Jaký je účinek vodního rázu ventilu?

Když je ventil náhle uzavřen, setrvačnost tlakového toku vytváří vodní rázovou vlnu, která může způsobit poškození ventilu nebo potrubního systému. Toto je známé jako „efekt vodního rázu“ v hydraulice nebo pozitivní vodní ráz. Naopak náhlé otevření uzavřeného ventilu může také vyvolat efekt vodního rázu, známý jako negativní vodní ráz, který má určitou destruktivní sílu, ale není tak velký jako pozitivní vodní ráz.

Uzavírací část je náhle nasáta do sedla, když se má ventil zavřít, říká se tomu efekt blokování válce. To je způsobeno ovladačem s nízkým tahem, který nemá dostatečný tah, aby zůstal blízko sedla, což způsobuje náhlé uzavření ventilu, což vytváří efekt vodního rázu. V některých případech může k efektu vodního rázu vést také charakteristika rychlého otevření regulačního ventilu.

Efekt vodního rázu je extrémně destruktivní: příliš vysoký tlak způsobí prasknutí potrubí a ventilů a příliš nízký tlak způsobí kolaps a poškození ventilů a armatur. Vydává také velký hluk, ale skutečné škody na ventilech a potrubí jsou způsobeny mechanickou poruchou. Protože se kinetická energie rychle mění na statický tlak v potrubí, vodní rázy mohou prorazit potrubí nebo poškodit podpěry a spoje potrubí. U ventilů může vodní ráz způsobovat silné vibrace přes cívku, což může vést k selhání jádra, těsnění nebo ucpávky.

Když je napájení přerušeno a stroj se zastaví, potenciální energie vodního systému čerpadla překoná setrvačnost motoru a způsobí prudké zastavení systému, což také způsobí tlakový náraz a účinky vodního rázu. Aby se eliminovaly vážné následky efektu vodního rázu, je třeba zabránit náhlým změnám tlaku v systému. V potrubí je třeba připravit řadu vyrovnávacích opatření a zařízení, jako je eliminátor vodního rázu, čerpací stanice vodního rázu, čerpadlo s přímým vodním rázem.

Aby se zabránilo kolísání tlaku, měl by být ventil zavírán rovnoměrně. Pro regulační ventily který musí být přiškrcen v blízkosti sedadla, měl by být použit pohon s dostatečně velkým výstupním tahem, jako je pístový pneumatický nebo hydraulický pohon, nebo speciální zářez v pojezdové objímce ručně rotujícího operátora, aby se snížilo nebo zabránilo válci blokující efekty. Instalace určitých typů zařízení proti přepětí v potrubním systému může také snížit účinky vodních rázů, jako jsou přetlakové ventily nebo vyrovnávací bubny. Kromě toho vstřikování plynu do systému snižuje hustotu kapaliny a poskytuje určitou stlačitelnost pro zvládnutí jakýchkoli náhlých výkyvů.