Един от основните проблеми в работата на автономните отоплителни системи и водоснабдяването е спадът на налягането. Водният чук в системата за водоснабдяване и отопление на водата в резултат на този рязък спад може да причини сериозни щети. Трябва да се предупреди, съгласен ли е?
Ще ви кажем как да предотвратите явлението и да неутрализирате неговите негативни последици, като гарантирате непрекъснатата работа на веригите. Тук ще разберете какви методи се използват за изключване на воден чук в системи, които транспортират вода до водопроводи и отоплителни уреди.
В статията, представена за запознаване, естеството на водния чук е описано подробно. Изброени са превантивни мерки, които изключват възникването на опасна ситуация. За ясно възприемане на трудна тема приложени диаграми, фото илюстрации и видеоклипове.
Какво е воден чук?
Водният чук е краткотраен, но съществен скок на налягането в система, пълна с течност. Това явление възниква, когато поток от течност се сблъска с препятствие по пътя си. Типичните примери за появата на такива бариери включват рязко припокриване на клапани, внезапно спиране на помпата, въздушна тапа и т.н.
Изправена пред препятствие, по инерционния поток водата продължава потока със скоростта, с която се движи, докато препятствието не се появи. Първите слоеве в контакт с препятствието се уплътняват със същата скорост поради пристигането на следващите слоеве.
Поради постоянното впръскване на нови слоеве на потока, налягането се увеличава бързо и течността „търси“ начин да изхвърли частта си, за да я изхвърли.
Галерия с изображения
Снимка от
Опасност от късен старт на воден чук
Разрив на заварени метални тръби
Прекъсване на тръбата на резбата
Повреда на намотките и уплътненията
Затварящи клапани във водоснабдителна система
Фабрична настройка на манометъра
Проблеми с водомери
Подобна ситуация почти винаги се случва, когато потокът се прекъсва с сферичен клапан или клапан. На пръв поглед явлението може да изглежда безобидно. И толкова много собственици не му обръщат много внимание.
Но всъщност, ако откриете предпоставките за дефект в пивоварната тръба и фитинги, струва си да го отстраните възможно най-скоро. Всъщност поради воден чук в отоплителната система се появяват разцепления и пукнатини, както и повреда на оборудването.
Този сериозен проблем може да бъде предшестван от щракане и удари, както и външен шум във водопроводната тръба, придружен от характерно „ръмжене“.
Кликването се осъществява предимно в онези места, където по-големите тръби са свързани с по-малки секции. Водата, която тече по вътрешните им стени, среща препятствие, макар и по-ниско, но все пак.
Редовната поява на воден чук се отразява негативно на работата на системата, като значително намалява живота й
В случай на спешност ефектите от воден чук могат да повлияят на:
- оборудване (нарушена е херметичността на тръбопроводите и се унищожават отоплителните уреди);
- Имот (водата, която тече от повредената мрежа, ще наводни корпуса и ще повреди мебелите);
- домакинство (ако нарушението е станало в отоплителната система, съществува опасност от сериозни топлинни изгаряния).
Според статистиката „лъвският дял” при аварии с тръбопроводи, възлизащ на около 60%, възниква поради воден чук. По-често негативните последици от този ефект могат да се наблюдават при износени тръби, покрити с корозия.
Последиците от редовните хидродинамични шокове могат да бъдат непредсказуеми, а най-често срещаният сред тях е пробив.
Това причинява най-много неприятности на удължените тръбопроводи, например, когато се подрежда „топъл под”, по контурите на който циркулира течност, предварително загрята до определена температура.
Степента на увреждане до голяма степен зависи от местоположението на преградата: ако тя е в началото на удължен тръбопровод, величината на повишеното налягане ще бъде незначителна, но ако в края ще бъде много по-висока.
Най-често ефектът се проявява, когато в инсталирането на отоплителната система са участвали тръби с различен диаметър. Ако тръбите с много размери с помощта на адаптери не се доведат до общ знаменател, увеличението на налягането в отоплителната система е неизбежно. В тази ситуация, за да се защити системата, веригата е оборудвана със специален клапан - термостат.
Причини за воден чук
Физическата същност на това явление се състои в пълна загуба или значително намаляване на пропускателната способност на водопроводи, в резултат на което налягането на течността в системата се увеличава.
В къщи, където инженерните комуникации са били неграмотно проектирани и оборудвани, често може да се чуе характерно почукване и щракане в тръбопровода.
Те са външно проявление на воден чук и възникват, когато циркулацията на течност внезапно спре в затворена система, а след това движението й внезапно се възобнови.
Естествените запушалки на тръбопровода често включват въздушни задръствания, адаптери от по-голям диаметър до по-малък или инсталирани спирателни клапани.
Ако възникне препятствие по пътя на движение на вода с определена скорост, скоростта й ще се забави и обемът ще продължи да се увеличава. Не откривайки изход, той образува обратна вълна, която, сблъсквайки се с основното водно тяло, повишава налягането в системата. Понякога може да достигне праг от 20 Atm.
