- Зворотний клапан скидання надлишкового тиску
- Клапан впуску і защемлення повітря
- Балансувальний клапан
- Скидний запобіжний клапан, розривна мембрана
- Пропускний клапан системи опалення
Раптова зупинка робочого колеса насоса, швидке перекриття перетину напірного трубопроводу можуть стати причиною гідравлічного удару - хвилі підвищеного (зниженого) тиску робочого середовища.
Ударні явища поширюються по всьому трубопроводу - від насоса і вище.
Можливий результат стрибкоподібного підвищення тиску - зниження надійності системи в цілому, окремих її елементів. Можливі й аварійні ситуації:
- розрив труби;
- вихід з ладу водопровідної арматури;
- розмивів грунту;
- втрата тим чи іншим чином підготовленої води.
Організація захисних заходів базується на гідравлічних розрахунках. В живому перетині кожного розрахункового вузла для різних моментів перехідного процесу визначають тиск і швидкість руху рідини.
У розрахунку враховують всі пристрої, встановлені на трубопроводі: регулюючі, запобіжні, запірні. Характеристики кожного з механізмів впливають на параметри несталого руху рідини у всій системі, в тому числі і на його характерний випадок - гідравлічний удар.
Зворотний клапан скидання надлишкового тиску
Зворотний клапан - розділяє стовп рідини на частини. При зміні напрямку руху рідини зворотний клапан спрацьовує, перекриваючи потік.
В результаті гідравлічний удар змінює свій характер. При нормальних умовах робоче середовище сама утримує робочий орган захисного механізму у відкритому положенні.
Зворотний клапан - засіб аварійної заходи запобігання поломки обладнання, що входить до складу мережі - ефективний, якщо правильно вибрано місце його установки.
Перепинити шлях зворотного потоку має сенс там, де ймовірний розрив суцільності потоку - локальне падіння тиску нижче атмосферного, аж до нуля. При гідравлічному ударі такі області схлопиваются і різкий місцевий стрибок тиску посилює ударну енергію хвилі.
Важливо: максимальне значення тиску виникає поблизу насосної станції, розриви суцільності, як правило, - в верхніх точках трубопроводу.
Кількість зворотних клапанів і місця їх розміщення визначаються розрахунком, в якому враховують особливості об'єкта, що захищається:
- рельєф місцевості, форму трубопроводу;
- час зупинки насоса;
- характер використовуваного клапана;
- можливість виникнення зон кавітації (і кількість) при гідравлічному ударі.
Величина ударного тиску при зміні напрямку руху рідини залежить від характеру спрацював зворотного клапана. Звичайний поворотний клапан (а також пружинний, кульової, підйомний, стулковий) забезпечують повне перекриття в кінцевий момент часу закриття.
Зворотні клапани з задаються характеристиками (з Гідротормоз, з противагою, комбіновані) поперечний переріз перекривають плавно, енергію зворотного потоку рідини гасять поступово.
Клапан впуску і защемлення повітря
Клапан впуску і защемлення повітря - усуває області низького тиску. На перебіг гідравлічних перехідних процесів в напірної системі впливає впуск і подальше стиснення повітря в місцях кавітації.
Запобігання появи областей глибокого вакууму - найпростіший і дешевий спосіб не дати посилитися ударному тиску за рахунок їх схлопування.
Робочий орган автоматичного клапана зі змінами параметрів середовища пов'язує поплавок. Клапан впуску і защемлення повітря постійної дії виконує свою роботу незалежно від стану системи. Безперервна аерація потоку оптимізує гідравлічний режим робочого середовища.
Аераційні клапани комбінуються з обмежувачами поширення удару - зворотними клапанами.
Балансувальний клапан
Балансувальний клапан - обмежує витрату води. Балансувальні або регулюючі механізми контролюють не одне перетин, а відрізок трубопроводу. Пристрій зберігає стабільність параметрів потоку, порівнюючи значення тиску в його початку і в кінці.
Спрацьовування механізму полягає в створенні додаткового гідравлічного опору і частковому звуженні поперечного перерізу потоку.
Автоматичний регулюючий клапан може комплектуватися фіксатором положення робочого органу, налаштованого вручну, патрубком для скидання води, вимірником витрати води.
Скидний запобіжний клапан, розривна мембрана
Скидний клапан, розривна мембрана - відводять частину рідини. Клапани відбору рідини налаштовують (вручну або при виготовленні) на певне значення тиску.
Спрацьовує, клапан скидає надлишок води в атмосферу або в резервуар з отводящему трубопроводу, знижуючи темп наростання тиску в системі в передаварійному ситуації.
Існують клапани автоматичного скидання, але передбачають і «ручний підрив» - за допомогою додаткового вузла механізму. У закритому стані заслінку відвідного отвори утримує пружина або вантаж на зовнішніх важільцях пристрою.
Коли тиск середовища знижується до допустимих показників, зливний патрубок знову виявляється перекритим, а скидний клапан - готовим виконати запобіжну функцію.
Розривна запобіжна мембрана - цілісний куполоподібний диск з міцного матеріалу - характеризується заданим максимальним тиском, яке вона здатна витримати без порушення своєї цілісності. Після спрацьовування запобіжна мембрана підлягає заміні.
Пропускний клапан системи опалення
Пропускний клапан - розгалужує потік. На схемах трубопровідних мереж клапан переливу (він же перепускний клапан) позначають так само, як скидний.
Відмітна особливість перепускного пристрою - безперервний контроль рівня тиску середовища і реагування на незначні його зміни.
При відхиленні тиску від норми надлишок води направляється в зворотний контур трубопроводу. У підсумку в основному трубопроводі підтримуються безпечні швидкості руху рідини без видалення теплоносія з системи.
Регулювання тиску в системі опалення, водопостачання продовжує термін служби труб та водопровідної арматури, підвищує ефективність роботи насосів.
Захищаючи трубопроводи за допомогою протиударного обладнання від наслідків відключення електроживлення, аварійного спрацювання запірної арматури піклуються про надійність системи.
Недолік зворотного клапана - можливий перерва в роботі напірної системи. Спрацювання скидних пристроїв може призвести до втрати теплоносія, додатковими витратами на його нагрівання, термічної небезпекою.
Проте, застосування одного або комбінації декількох засобів стабілізації тиску в напірному трубопроводі і гасіння хвильових процесів обходиться дешевше ліквідації наслідків руйнівних гідравлічних ударів.