Kas ir ūdens trieciens?

Ūdens malka vai hidrālais šoks ir parādība, kas var tikt saprasta kā nejauša kustības pārtraukums cilindra sistēmā, kad straumes ceļā rodas kāds šķērsgriezums, piemēram, izliekums, ventilis utt. Tātad ūdens malka definējas kā nejaušs spiediena pieaugums dēļ šķērsgriezuma straumei vai tās virziena maiņai.

Piemērs Tas notiek ilgāku pārsteiga līniju uzlādēšanā vai sildīšanā sākotnējā darbības laikā, kā arī dēļ pārsteiga un kondensāta sajaukšanās. Ūdens malka ir parādība, kas notiek bieži gan zinātniski, gan nederīgi mūsu ikdienas dzīvē – piemēram, ja mēs nejauši atveram un aizveram ūdens ventili vannas istabā, veidojas ūdens malka. (strauja dušas ventilu atvēršana/ievēršana).

Nepareizi saprastā koncepte par ūdens malku

Daudzas termo-hidrālās parādības, kā tabulā, bieži tiek nepareizi raksturotas kā ūdens malka. Izcilšanas rezultātā radušies bojājumi ietver šokus, piemēram, hidrālo un termisko. Ūdens malka galvenokārt notiek dēļ trūkstošas informācijas un nepareizas Eksploatācijas un Uzturības prakses. Ūdens malkas gadījumā pareiza ir parauga "labāk ir novērst, nekā ārstēt".

Ūdens malkas notikums

Kad pārsteigs atstāj katlu, tam jāceļ attālums, pirms tas nonāk lietošanas punktā (pārsteiga turbīna vai kāds cits siltummainītājs), un ceļojuma laikā pārsteigs sāk zaudēt siltumu. Tā rezultātā pārsteigs caurulē sāk kondensēties. Uzņēmuma uzsākšanas laikā kondensāta veidošanās ātrums (veidots no ūdens pilīmām) ir ļoti augsts, jo vesela sistēma sāk darbību no saldenuma vai saldena uzsākšanas.

Darbības laikā šīs kondensāta pilīmas sāk rasties pa pārsteiga cauruļu tīkla garumu, veidojot solīdu kondensāta slugu, kā parādīts attēlā

Kondensācija rezultē ūdens pilīmu veidošanos. Kondensāts graduāli kopiējas pa caurules garumu un veido solīdu slugu. Kad šis slugs satiek kādu šķērsgriezumu, piemēram, orifīces, ventilu vai izliekumu, šie šķērsgriezumi rezultē nejaušā solīdā sluga apturēšanā. Šajā procesā solīdā sluga kinētiskā enerģija mainās par spiediena enerģiju, un cauruļu tīkums to jāapguva.

Ūdens malkas ietekme

Ir svarīgi saprast, kāda nopietna ietekme ir ūdens malkai uz ierīcēm, kas tiek izmantotas rīkojumos. Zemāk minētais piemērs skaidri paskaidro ūdens malkas destruktīvo dabu:

• Saturētam pārsteigam ieteicama ātrums ir 25 līdz 35 metri sekundē

• Ūdens cauruļu tīklā ieteicama ātrums ir 2 līdz 3 metri sekundē

Kad notiek ūdens malka, kondensāta slugs tiek vedēts pārsteigu un tātad ūdens slugs ceļojas ar tādu pašu ātrumu kā pārsteigs, kas ir desmitreiz lielāks nekā ūdens ātrums. Tātad ūdens malka vienmēr saistīta ar ļoti augstu spiedienu.

Faktori, kas palīdz izvairīties no ūdens malkas

Pārsteiga sistēma ir ļoti sarežģīta un dinamiska, tāpēc ūdens malkas izvairīšanās ir izaicinājums. Taču, izmantojot labāko inženierzinātnei raksturīgo praksi, tās notikumu viegli var apvalkt, ieviešot:

• Pārsteiga caurulēm jābūt labi norādītam leņķim plūsmas virzienā.

• Ventilu instalēšana regulāros intervālos, un tas arī zemākajos punktos. Ventilu instalēšana zemākajos punktos nodrošina kondensāta noņemšanu no sistēmas.

• Cauruļu lejušanās rezultē kondensāta veidošanos cauruļu tīklā un var palielināt ūdens malkas iespējamību. Tātad pārsteiga cauruļiem jābūt labi atbalstītiem, lai izvairītos no jebkādas lejušanās.

• Standarta starta procedūras ir nepieciešamas rīkojuma saldena uzsākšanai. Operatoriem jāirina labi, lai nomierinātu atsevišķu ventilu lēni.

• Draina kabatas laba izmēra noteikšana, lai nodrošinātu, ka kondensāts neatkalājas vai nemainīgi to nokļūst. Draina kabatas mērķis nedrīkst tikt apgalvots, lai apkopotu visu kondensātu un to nometītu caur ventilu.

• Reduceru veids jābūt ekscentriskam, nevis koncentriskam reducerim.

Ūdens malka enerģijas ražošanas rīkojumos

Ūdens malka notiek, kad ūdens, kas paātrināts ar pārsteiga spiediena vai zemas spiediena tukšumu, tiek nejauši apturēts uzplūdes dēļ uz ventilu vai daļu, piemēram, izliekumu vai tee, vai uz caurules virsmu. Ūdens ātrumi var būt daudz augstāki nekā normālais pārsteiga ātrums caurulē, it īpaši, ja ūdens malka notiek uzsākšanas laikā.

Kad šie ātrumi tiek iznīcināti ar uzplūdi, ūdens kinētiskā enerģija tiek pārveidota par spiediena enerģiju, un spiediena šoks tiek piemērots šķērsgriezumam. Vēlamos gadījumos ir troksnis un, iespējams, caurules kustība.

Sliktākos gadījumos notiek caurules vai pārsteiga sistēmas komponentu sadalīšanā