Поради стегнатостта на линията, натрупаният обем няма къде да отиде, но мощната енергия все още се стреми да намери изход във външната среда. Силата на удара в резултат на такъв сблъсък създава опасност от скъсване на тръбата, която няма адекватна граница на безопасност.
Поради тази причина за подреждането на системата е необходимо да се използват безшевни водогазови тръби, адаптирани към водни мрежи, които отговарят на GOST 3262-75, или металопластични аналози, устойчиви на налягане, направени в съответствие с GOST 18599.
От постоянното въздействие на водната енергия, както самият тръбопровод, така и твърдите елементи на системата постепенно или бързо ще бъдат унищожени
Основните фактори, провокиращи появата на воден чук в тръбите, са:
- неизправност или повреда на циркулационната помпа;
- наличието на въздух в затворения контур на системата;
- прекъсвания на електрозахранването;
- при внезапно спиране на спирателни клапани.
Краткотрайно увеличение на налягането в затворен кръг поради инжектиране на течност над нормата може да възникне, ако при включване на помпата работното колело започне движението си с високи скорости.
Напоследък при оборудването на автономна отоплителна система, вместо стари вентили и клапани, все по-често се използват сферични кранове, чието устройство не осигурява гладко движение.
Способността им да имат бързодействащ ефект има обратната страна, като е една от най-честите причини за воден чук.
Ако въздухът не е бил пуснат от системата, когато е стартирал, в момента на отваряне на сферичния вентил въздухът се сблъсква с практически непритискаща течност
От гледна точка на безопасността, винтовите кранове са за предпочитане, тъй като поради поетапното отвиване на осите кутии осигуряват плавно отваряне / затваряне на спирателни клапани.
Подобна ситуация възниква, когато въздухът не се освобождава от веригата преди стартиране на системата. По време на отваряне на крана водата се сблъсква с въздушна тапа, която в затворена система действа като вид пневматичен амортисьор.
Как да избегнем проблем?
Компетентната защита на водопроводната тръбна система ще помогне за намаляване на интензивността и неутрализиране на ефекта от излишното налягане.
Защитните механизми на автономните системи срещу воден чук в повечето случаи са насочени към изглаждане на потока на водната маса
За да се предотврати създаването на излишно налягане от единичен и постоянен характер както в отделен участък от веригата, така и върху цялата система като цяло, се използват редица основни мерки.
Опция 1. Мека система за припокриване
Това е едно от основните изисквания за пускане и спиране на тръбните системи, което ясно е посочено в нормативните документи.
Факт е, че енергията на хидравличния удар поради еластичността на стените на тръбата не действа едновременно с цялата си сила. Поради компенсиране на еластичните деформации, той се разделя на няколко интервала от време.
И следователно, при една и съща обща сила на удара, силата на удара в определен момент значително ще намалее. Чрез мек старт процесът на натрупване на налягане може да бъде удължен във времето, като се минимизират значителните щети на системата.
При избора на спирателни клапани трябва да се даде предпочитание на продукти, които имат сравнително голям интервал на припокриване с вода
Кранове, чийто дизайн осигурява голяма празнина до изключване на водата, се инсталират на етапа на инсталиране на оборудването.
Вариант №2. Използването на автоматични устройства
Автоматиката трябва да бъде настроена за плавно коригиране на статичното налягане в системата. За постигане на желания ефект помага да се инсталират помпи с автоматична промяна на скоростта или единици с електронно управление, които са оборудвани с вградени честотни преобразуватели.
Използването на автоматични системи ще ви позволи да контролирате потока на течността, както и да прочетете показанията на нейното налягане в тръбопровода
Помпите, оборудвани с автоматично регулиране на скоростта на електродвигателя, могат постепенно да увеличават / намаляват налягането в системата. В същото време софтуерът едновременно изпълнява две задачи: следи налягането във водоснабдяването и автоматично настройва налягането.
Галерия с изображения
Снимка от
Хидроакумулатор срещу хидроблони
Действие на мембранния резервоар
Мембранен резервоар за вътрешно отопление
Допълнителна помпена станция
Начини за цялостно надграждане на системата
Цялостна модернизация на системата включва инсталирането на оборудване, насочено към неутрализиране на въздействието на прекомерното налягане.
Метод №1. Използването на разширителни съединения и амортисьори
Абсорбаторите и акумулаторите едновременно изпълняват три функции: събират течността, като същевременно елиминират излишния й обем от системата, а също така помагат да се предотврати нежелано явление.
Компенсиращото устройство, ролята на което е акумулаторът, е инсталирано по посока на движението на водата в онези интервали от отоплителния кръг, където има голяма вероятност от колебания на налягането в системата.
Хидравличният акумулатор или гасител е стоманена колба с обем до 30 литра, включително две секции, разделени с гумена или гумена мембрана.
Ако се появи прекомерно налягане в системата, водният стълб от първата секция започва да притиска разделителната мембрана, поради което се огъва по посока на въздушната камера
Когато налягането се повиши, хидравличните удари „изстрелват“ в резервоара. Благодарение на огъването на гумената мембрана към въздушната камера по време на повдигане на водния стълб се постига ефектът от изкуственото увеличаване на обема на контура.
