Клапаны срыва вакуума по принципу действия делятся на гидравлические и механические. Гидравлические клапаны срыва вакуума не имеют подвижных частей, а роль запорного органа выполняет вода. Клапан состоит из стакана, вмонтированного в восходящую ветвь сифона, и трубки срыва вакуума, вводимой в виде пьезометра одним концом в капор сифона, другим в стакан. При нормальной работе насоса в стакане устанавливается уровень воды, превышающий уровень воды в напорном бассейне на значение потерь энергии в сифоне.


Клапаны срыва вакуума

Поэтому для поддержания вакуума конец трубки в стакане должен быть ниже уровня воды в напорном бассейне при минимальном расходе. Остановив насосы, уровень воды в стакане снизим при нулевом расходе до уровня воды в напорном бассейне, а с учетом отрицательного гидравлического удара несколько ниже. При обратном токе воды в сифоне уровень воды в стакане дополнительно снижается на значение потерь в сифоне при движении воды в прямом и обратном направлении.

Для срыва вакуума в сифоне конец трубки в стакане должен быть выше, чем уровень воды в стакане, устанавливающийся при обратном токе для максимального уровня воды в напорном бассейне. Таким образом, диапазон возможных колебаний уровней в напорном бассейне ограничивается значением. Для увеличения диапазона колебания уровня верхнего бьефа предложены клапаны срыва вакуума. Эти клапаны, помимо потерь энергии в сифоне, используют скоростной напор воды, и поэтому диапазон их применения расширяется по сравнению с первым клапаном на сумму скоростных напоров при прямом и обратном токах воды через сифон.

Для увеличения воспринимаемого скоростного напора трубку срыва вакуума или воздухо-подводящую щель располагают у гребня сифона. В этом месте скорости значительно больше, чем у капора. Недостатком такой схемы является возможный унос воздуха в трубопровод при обратном токе воды. Для предотвращения этого предложено устанавливать две трубки срыва вакуума: одну у гребня для скорейшего заполнения и опорожнения стакана и одну у капора для подвода к нему воздуха.

Гидравлические клапаны срыва вакуума надежно перекрывают доступ воздуха в сифон, обеспечивая высокую эффективность его работы в стационарных режимах, однако применение их ограничивается колебанием уровня в отводящем канале. Кроме того, на насосных станциях, оборудованных гидравлическими клапанами, тяжело проходят переходные процессы, что снижает эксплуатационные качества этих клапанов и область их применения.

При пуске насоса весь воздух, оставшийся в сифоне после затопления отверстия трубки срыва вакуума, сжимается и пузырями выбрасывается в верхний бьеф. Это дополнительно повышает напор и вызывает его пульсацию, что отрицательно отражается на условиях работы насоса. Кроме того, при недостаточном запасе по напору режимная точка на характеристике насоса может попасть в зону неустойчивой работы — режим седла. Для исключения этого недостатка весьма перспективной является комбинация гидравлического клапана срыва вакуума с вантузом — устройством, автоматически выпускающим воздух из-под капора сифона и закрывающимся при появлении в сифоне вакуума. Такая конструкция применена на насосных станциях Каршипского магистрального канала.

При остановке насоса срыв вакуума в сифоне, оборудованном гидравлическим клапаном, происходит не в момент отключения двигателя, а с некоторой задержкой, что приводит к значительному увеличению частоты вращения агрегата в обратном направлении. Особенно опасны в этом отношении клапаны, в расчет которых заложено условие срыва вакуума при движении воды в обратном направлении.

Каждая остановка осевых насосов, оборудованных такими клапанами, сопровождается «угоном» насосного агрегата. В этих условиях каждая нормальная по условиям эксплуатации насосной станции остановка осевого насоса оказывается тяжелой аварийной остановкой для насоса, что может привести к выходу насоса из строя.

Поэтому гидравлические клапаны срыва вакуума, хорошо зарекомендовавшие себя на небольших ирригационных насосных станциях, по нашему мнению, не могут быть рекомендованы для насосных станций с крупными осевыми насосами. В механических клапанах срыва вакуума роль запорного органа выполняет металлическая мембрана—тарелка, удерживаемая в закрытом положении с помощью привода и открывающая отверстие клапана под действием вакуума при обесточивании двигателя насоса или по специальному сигналу.

Для надежного отделения напорного водовода от верхнего бьефа время срабатывания клапана не должно превышать 2—3 с. При этом показатель надежности срабатывания клапана, определяемый конструкцией и схемой его управления, должен быть близким к 1. В конструкции должны быть предусмотрены устройства, предотвращающие самопроизвольное захлопывание клапана при пуске насоса и обеспечивающие плавность хода тарелки и демпфирование ее при закрытии. Клапан должен быть защищен от замерзания. Для поддержания вакуума в сифоне герметичность клапана в закрытом положении должна соответствовать классу I по ГОСТ 9544-75. Конструкция клапана срыва вакуума должна быть удобной в обслуживании и доступной для ремонта.

Наибольшее распространение получили электрический, гидромеханический и пневматический приводы клапанов срыва вакуума. Гидромеханический клапан срыва вакуума, использует скоростной напор воды. Он работает автоматически и теоретически должен быть вполне надежен. К недостаткам этого клапана следует отнести некоторое запаздывание его открытия и закрытия при переходных процессах и налипание мусора — добавочное сопротивление в стационарных режимах. Ряд конструктивных недоработок и низкое качество исполнения пока помешали клапану проявить себя положительно.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

    Опубликовано: 10.08.2010   Просмотрено: 1,182 раз


      Как вы используете отходы деревообработки?


       
    Загрузка ... Загрузка ...
?php get_sidebar_right(); ?