Metody prevence hydraulických rázů v chladicích jednotkách – přečtěte si článek od Omex

Když je systém vytápění nebo zásobování vodou v provozu v soukromých a bytových domech, můžete pravidelně slyšet ostré zvuky, jako je klepání nebo cvakání. Nejčastěji jsou způsobeny vodním rázem. Jde o komplex jevů, při kterých se tlak mění krátce, ale prudce a silně. Tlakový skok vyvolává změnu rychlosti pohybu tekutiny. Vodní kladivo často způsobuje značné škody, proto je důležité mu předcházet.

Příčiny vodního rázu

Při provozu systémů vytápění a zásobování vodou se kapalina pohybuje potrubím určitou rychlostí, která má hmotnost, a tedy setrvačnost. Když je potrubí rychle uzavřeno, nosič pokračuje v pohybu setrvačností a narazí na překážku. V tomto případě se tlak kapaliny zvýší na desítky atmosfér.

Kapalina na rozdíl od plynu nemůže zmenšit svůj objem, takže při vodním rázu často způsobuje poškození potrubí, radiátorů, armatur a dalších prvků topného systému.

Vodní ráz, ke kterému dochází při prudkém zvýšení tlaku v potrubí, se nazývá pozitivní. Hlavní důvody jeho vzhledu:

• příliš prudké zavírání kohoutků a ventilů;
• přítomnost vzduchových kapes v systému;
• rychlé odstavení čerpacího zařízení, a to i v důsledku přepětí v síti nebo jeho úplného zmizení;
• přítomnost v systému trubek, které se výrazně liší v průměru.

Krátkodobé zvýšení tlaku může nastat i v uzavřeném okruhu, pokud se při zapnutí čerpadla začne oběžné kolo pohybovat vysokou rychlostí.

Kromě pozitivního je zde negativní hydraulický ráz. Je méně nebezpečný ve srovnání s pozitivním, ale může také způsobit poškození prvků systému. K tomuto jevu dochází, když dojde k prudkému poklesu tlaku, jehož příčiny mohou být:

• rychlé otevření uzavíracích ventilů,
• rychlý start čerpadla,
• přítomnost potrubí různých sekcí v systému.

Při negativním hydraulickém rázu dochází k efektu prasknutí proudu kapaliny. V místě prasknutí se objeví vakuová bublina. Při zničení způsobuje rázovou vlnu, která negativně ovlivňuje stěny potrubí a radiátorů, uzavírací a regulační ventily.

Důsledky vodního rázu

Při výskytu vodního rázu v topném systému nebo vodovodu dochází k řadě negativních jevů. Nejvýraznější, ale ne nejhorší, jak již bylo zmíněno, je výskyt necharakteristických zvuků. Závažnější je zvýšení zatížení prvků, které jsou málo elastické, a proto předčasně selhávají v důsledku vodního rázu. To může ovlivnit následující:

• potrubí, radiátory, čerpací zařízení, přístrojové vybavení;
• majetek – voda tekoucí z poškozené sítě může zaplavit soukromý dům nebo byt, poškodit nábytek a interiérové ​​předměty;
• obyvatelé – hrozí popálení v důsledku kontaktu s horkou kapalinou;
• elektroinstalace – poté, co se voda dostane do částí pod napětím, může dojít ke zkratu a dokonce i k požáru.

Míra poškození do značné míry závisí na tom, kde na dálnici se překážka nachází. Pokud dojde k vodnímu rázu na začátku dlouhého potrubí, tlak se mírně zvýší, pokud na konci, mohou být negativní důsledky významné.

Způsoby boje proti vodnímu kladivu

Pravděpodobnost výskytu vodních rázů lze snížit správným provozem systému vytápění nebo zásobování vodou a instalací speciálních zařízení.

Plynulé ovládání uzavíracích a regulačních ventilů

Plynulé otevírání a zavírání ventilů zajišťuje efektivní vyrovnání tlaku v systému a ochranu potrubí a radiátorů.

Použití zařízení pro tlumení nárazů

Tlumič je kus trubky z elastického materiálu, který nahrazuje část tuhého potrubí. Zařízení se montuje před termostat. Při vodním rázu se elastické stěny tlumiče roztahují, což výrazně snižuje úroveň tlaku.

Montáž hydraulických akumulátorů

Jejich použití umožňuje udržovat stabilní tlak kapaliny v systému zásobování studenou vodou. Takovými zařízeními jsou horizontální nebo vertikální kovové nádrže s vnitřní elastickou membránou, která je naplněna vodou. Při poklesu tlaku se čerpadlo vypne a do systému začne proudit voda z membrány, kterou stlačuje stlačený vzduch kolem ní. Tím je zajištěn rovnoměrný tlak ve všech místech odběru vody.

Montáž hydraulických tlumičů

Chcete-li se zbavit prudkého zvýšení nebo snížení tlaku v různých systémech, používají se tlumiče nebo kompenzátory vodního rázu – membrána a pružina.

Princip fungování membránového tlumiče spočívá v tom, že se elastická membrána pohybuje a vytváří prostor pro přebytečnou kapalinu. Po ustálení tlaku se membrána vrátí do původní polohy a nosič se vrátí do okruhu.

