ポンプトリップウォーターハンマーから身を守る方法は？

2024-12-24

圧力安定のための水補給（空気注入）

水の補充（または空気注入）により、流れ遮断時の水柱の分離や過剰な圧力を防ぐことができ、ウォーターハンマーを軽減します。このカテゴリには、双方向圧力調整塔、一方向圧力調整塔、空気圧タンクが含まれます。

双方向圧力調整タワー:調整塔の水位は、パイプラインに沿った水頭損失を考慮し、ポンプ場の近くまたはパイプライン沿いの適切な位置に設置し、パイプライン末端の受水プールの水位よりも高くする必要があります。圧力調整塔はパイプラインに水を追加したり、パイプライン内の圧力変化に応じて過剰な圧力を解放したりして、ウォーターハンマー圧力を効果的に回避または軽減します。

一方向圧力調整タワー:ポンプ場の近く、またはパイプライン沿いの適切な場所に建設される一方向調整塔の高さは、その場所のパイプライン圧力よりも低くなります。パイプライン内の圧力が塔の水位より低い場合、調整塔はパイプライン内に水を補充して、水柱の分離を防ぎ、ウォーターハンマーを回避します。

空気圧タンク:国内ではあまり使われていませんが、海外では広く使われています。空気圧タンクは、ガスの体積と圧力の特定の法則に従って動作します。パイプライン内の圧力が変化すると、双方向圧力調整塔の機能と同様に、空気圧タンクが水を補充したり、パイプライン内の過剰な圧力を吸収したりします。

排水と減圧

水を排出し、減圧することで急激な圧力上昇を防ぎます。このカテゴリには、ポンプトリップウォーターハンマーエリミネーター、ゆっくりと閉まるチェックバルブ、およびバーストディスクが含まれます。

ポンプトリップウォーターハンマーエリミネーター：ウォーターハンマー除去装置は主に下開き式、自閉式、自動復帰式の3種類があります。これらは原理的には同様に動作し、ポンプの作動中に出口圧力が特定のレベルに低下するとエリミネーターが開きます。ウォーターハンマー圧力波がポンプに戻るとエリミネーターが水を排出し、ウォーターハンマーを解消します。保護されたパイプラインの長さは通常 800 メートルを超えません。

ゆっくりと閉まるチェックバルブ:逆止弁の一種で、ゆっくりと閉じることでウォーターハンマーを軽減します。この方法は簡単で実用的であり、広く応用されています。遅閉逆止弁には重量式と蓄電式の2種類があります。必要に応じて、バルブの閉弁時間を一定の範囲内で調整できます。通常、バルブ閉鎖の 70% ～ 80% は停電後 3 ～ 7 秒以内に発生し、残りの 20% ～ 30% の閉鎖時間はポンプとパイプラインの状態に応じて調整されます (通常は 10 ～ 30 秒以内)。

バーストディスク:電気回路のヒューズと同様に、ウォーターハンマーによりパイプライン内の圧力が設定値を超えるとバーストディスクが自動的に破裂し、水を放出して圧力を低下させてウォーターハンマー効果を排除します。

その他のタイプ

パイプの直径と壁の厚さを増やす:パイプラインの直径と肉厚を大きくし、送水ライン内の流速を下げることにより、水撃圧力をある程度低減できます。

パイプラインの長さを短縮します。単一のポンプステーションを使用する代わりに、吸引井で接続された 2 つのポンプステーションを使用できます。

回転慣性の大きいポンプの使用またはフライホイールの取り付け:回転慣性の大きなポンプユニットを使用するか、十分な慣性を備えたフライホイールを取り付けることで、ウォーターハンマー値をある程度低減できます。

パイプラインの縦方向プロファイルを変更します。送水管を敷設する際には、急な勾配の変化を避けるよう努める必要があります。

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