Jaki jest efekt uderzenia wodnego zaworu?

Kiedy zawór zostaje nagle zamknięty, bezwładność przepływu pod ciśnieniem tworzy falę uderzeniową wody, która może spowodować uszkodzenie zaworu lub systemu rurociągów. Nazywa się to „efektem uderzenia wodnego” w hydraulice lub dodatnim uderzeniem wodnym. I odwrotnie, nagłe otwarcie zamkniętego zaworu może również wywołać efekt uderzenia wodnego, zwany ujemnym uderzeniem wodnym, który ma pewną siłę niszczącą, ale nie jest tak duży jak dodatnie uderzenie wodne.

Część zamykająca zostaje nagle zassana do gniazda, gdy zawór ma się zamknąć, nazywa się to efektem blokowania cylindra. Jest to spowodowane tym, że siłownik o niskim ciągu nie ma wystarczającej siły ciągu, aby pozostać blisko gniazda, co powoduje nagłe zamknięcie zaworu i efekt uderzenia wodnego. W niektórych przypadkach szybkootwierająca się charakterystyka przepływu zaworu sterującego może również prowadzić do efektu uderzenia wodnego.

Efekt uderzenia wodnego jest wyjątkowo destrukcyjny: zbyt wysokie ciśnienie spowoduje pęknięcie rury i zaworów, a zbyt niskie ciśnienie spowoduje zapadnięcie się, niszcząc zawory i armaturę. Powoduje również dużo hałasu, ale prawdziwe uszkodzenia zaworów i rurociągów są spowodowane awarią mechaniczną. Ponieważ energia kinetyczna szybko zmienia się w ciśnienie statyczne w rurze, uderzenia wodne mogą przebić rurę lub uszkodzić wsporniki i złącza rur. W przypadku zaworów uderzenie wodne może powodować silne wibracje na szpuli, co może prowadzić do uszkodzenia rdzenia, uszczelki lub uszczelnienia.

Kiedy zasilanie zostanie odcięte i maszyna się zatrzyma, energia potencjalna układu wodnego pompy pokona bezwładność silnika i spowoduje gwałtowne zatrzymanie układu, co również spowoduje uderzenie ciśnienia i uderzenie wodne. Aby wyeliminować poważne skutki efektu uderzenia wodnego, należy zapobiegać nagłym zmianom ciśnienia w układzie. W rurociągu należy przygotować szereg środków i urządzeń buforowych, takich jak eliminator uderzeń hydraulicznych, stacja pomp uderzeń hydraulicznych, prosta pompa uderzeń hydraulicznych.

Aby zapobiec wahaniom ciśnienia, zawór powinien być zamykany równomiernie. Dla Zawory regulacyjne które muszą być dławione, gdy znajdują się blisko gniazda, należy zastosować siłownik o odpowiednio dużym ciągu wyjściowym, taki jak siłownik pneumatyczny tłokowy lub hydrauliczny, albo specjalne wycięcie w tulei przesuwnej napędu ręcznie obracającego się, aby zmniejszyć lub zapobiec siłownikowi efekty blokujące. Zainstalowanie określonych typów urządzeń przeciwprzepięciowych w systemie rurociągów może również zmniejszyć skutki uderzenia wodnego, takie jak ciśnieniowe zawory bezpieczeństwa lub bębny buforowe. Ponadto wtrysk gazu do układu zmniejsza gęstość płynu i zapewnia pewną ściśliwość, aby poradzić sobie z nagłymi wahaniami.