Rurociągi wody
Przewody tłoczne
Często przewody tłoczne nie muszą odpowiadać specjalnym wymaganiom, na które trzeba zwracać szczególną uwagę. Niekiedy dla krótkich przewodów można nawet zaakceptować prędkość przepływu ≤ 5 m/s, jeśli jest wykluczono niebezpieczeństwo uderzeń hydraulicznych przy pomocy innych środków.
|
Uderzenia hydrauliczne Uderzenia hydrauliczne zdarzają się w szczególności podczas zamykania zaworów w rurociągach do przesyłu cieczy. Wskutek bardzo szybkiego wyhamowania prędkości strumienia i małej ściśliwości cieczy następuje gwałtowny przyrost ciśnienia i zjawisko uderzenia hydraulicznego według tzw. modelu Żukowskiego. Wydłużenie czasu zamykania zaworu i zmniejszenie prędkości strumienia pozwalają zredukować siłę uderzeń hydraulicznych, a nawet ich uniknąć. Jeżeli są używane zawory z napędem elektrycznym (o typowym czasie zamykania > 30 sekund) i prędkość strumienia w rurociągu jest utrzymywana w zalecanym zakresie, wówczas nie występują niedopuszczalne spiętrzenia ciśnienia będące przyczyną uderzeń hydraulicznych. Tab. "Typowe prędkości projektowe (orientacyjne) do wymiarowania rurociągów" |
Przewody ssawne
Przewodami ssawnymi są przewody rurowe po stronie wlotu do pomp. Tu szczególną uwagę należy zwrócić przede wszystkim na utrzymanie jak najmniejszych strat ciśnienia, aby zapobiec wystąpieniu zjawiska kawitacji w pompach. Dotyczy to zwłaszcza tych przewodów, którymi płynie gorąca woda o temperaturze tylko nieco poniżej granicy wrzenia (np. gorąca woda ze zbiornika wody zasilającej lub gorący kondensat). Należy je wymiarować na mniejszą prędkość przepływu czynnika i jak najkrótsze (do kilku metrów) tak aby straty ciśnienia występujące na tych przewodach były jak najmniejsze.
|
Kawitacja Kawitacja (łac. „cavum“ = pusty) polega na gwałtownym powstawaniu i zapadaniu się pęcherzyków gazu w cieczy. Pęcherzyki gazu powstają w miejscach, gdzie następuje lokalny spadek ciśnienia statycznego. Dzieje się tak np. z tyłu wirnika pompy obiegowej. Spadek ciśnienia statycznego może spowodować wrzenie cieczy i tworzenie się pęcherzyków gazu, które zaraz potem implodują. Implozja ta wywołuje powstanie strugi wody, która z bardzo dużą prędkością uderza w łopatki wirnika. Intensywne działanie cieczy powoduje naruszenie powierzchni materiału, na której pojawiają się charakterystyczne kratery. Wżerają się one coraz głębiej w łopatki wirnika, aż do całkowitego ich zniszczenia. Antykawitacyjna nadwyżka wysokości ssania (Net Positive Suction Head, NPSH) pompy obiegowej podaje wymaganą wysokość napływu wrzącej wody, przy której nie dochodzi jeszcze do wystąpienia kawitacji na wirniku pompy. Pompy zasilające przemysłowe kotły parowe są to z reguły pompy o niskim NPSH, wymagające w zakresie pracy niewielkiej wysokości napływu 0,4 – 1,2 m. |
Każda pompa powinna mieć własny przewód, aby uniemożliwić wzajemne oddziaływanie na siebie poszczególnych pomp.
Kawitacja – przepływ wzdłuż łopatek wirnika pompy i zapadanie się pęcherzyków gazu
|
|
Wirnik |
|
Wirnik – strona ssawna |
|
Kierunek obrotu |
||
|
|
Kierownica łopatkowa |
|
Wirnik – strona tłoczna |
||||
|
A |
Pojedynczy pęcherzyk |
C |
Zapadający się pęcherzyk |
E |
Zapadnięty pęcherzyk |
||
|
B |
Początek spłaszczania |
D |
Mikrostruga |
