Primeiro, vamos dar uma olhada nas consequências de não instalar uma válvula de retenção nobomba de água:
O fluxo de água no tubo de saída da bomba de água muda repentinamente devido à abertura da válvula, fechamento da válvula e parada na bomba, causando uma mudança repentina na velocidade de fluxo no pipeline, o que, por sua vez, causa uma mudança no momento por unidade de tempo, gerando inevitavelmente forças inerciais correspondentes, resultando em alterações alternadas no aumento da pressão e caem no tubo. O fenômeno onde a velocidade de fluxo e a pressão da água mudam com o tempo e o local são chamados de martelo de água (ou martelo de água).
O martelo de água da estação de bomba inclui martelo de água inicial, martelo de água de fechamento da válvula e martelo de água de desligamento da bomba (causado por interrupções repentinas de energia, etc.). Os dois primeiros tipos de martelo de água não causarão riscos de segurança à unidade sob procedimentos operacionais normais. A pressão do martelo de água gerada por este último geralmente é muito alta, levando a acidentes.
O objetivo de estudar e calcular o martelo de água é::
① Desenvolver medidas de proteção quando a pressão máxima do martelo de água causa danos a oleodutos e unidades;
② Proponha a pressão mínima do martelo de água que causa pressão negativa inaceitável dentro da tubulação, bem como medidas de proteção em caso de dano da tubulação;
③ Prevenção de danos causados pela reversão da unidade.
Em um sistema de bombeamento, as características da bomba servem como condição de contorno na extremidade inicial do pipeline. Se uma válvula de retenção não estiver instalada na tomada da bomba de água e uma válvula de aba não estiver instalada na saída do oleoduto, quando a bomba para em um acidente e perde sua força motriz, a válvula da porta no lado da saída da bomba não pode ser fechada no tempo e o processo de martelo de água (ou processo de transição hidráulica) ocorre quando a água se arrasta na linha de linhagem.
1. Condições de operação da bomba
Depoisa bomba de águaPerde o poder, sua velocidade cai acentuadamente. O fluxo de água no oleoduto da bomba e da tomada continua a se mover na direção original devido à inércia, mas sua velocidade diminui rapidamente e a pressão cai até que o fluxo de água para de fluir para a frente e a taxa de fluxo seja zero. Nesse momento, a bomba de água ainda está girando na direção para a frente e o fluxo de água está na direção para a frente (o movimento do fluxo de água da bomba de água em direção à piscina de saída é chamado de fluxo para a frente), que é chamado de condição de operação da bomba de água.
2. Condições de frenagem
Em um corpo de água estacionária transitória com vazão zero no tubo de saída, devido à ação da cabeça da água estática no tanque de saída, um fluxo de água reversa é gerado no tubo de saída do tanque de saída para a bomba. O fluxo de água reversa atua como um freio no impulsor da bomba que ainda está girando na direção da frente, forçando a velocidade do rotor da unidade para acelerar e diminuir até atingir a velocidade zero. Nesse momento, devido à resistência do impulsor rotativo para frente contra o fluxo reverso, a pressão de saída da bomba aumenta gradualmente. A condição de operação transitória da bomba de água neste momento é chamada de condição de frenagem.
3. Condições de operação de turbinas
À medida que a taxa de fluxo reversa aumenta, a velocidade da bomba de água começa a reverter de zero e aumenta rapidamente. Ao mesmo tempo, a força centrífuga do impulsor rotativa no fluxo de água também aumenta, o que dificulta o fluxo reverso.
Essa resistência aumenta com a aceleração da reversão do impulsor, fazendo com que a pressão por trás da bomba aumente rapidamente e atinja seu valor máximo em um certo momento, e a velocidade reversa correspondente também atinge seu valor máximo. Ao mesmo tempo em que a resistência aumenta, também resiste ao aumento contínuo da taxa de fluxo reverso e diminui gradualmente após atingir um certo valor máximo.
A energia que atua no impulsor também diminui de acordo, fazendo com que a velocidade reversa diminua gradualmente até que o torque do fluxo de água que atua no impulsor e o torque de resistência da parte rotativo da unidade seja equilibrado sob a cabeça estática da água estática. A unidade funciona como uma turbina de água com uma taxa de fluxo reverso constante e velocidade sob nenhuma carga, e a pressão do martelo de água desaparece de acordo. Essa condição de operação transitória é chamada de condição de operação da turbina.
O exposto acima são as consequências de não instalar uma válvula de retenção na bomba de água.