water hammer
| کد: |
99 |
| عنوان: |
water hammer |
| عنوان فارسی: |
ضربه قوچ |
آدرس مستقيم مطلب:
به مطلب لينک دهيد
نسخه قابل چاپ:
چاپ
WATER HAMMER
ضربه قوچ
ضربه قوچ چیست؟
تا به حال در صنعت با چنین کلمه ای ممکن است آشنا شده باشید ولی نمی دانید که این اصطلاح هب چه فرآیندی گفته می شود.
زمانی که یک سیال در داخل یک لاین(لوله) در حال حرکت می باشد ممکن است بر اثر عواملی همچون کم و زیاد شدن شدت جریان یا زمانی که شیر می خواهد باز شود یا ناگهان بسته می شود. این پدیده باعث تغییر ناگهانی جریان و ایجاد افت فشار به شکل یک موج فشاری در طول لوله می شود که حرکت کرده و باعث کم و زیاد شدن فشار می شود.
به این پدیده ضربه قوچ می گوییند.
روشهای جلوگیری ازضربه آبی(قوچ)
یکی از معضلات سیستم های انتقال بخار پدیده ضربه آبی است که در صورت بروز با سروصدا و آسیب های جدی به لوله ها و اجزاء سیستم، مانند تله های بخار، تخلیه کننده ها (Vents) همراه خواهد بود. در این سیستم ها دو نوع ضربه داریم .
1- در اثر تجمع قطرات تقطیر شده در قسمت افقی لوله های بخار و عبور بخار با سرعت بالا در مجاورت این قطرات ضربه اتفاق می افتد. در اثر برخورد بخار سریع (تا 50 m/s ) با قطرات مایع لرزش ایجاد شده و در صورت حجیم بودن توده آب تشکیل شده حرکت این توده با سرعت نزدیک سرعت بخار و برخورد آن به اولین زانوئی مسیر، نیروی فوق العاده ای بر زانوئی اعمال شده که ممکن است منجر به شکست لوله گردد.
2- ضربه آبی نوع دوم همان کاویتاسیون است که در اثر شکل گرفتن حباب های بخار در لوله ای که از آن آب عبور می کند رخ می دهد چنانچه در اثر تبادل حرارت بخارها تقطیر شوند حبابهای بخار ترکیده و پدیده کاویتاسیون رخ میدهد دراینصورت امکان آسیب دیدگی تله های بخارواجزاء دیگر سیستم وجود دارد.
موارد مهم در نصب لوله های بخار جهت جلوگیری از این پدیده بقرار زیرمی باشند:
1- لوله های بخار بصورت شیبدار از دیگ بخار تا محل تخلیه قطرات (Drip Trap) نصب شوند.
2- جایگاه تخلیه قطرات بایستی جلوتر از شیر تنظیم بخار پیش بینی شود تا از تجمع قطرات در موقع بسته بودن شیر جلوگیری شود.
3- صافی های Y شکل نصب شده در خطوط بخار بایستی دارای پرده صافی نصب شده افقی باشند تا مانع جمع شدن قطرات و حرکت توده ائی آنها در موقع شروع جریان بخار شود.
4- کلیه تجهیزاتی که دارای تنظیم کننده بخار هستند بایستی دارای تخلیه ثقلی قطرات از تله بخار باشند و از برگشت به مسیر با افزایش ارتفاع (Lifts) بایستی جلوگیری شود.
یک تله ترمو استاتیک بهترین انتخاب برای یک مبدل حرارتی است در این صورت هوای جمع شده سریعا" تخلیه میگردد. در صورت عدم تخلیه قطرات امکان بروز پدیده ضربه و عملکرد ضعیف مبدل وجود دارد.
هر افزایش ارتفاعی (Lifts) در خطوط برگشتی کندانس بعد از تخلیه تله بخار نیاز به یک فشار مثبت در پوسته مبدل حرارتی جهت تخلیه قطرات کندانس دارد، واضح است تا تأمین فشار کافی، احتمال افزایش دمای سمت بخار وجود خواهد داشت و در اینصورت دمای آب خروجی از مبدل نیز تغییر خواهد کرد.
در اغلب مبدلهای حرارتی خلاء شکن نصب می شود بنحویکه چنانچه در داخل پوسته خلاء ایجاد شد شیر خلاء شکن باز شده و هوا به داخل مبدل جریان یابد در غیر اینصورت خلاء ایجاد شده در مبدل موجب جمع شدن مایع و بروز پدیده ضربه می گردد.
هدف از تله بخار در سیستم های بخار بیرون کردن آبی است که در داخل وسایل مصرف کننده حرارت یا خطوط لوله تقطیر می شود. تله بخار اجازه نمی دهد از آن بخار عبور کند اما آب عبور می کند، محل نصب تله بخارها بعد از هر مرحله تبادل حرارت مانند بعد از مبدل، کنوکتور و نیز در پائین اغلب رایزرها و انتهای لوله اصلی بخار می باشد.
در مورد کار با تله های بخار، یک نکته بسیار مهم وجود دارد و آن این است که اولین گام برای اجتناب از مشکلات ایجاد شده توسط این تجهیزات، انتخاب مناسب و نصب صحیح آن ها می باشد. اگر با این تجهیزات به ظاهر ساده ولی در عین حال بسیار مهم مشکلی دارید، می توانید از خطوط راهنمای ارائه شده در این نوشتار برای تشخیص و رفع عیب آن ها استفاده نمایید. وظیفه ی تله بخار، زدایش کندانسه، هوا و دی اکسید کربن از سیستم لوله کشی به محض تجمع این گازها و با حداقل اتلاف بخار است. زمانی که بخار، گرمای نهان ارزشمند خود را آزاد می کند و چگالیده می شود، این کندانسه ی داغ باید بلافاصله از سیستم جدا شود تا از بروز پدیده ی ضربه قوچ جلوگیری گردد. وجود هوا در سیستم بخار، بخشی از حجم سیستم را که قاعدتاً باید توسط بخار اشغال شود به خود اختصاص می دهد. دمای مخلوط هوا-بخار، به دمایی کمتر از دمای بخار خالص افت می کند. هوا، یک عایق است که به سطح لوله و تجهیزات چسبیده و باعث کند و غیر یکنواخت شدن فرآیند انتقال حرارت می گردد. در صورتی که دی اکسید کربن حضور داشته باشد، بخار موجود در سیستم، دی اکسید کربن را به دیواره های سطح انتقال حرارت رانده و بدین ترتیب، انتقال حرارت کاهش می یابد.دی اکسید کربن همچنین می تواند در کندانسه به صورت محلول در آمده و تولید اسید کربنیک نماید که باعث خوردگی در لوله ها و تجهیزات می گردد.
انواع تله بخارها جهت جلوگیری از ضربه قوچ.
۱- تله های شناور
۲- تله نوع سطل باز
۳- تله های سطل وارانه
۴- تله ترمودینامیکی
۵- تله ترموستاتیک انبساط فلزی
۶- تله ترموستاتیکی فشار متعادل
۷- تله دو فلزی (بی متال)
عضویت تکمیلی
