processus d'inclusion, mais aussi augmente considérablement la durée de vie de la pompe.

compensateurs

Un troisième mode de réalisation de la protection implique l'utilisation du dispositif de tampon. Il est un vase d'expansion à membrane, qui est capable de « étancher » résultant des coups de pression. Compensateurs d'impact hydraulique fonctionnent sur certains principes. Elle consiste en ce que lors de l'augmentation de pression se produit piston mobile de fluide et compression de l'élément élastique (ressorts ou de l'air). En tant que résultat du processus de choc est transformée en une oscillation. En raison de la dissipation de l'énergie désintègre dernière assez rapidement sans une augmentation significative de la pression. Le compensateur est utilisé dans la ligne de remplissage. Il est chargé avec de l'air comprimé à une pression de 0,8-1,0 MPa. Le calcul est effectué approximativement, selon les conditions de conduite de l'absorption d'énergie de la colonne d'eau du réservoir de remplissage ou de l'accumulateur au compensateur.