Was ist der Wasserschlag-Effekt des Ventils?

Wenn ein Ventil plötzlich geschlossen wird, erzeugt die Trägheit des unter Druck stehenden Durchflusses eine Wasserschockwelle, die das Ventil oder das Rohrleitungssystem beschädigen kann. Dies ist als „Wasserschlag-Effekt“ in der Hydraulik oder als positiver Wasserschlag bekannt. Im Gegenteil, das plötzliche Öffnen des geschlossenen Ventils kann auch einen Wasserschlag-Effekt erzeugen, der als negativer Wasserschlag bekannt ist und eine bestimmte zerstörerische Kraft hat, aber nicht so groß ist wie der positive Wasserschlag.

Der Schließteil wird beim Schließen des Ventils plötzlich in den Sitz gesaugt, dies wird als Zylinderblockierwirkung bezeichnet. Dies wird durch einen Aktuator mit niedrigem Schub verursacht, der nicht genügend Schub hat, um nahe am Sitz zu bleiben, wodurch das Ventil plötzlich schließt und ein Wasserschlageffekt erzeugt wird. In einigen Fällen kann auch eine schnell öffnende Strömung des Steuerventils zu einem Wasserschlag führen.

Der Wasserschlag-Effekt ist äußerst zerstörerisch: Ein zu hoher Druck führt zum Bruch des Rohrs und der Ventile, und ein zu niedriger Druck führt zum Kollaps und zur Beschädigung der Ventile und Vorrichtungen. Es macht auch viel Lärm, aber die wirklichen Schäden an Ventilen und Rohrleitungen werden durch mechanisches Versagen verursacht. Da sich kinetische Energie schnell in statischen Rohrdruck umwandelt, können Wasserhämmer das Rohr durchbrechen oder Rohrhalterungen und Verbindungen beschädigen. Bei Ventilen kann ein Wasserschlag starke Vibrationen durch die Spule verursachen, die zum Versagen des Kerns, der Dichtung oder der Packung führen können.

Wenn die Stromversorgung unterbrochen und die Maschine angehalten wird, überwindet die potenzielle Energie des Pumpwassersystems die Trägheit des Motors und lässt das System scharf anhalten, was auch Druckstöße und Wasserschläge verursacht. Um die schwerwiegenden Folgen des Wasserschlageffekts auszuschließen, müssen plötzliche Druckänderungen im System verhindert werden. In der Pipeline müssen eine Reihe von Puffermaßnahmen und Ausrüstung wie Wasserschlag-Eliminator, Wasserschlag-Pumpstation, gerade Wasserschlagpumpe vorbereitet werden.

Um Druckschwankungen zu vermeiden, sollte das Ventil gleichmäßig geschlossen werden. Zum Steuerventile Diese muss in Sitznähe gedrosselt werden. Zur Reduzierung oder Verhinderung des Zylinders sollte ein Stellantrieb mit ausreichend großem Abtrieb wie ein pneumatischer oder hydraulischer Kolbenantrieb oder eine spezielle Kerbe in der Fahrhülse eines manuell drehenden Antriebs verwendet werden blockierende Effekte. Der Einbau bestimmter Arten von Überspannungsschutzgeräten in das Rohrleitungssystem kann auch die Auswirkungen von Wasserschlägen wie Druckbegrenzungsventilen oder Puffertrommeln verringern. Darüber hinaus verringert die Gasinjektion in das System die Flüssigkeitsdichte und sorgt für eine gewisse Kompressibilität, um plötzliche Schwankungen auszugleichen.