Pružinový kompenzátor „zachytává“ tlakovou energii při skoku membránou, která se pohybuje v důsledku stlačení a roztažení pružiny. Taková zařízení by měla být instalována v blízkosti součástí systému, u kterých hrozí poškození (například vodovodní baterie).

Automatizace čerpacích zařízení a uzavíracích armatur

K ochraně čerpadel a armatur před poškozením se používají regulátory frekvenčních měničů, ventily a další zařízení. Umožňují plynulé spouštění a vypínání čerpadel a regulaci rychlosti otáčení hřídelí čerpadel, což snižuje riziko vodních rázů. Nevýhodou tohoto řešení je závislost automatiky na napájení.

Vodnímu rázu napomáhá také soubor preventivních opatření: kontrola funkčnosti bezpečnostních skupin, testování těsnosti systému, sledování úrovně opotřebení potrubí.

Pro dlouhodobý stabilní provoz všech chladicích jednotek je důležité udržovat stabilní provoz cyklu. Za jeden z nejnebezpečnějších problémů je považován vodní ráz.

Vodní ráz chladicího systému a jeho důsledky

Vodní ráz je náhlá změna tlaku v systému způsobená změnou rychlosti pohybu pracovního média. Jev je charakteristický pouze pro kapaliny.

V cyklech pára-kapalina jsou některé prvky určeny výhradně pro procesy využívající páru látky. Nejčastěji nebezpečí vzniká v kompresoru. Když se vlhkost dostane dovnitř, dojde k mokrému průchodu.

Následky mokrého běhu mohou být:

• vysoké startovací proudy;
• zvýšené opotřebení dílů a jejich pracovních ploch;
• zničení valivých ložisek, zvětšení axiálních vůlí;
• zahušťování oleje;
• těžký provoz kompresoru, snížená produktivita;
• Vyhoření elektromotoru.

Když dojde k vodnímu rázu, zařízení selže a vyžaduje složité opravy nebo výměnu.

Pokud se jako chladivo použije toxická nebo výbušná látka, např. čpavek, hrozí otrava pracovníků závodu a při vysokých koncentracích i výbuch.

Příčiny vodního rázu

Vodní ráz v chladicích systémech nastává, když je fázový přechod pracovní látky nesprávný.

Přesycená pára, kapalné chladivo a částice oleje nepodléhají kompresi. Pokud je pracovní látka při nasávání do kompresoru v kapalné fázi, prudké zvýšení tlaku uvnitř způsobí okamžitou destrukci: písty, válce, ventily, šrouby nebo spirály nelze obnovit.

Vlhkost se také může dostat dovnitř:

• nedostatek odlučovače kapalin;
• v případě poruchy zpětného ventilu na výtlačné straně a obtoku kondenzátu při odstávce nebo přetečení kapaliny z kondenzátoru z důvodu malého sklonu potrubí;
• kvůli poruše termostatického ventilu;
• kvůli příliš vysoké hladině oleje v klikové skříni;
• nedostatečná hlasitost přijímače.

Vodní ráz se může objevit, když se jednotka náhle zastaví, ventily se zavřou nebo otevřou, dojde k vzduchovým uzávěrům nebo v místě s velkým rozdílem průměrů potrubí.

Problém lze identifikovat podle několika znaků:

• změna vyzvánění kompresoru na tlumený;
• cizí hluk;
• námraza, kondenzace na povrchu těla;
• snížení výstupní teploty;
• přebytečné kapalné chladivo ve výparníku;
• žádné přehřívání na straně sání;
• zvýšené vibrace kompresoru.

Jak zabránit

Preventivní opatření mohou pomoci zabránit chodu kompresoru za studena:

• Řízení teploty oleje, správná činnost ohřívače klikové skříně a odlučovače oleje.
• Pečlivé dodržování sklonů, průměrů a pravidel pro instalaci potrubí.
• Instalace částí potrubí tlumících nárazy, pojistných ventilů a tlumicích nádrží pro kompenzaci tlakových rázů.
• Včasné čištění povrchů výměníků tepla.
• Použití bypassu k regulaci průtoku systému.

Ochrana proti mokrému chodu a vodnímu rázu

Chladicí zařízení můžete chránit před hydraulickým šokem, pokud:

• Použití separátoru kapalin;
• Zacházejte se zařízením opatrně, otvírejte, zavírejte, spouštějte a zastavujte plynule.
• Zajistěte zpětné ventily na vstupu do kondenzátoru na výtlačné straně kompresoru.
• Ovládejte provoz cyklu, fázový stav a parametry chladiva pomocí rozvětveného automatizačního systému.

společnost OMEX je výrobcem chladicích zařízení pro maloobchodní a průmyslové podniky, sklady, restaurace a lékárny. Naši specialisté provádějí projekty pro zásobování chladírenských zařízení různých zařízení, provádějí montážní a uvádění do provozu, servis a záruční údržbu chladicích zařízení. Společnost také dodává celou řadu klimatizačních zařízení Haier, jako jsou poloprůmyslové split systémy, vodou chlazené chladiče, fancoily a tepelná čerpadla.

Chcete-li získat radu, zjistit cenu zařízení, kontaktujte naše specialisty telefonicky v Moskvě +7 (495) 009-02-42 nebo zanechte své kontaktní údaje na webu ve formuláři zpětné vazby.