Wie schützt man sich vor einem Pump-Trip-Wasserschlag?

2024-12-24

Wasserergänzung (Luftinjektion) zur Druckstabilisierung

Eine Wasserergänzung (oder Luftinjektion) kann die Ablösung der Wassersäule oder einen übermäßigen Druck während einer Strömungsunterbrechung verhindern und so Wasserschläge abmildern. Diese Kategorie umfasst bidirektionale Druckregulierungstürme, unidirektionale Druckregulierungstürme und Luftdrucktanks.

Bidirektionaler Druckregulierungsturm:Der Wasserstand des Regulierungsturms, der in der Nähe der Pumpstation oder an geeigneten Stellen entlang der Pipeline errichtet wird, sollte höher sein als der Wasserstand des Vorflutbeckens am Ende der Pipeline, wobei der Druckverlust entlang der Pipeline zu berücksichtigen ist. Der Druckregulierungsturm fügt als Reaktion auf Druckänderungen in der Rohrleitung Wasser in die Rohrleitung hinzu oder lässt übermäßigen Druck ab, wodurch der Druck von Wasserschlägen wirksam vermieden oder verringert wird.

Unidirektionaler Druckregulierungsturm:Der in der Nähe der Pumpstation oder an geeigneten Stellen entlang der Pipeline errichtete unidirektionale Regulierungsturm ist niedriger als der Pipelinedruck an dieser Stelle. Wenn der Druck in der Rohrleitung niedriger ist als der Wasserstand im Turm, füllt der Regulierungsturm Wasser in die Rohrleitung, um eine Ablösung der Wassersäule und einen Wasserschlag zu verhindern.

Luftdruckbehälter:Im Inland weniger verbreitet, im Ausland jedoch weit verbreitet. Der Luftdrucktank arbeitet nach den spezifischen Gesetzen von Gasvolumen und -druck. Wenn sich der Druck in der Rohrleitung ändert, ergänzt der Luftdruckbehälter Wasser oder absorbiert übermäßigen Druck in der Rohrleitung, ähnlich der Funktion des bidirektionalen Druckregulierungsturms.

Wasserableitung und Druckreduzierung

Durch Wasserableitung und Druckreduzierung kann ein schneller Druckanstieg verhindert werden. Zu dieser Kategorie gehören Pumpen-Wasserschlageliminatoren, langsam schließende Rückschlagventile und Berstscheiben.

Pump-Trip-Wasserschlageliminatoren: Es gibt drei Haupttypen: nach unten öffnende, selbstschließende und automatisch zurücksetzende Wasserschlageliminatoren. Sie funktionieren im Prinzip ähnlich, wobei der Tropfenabscheider öffnet, wenn der Ausgangsdruck während einer Pumpenfahrt auf ein bestimmtes Niveau abfällt. Wenn die Druckwelle des Wasserschlags zur Pumpe zurückkehrt, gibt der Wasserabscheider Wasser ab und beseitigt so den Wasserschlag. Die Länge der geschützten Pipeline beträgt typischerweise nicht mehr als 800 Meter.

Langsam schließendes Rückschlagventil:Eine Art Rückschlagventil, das Wasserschläge durch langsames Schließen abschwächt. Diese Methode ist einfach, praktisch und weit verbreitet. Es gibt zwei Arten von langsam schließenden Rückschlagventilen: gewichtete und energiespeichernde Arten. Die Schließzeit des Ventils kann je nach Bedarf innerhalb eines bestimmten Bereichs angepasst werden. Typischerweise erfolgt das Schließen des Ventils zu 70–80 % innerhalb von 3–7 Sekunden nach einem Stromausfall, und die restlichen 20–30 % der Schließzeit werden entsprechend den Pumpen- und Rohrleitungsbedingungen angepasst, im Allgemeinen innerhalb von 10–30 Sekunden.

Berstscheibe:Ähnlich wie eine Sicherung in einem Stromkreis bricht eine Berstscheibe automatisch, wenn der Druck in der Rohrleitung aufgrund eines Wasserschlags einen voreingestellten Wert überschreitet, wodurch Wasser austritt und dadurch der Druck verringert wird, um den Wasserschlageffekt zu beseitigen.

Andere Typen

Rohrdurchmesser und Wandstärke erhöhen:Durch Vergrößerung des Durchmessers und der Wandstärke der Rohrleitung sowie durch Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit in der Wasserübertragungsleitung kann der Wasserschlagdruck bis zu einem gewissen Grad verringert werden.

Pipelinelänge reduzieren:Anstelle einer einzelnen Pumpstation können auch zwei Pumpstationen verwendet werden, die durch einen Saugbrunnen verbunden sind.

Verwendung von Pumpen mit größerer Rotationsträgheit oder Einbau von Schwungrädern:Der Einsatz von Pumpeneinheiten mit größerer Rotationsträgheit oder der Einbau von Schwungrädern mit ausreichender Trägheit kann dazu beitragen, Wasserschläge bis zu einem gewissen Grad zu reduzieren.

Ändern Sie das Längsprofil der Pipeline:Bei der Verlegung der Wassertransportleitung sollte darauf geachtet werden, starke Gefälleänderungen zu vermeiden.

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