Гидравлический удар в теплосетях

Движущийся поток воды по трубам обладает большой массой, следовательно и большей кинетической энергией. При быстром изменении скорости движения воды возникает волновой процесс, сопровождающийся резким повышением давления, распространяющимся с большой скоростью по трубопроводу. Этот процесс наз. гидравлическим ударом. В особых случаях гидравлический удар может привести к разрушению(разрыву) трубопровода. В ТС возможность гидравлического удара существует вследствие значительной длинны труб-ов больших диаметров и с большими расходами сетевой воды; установки на труб-ах регулирующих клапанов, которые могут включаться/выключаться в автоматическом режиме. Вследствие несжимаемости жидкости следует с особой осторожностью обращаться с потоком. При внезапной остановке, а именно когда срабатывают запасные клапаны отсечки, возникают большие давления, которые приводят к разрыву трубопроводов.

Пиковый котел на ТЭЦ - резкое сокращение воды через котел - появляется локальный перегрев в трубах котлов, возникновение пузырей, мгновенная их конденсация, следствие гидравлический удар. В тепловых сетях гидравлический удар возможен вследствие движения большой массы воды, наличием насосных подстанций, регулирующих клапанов, которые включаются-выключаются в автоматическом режиме.

Пример.

При внезапном закрытии секционирующей задвижки происходит остановка воды, следствие гидравлический удар, энергия которого погашается за счёт растяжения (разрыва) стенок трубопровода или за счёт погашения энергии на волнообразное движение воды в прямую и обратную сторону. Волны повышенного давления гидравлического удара распространяются по трубопроводу со скоростью звука в воде (1000-1500м/с).

Рассмотрим процесс изменения напора (давления) при гидравлическом ударе:

При открытом клапане РК линии давления занимают положения 1-2-3-4-5-6. При закрытом РК — 1-2’-3’-4’-5’-6. При закрытом клапане H₂’≈H₁. При медленном закрытии клапана напор в т.2 изменяется от H₂ до H₁, а в точке 3 — от H₃ до H₃’. Рассмотрим процесс изменения давления в т.2 при быстром закрытии клапана РК.