Nini ni Water Hammer?
Water hammer au hydraulic shock ni maelezo ya kifupi kwa mapinduzi kwa asili ya maji kwenye mifumo ya pipa zinazopata uzito kutokana na vigezo vya mawasilisho kama vile magari, vifaa, na kadhalika. Kwa hivyo, water hammer inafafanuliwa kama ongezeko la haraka la uuzito kutokana na uzimamoto wa mchakato wa maji au mabadiliko ya mwelekeo.
Mfano Ni hufanyika wakati wa kupanga au kupunguza moto wa pamoja lenye steam line wakati wa anwani ya kuanza na pia kwa sababu ya kuunganisha steam na condensate. Water hammer ni kitu ambacho kinahitimu mara nyingi bila kujua na kujua katika maisha yetu ya kila siku - wakati tunapofungua na kurudia tapu ya maji kwenye chumba cha kubadilisha nguo tunapokuwa tukibaadilisha nguo huenda kutokana na water hammer. (kutumia shower valve kwa haraka).
Maelezo yasiyofafanuliwa kuhusu Water Hammer
Nyingi ya viwango vya thermo-hydraulic kama vile vilivyotajwa kwenye meza mara nyingi havijafafanuliwa kama water hammer. Mafanikio yanayotokea kusababishwa na matukio haya yasambaza kama Hydraulic-and-thermal. Water hammer hufanyika kwa sababu ya ukosefu wa ufahamu na usimamizi na mienendo isiyofanikiwa. Katika water hammer, msemo wa "prevention is better than cure" unafanuliwa.
Vitendo vya Thermodynamic |
Eneo la Kutokea |
Water hammer |
Katika pipa za steam na headers |
Water Piston (mawimbi mafupi) |
Tanka ya kuhifadhi (kama Deaerator) |
Flash condensation and evaporation shock |
Katika Deaearators |
Unguzi wa maji, utetezi wa rotor au casing |
Katika steam turbine na steam piping |
Utokea wa Water Hammer
Wakati steam inatoka boiler, inahitaji kusafiri umbali kabla ya kupata eneo la kutumika (steam turbine au heat exchanger nyingine) na wakati wa safari hiyo, steam inaanza kupoteza moto. Kama matokeo, steam katika pipa inaanza kuchafuka. Wakati wa kuanza kazi, kiwango cha kupata condensate (kilichotoka kutoka maji) ni chenye juu, kama mfumo mzima unanzia kutoka chenye baridi au kuanza kazi.
Katika mienendo hayo droplets za condensate zinaanza kujengwa kwenye urefu wa mtandao wa pipa za steam na hivyo kujenga slug ya condensate kama ilivyotajwa
Chafuka huchangia kujenga droplets za maji. Kwa kutosha, condensate inaanza kujengwa kwenye urefu wa pipa na kutengeneza slug solis. Wakati slug hii inapata chochote kilicho kama orifice, valve au bend, chochote hiki kilicho litakapokuwa lenga inaweza kusababisha mwisho wa slug solis haraka. Katika mchakato huu, energy ya K.E ya slug solis inabadilika kuwa energy ya uuzito na mtandao wa pipa lazima aweze kushiriki.
Maathiri ya Water Hammer
Ni muhimu kuelewa athari za water hammer katika vifaa vya kutumika katika mitandao. Mfano uliotajwa hapa chini unavyoonyesha tabia mbaya ya water hammer:
Kwa steam saturated inaruhusiwa velocity ya 25 hadi 35 metri kwa sekunde
Kwa maji katika mtandao wa pipa inaruhusiwa velocity ya 2 hadi 3 metri kwa sekunde
Wakati water hammer hufanyika, slug ya condensate inachukua na steam na hivyo slug ya maji hutembelea na velocity sawa na ya steam ambayo ni mara kumi zaidi ya velocity ya maji. Hivyo basi, water hammer mara nyingi hutokea na uuzito mkubwa.
Vitendo vinavyosaidia kuzuia water hammer
Mfumo wa steam ni mwenye kasi na dynamic, hivyo kuzuia water hammering ni shughuli inayochukua muda. Lakini kwa kutumia malengo bora ya uhandisi, utokozaji wake unaweza kuhakikishwa kwa kutumia:
Inapaswa kupewa mwamba sahihi katika pipa za steam kwa mwelekeo wa mzunguko.
Utambuzi wa steam utapatikana kwa muda na hivyo katika eneo la chini. Utambuzi wa steam katika eneo la chini unaweza kuhakikisha kuondoka condensate kutoka mfumo.
Pip sagging inachangia kujenga condensate katika mtandao wa pipa na inaweza kusababisha kuzidisha chances za water hammering. Hivyo basi, pipa za steam zinapaswa kupewa msingi sahihi ili kuzuia sagging.
Malengo standard ya kuanza kazi yanavyohitajika kwa kuanza kazi ya chenye baridi. Wafanyakazi wanapaswa kupewa mafunzo sahihi kwa ajili ya kukagua isolation valve polepole.
Ukubwa sahihi wa drain pockets, ili kutakadirisha condensate siweze kupanda au kupita rahisi. Nia ya drain packet siweze kupungua kusambaza condensate yote na kupitia trap.
Aina ya reducers inapaswa kuwa eccentric badala ya concentric reducers.
Water Hammer katika Viwanda vya Umeme
Water hammer hufanyika wakati maji, yanayolinda kwa pressure ya steam au void ya pressure chache, yanastopeshwa kwa haraka kwa kutumia valve au fitting, kama vile bend au tee, au kwenye uso wa pipa. Velosi ya maji zinaweza kuwa zaidi kuliko velosi ya steam ya kawaida katika pipa, hasa wakati water hammer hufanyika wakati wa kuanza kazi.
Wakati velosi hizo hazitakane na kutumia, energy ya kinetiki katika maji huchaguliwa kuwa energy ya pressure, na uuzito wa pressure unatumika kwa chochote kilicho. Katika masema safi, kuna sauti na labda mvutano wa pipa.
Masema zaidi ya magumu zinaweza kusababisha vifungo vya pipa au vifaa vya steam kuvunjika na athari ya bomba na kwa hiyo kuleta steam live katika vifungo. Vifungo vya pipa au component za steam system zinaweza kusonga kwa nguvu na kusababisha udindo au upungufu wa maisha.