Като устройства за поглъщане на удари се използват тръби, изработени от топлоустойчива подсилена гума или еластична пластмаса.
Еластичният материал на амортисьорите спонтанно гаси енергията на воден чук в точката, в която налягането е достигнало критична стойност
За постигане на желания ефект е достатъчно да се използва продукт с дължина 20-30 см. Ако тръбопроводът има голяма дължина, секцията на амортисьора се увеличава с още 10 см.
Метод №2. Инсталиране на предпазен клапан тип диафрагма
Диафрагменият предпазен клапан се поставя на изхода на тръбата до помпата, за да се изпусне предварително определено количество вода с излишък от налягане.
Предпазният клапан, оборудван с твърдо уплътнение, който изпълнява функцията за бързо освобождаване на налягането, е надежден предпазител на автономната система
В зависимост от производителя и типа на модела, предпазният клапан се задвижва от електрическата команда на контролера или чрез пилотно бързодействащо устройство.
Устройството се задейства, когато налягането надвиши безопасно ниво, защитавайки помпената станция, когато оборудването внезапно спре. По време на опасен скок на налягането се отваря напълно и когато падне до нормално ниво, регулаторът бавно се затваря.
Метод №3. Оборудване на термостатичния клапан с шунт
Шунтът е тясна тръба с хлабина 0,2-0,4 мм, която е инсталирана в посока на циркулация на охлаждащата течност. Основната задача на елемента е постепенно да намалява налягането, когато се появят претоварвания.
Тясна тръба, чийто диапазон на напречното сечение не надвишава 0,2-0,4 mm, се поставя отстрани, откъдето течността навлиза в термостата
Байпасният метод се използва при подреждането на автономни системи, тръбопроводът на които е направен само от нови тръби. Това се дължи на факта, че наличието на ръжда и утайка в старите тръби може да намали ефективността на маневрирането до "не". Поради тази причина, когато използвате шунт на входа на отоплителния кръг, се препоръчва да инсталирате ефективни филтри за вода.
Метод №4. Използване на термостат със супер защита
Това е вид предпазител, който следи налягането в системата и не му позволява да работи, след като индикаторът достигне критична точка. Устройството е оборудвано с пружинен механизъм, разположен между термичната глава и клапана. Пружинният механизъм работи при свръхналягане, предотвратявайки пълното затваряне на клапана.
Такива термостати се инсталират строго в посоката, посочена на корпуса.
Работи по поддръжката
Освен стриктно спазване на правилата за експлоатация на тръбопроводи, навременните превантивни мерки помагат да се предотврати авария. В крайна сметка всички процеси във водоснабдителната система или отоплителния кръг са свързани помежду си. А водният чук е само последната разрушителна „капка“, която може да доведе до негативни последици на фона на незадоволителното техническо състояние на водоснабдяването.
Вибрациите на тръбопровода и промените в налягането допринасят за образуването на микропукнатини в металната конструкция. Дефектите, образувани във времето по време на появата на воден чук, моментално се появяват в области с повишено вътрешно напрежение: механични фуги, огъвания и заварки.
Превенцията се състои в балансиране на отоплителната система, което се извършва след завършване на инсталацията или отоплението се ремонтира в частна къща
Основният комплекс от работа, извършена по време на превенцията:
- здравна проверка на групата за сигурност: предпазен клапан, въздушен отвор и манометър;
- периодична проверка на налягането зад мембраната на разширителния резервоари при откриване на незадоволителни резултати и неговото коригиране;
- тестване на системата за течове и проверка на степента на износване на тръбите;
- проследяване на положението на клапанаth заключващи и регулиращи клапани за изтичане;
- редовна проверка на състоянието на филтъра, забавяне на котлен камък, частици от пясък и ръжда, ако е необходимо - почистване и измиване на елементи;
Превенцията, насочена към поддържане на работното състояние на ВиК и отоплителната система, включва прости видове работа. Но да ги игнорираме не си струва. В крайна сметка това може да доведе до значителна загуба на пари и време за извършване на пълноценни ремонтни дейности.
Изброените мерки за защита са най-ефективни, ако се прилагат комплексно. Но благодарение на интегрирания подход за решаване на проблема можете да неутрализирате негативните последици и по този начин да удължите живота на системата.
Видео №1. Воден чук, как става:
Видео №2. Тест за ефективност на гасителя:
Водният чук във водоснабдителна система е често срещано явление, което може да причини сериозни вреди. И вашата задача е да отстраните проблема възможно най-скоро. Всъщност, когато ситуацията се повтори, елементите на системата скоро ще се провалят. А ремонтът след това ще струва много повече.
Задавайте въпроси и пишете коментари, моля, в блока по-долу. Чакаме вашите истории за това как сте записали воден чук в системата или забелязахте нейните последици. Вашето мнение за предоставената информация е интересно.