Предохранительные клапаны
Для предохранения напорных трубопроводов от повышенных давлений, вызванных гидравлическими ударами, на них устанавливаются предохранительные клапаны (рис. 96). Гидравлические удары особенно опасны на тупиковых участках трубопроводов.
Рис. 96. Клапан предохранительный
Гидравлическим ударом называется внезапное повышение давления, происходящее из-за резкого изменения скорости движения воды. Теория гидравлического удара разработана в 1898 г. русским ученым профессором Н. Е. Жуковским.
В основном гидравлические удары возникают в местах установки запорной арматуры: обратных клапанов, пробковых кранов, задвижек и пр. Центробежный насос во время работы обеспечивает равномерную подачу воды в напорный трубопровод и не может служить очагом возникновения гидравлического удара.
Гидравлический удар чаще всего происходит при внезапной остановке насоса из-за прекращения подачи электроэнергии, выхода из строя электродвигателя и по другим причинам. При внезапной остановке насоса столб воды в напорном трубопроводе будет по инерции продолжать свое движение.
В результате гидравлических сопротивлений, имеющихся в трубопроводе, скорость движения будет уменьшаться и в какой-то момент достигнет нуля. После этого под действием силы тяжести столб воды начнет двигаться в обратном направлении (к насосу) с возрастающей скоростью и закроет находящийся у насоса обратный клапан. В результате мгновенного закрытия клапана произойдет гидравлический удар, который резко повысит давление в напорном трубопроводе, что может нарушить стыковые соединения труб или вызвать их разрыв.
При отсутствии обратного клапана гидравлический удар может произойти в местах резких перегибов трубопровода.
Чтобы смягчить вредное действие гидравлического удара на напорных трубопроводах устанавливают пружинные предохранительные клапаны или гасители гидравлических ударов.
Давление в трубопроводе понижается за счет открытия пружинного предохранительного клапана (рис. 96) и выброса некоторого количества воды. Следует отметить, что пружинные клапаны работают недостаточно надежно.
Наиболее надежным из всех существующих клапанов является гаситель гидравлических ударов конструкции Укрводгео (гаситель В. М. Папина).