Eines der Hauptprobleme beim Betrieb autonomer Heizsysteme und der Wasserversorgung ist der Druckabfall. Ein Wasserschlag in der Wasserversorgung und im Wasserheizsystem, der durch diesen starken Abfall verursacht wird, kann ernsthafte Schäden verursachen. Es muss gewarnt werden, stimme zu?
Wir erklären Ihnen, wie Sie das Phänomen verhindern und seine negativen Folgen neutralisieren können, um einen unterbrechungsfreien Betrieb der Schaltkreise zu gewährleisten. Hier erfahren Sie, mit welchen Methoden Wasserschläge in Systemen ausgeschlossen werden, die Wasser zu Wasserhähnen und Heizgeräten transportieren.
In dem Artikel, der zur Einarbeitung vorgestellt wird, wird die Natur des Wasserschlags detailliert beschrieben. Es werden vorbeugende Maßnahmen aufgeführt, die das Auftreten einer gefährlichen Situation ausschließen. Für eine klare Wahrnehmung eines schwierigen Themas sind Diagramme, Fotoabbildungen und Videos beigefügt.
Was ist ein Wasserschlag?
Ein Wasserschlag ist ein kurzfristiger, aber erheblicher Druckanstieg in einem mit Flüssigkeit gefüllten System. Dieses Phänomen tritt auf, wenn ein Flüssigkeitsstrom mit einem Hindernis auf seinem Weg kollidiert. Typische Beispiele für das Auftreten solcher Barrieren sind eine scharfe Überlappung von Ventilen, ein plötzliches Anhalten der Pumpe, ein Luftstopfen usw.
Angesichts eines Hindernisses setzt der Wasserfluss durch Trägheit den Fluss mit der Geschwindigkeit fort, mit der er sich bewegte, bis das Hindernis auftrat. Die ersten Schichten, die mit dem Hindernis in Kontakt stehen, werden aufgrund des Eintreffens der folgenden Schichten mit der gleichen Geschwindigkeit verdichtet.
Durch das ständige Einspritzen neuer Schichten des Flusses steigt der Druck schnell an und die Flüssigkeit „sucht“ nach einer Möglichkeit, ihren Teil zu entleeren, um ihn abzulassen.
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Gefahr des späten Einsetzens eines Wasserschlags
Bruch von geschweißten Metallrohren
Rohrbruch einfädeln
Schäden an Wicklungen und Dichtungen
Absperrventile in einem Wasserversorgungssystem
Werkseinstellung des Manometers
Probleme mit Wasserzählern
Eine ähnliche Situation tritt fast immer auf, wenn der Durchfluss mit einem Kugelventil oder Ventil bricht. Auf den ersten Blick mag das Phänomen harmlos erscheinen. Und so viele Besitzer schenken ihm nicht viel Aufmerksamkeit.
Wenn Sie jedoch die Voraussetzungen für einen Braufehler in Rohren und Formstücken finden, lohnt es sich, diesen so schnell wie möglich zu beseitigen. In der Tat treten aufgrund eines Wasserschlags im Heizsystem Risse und Risse sowie Geräteschäden auf.
Diesem schwerwiegenden Problem können Klicks und Stöße sowie Nebengeräusche in den Wasserversorgungsleitungen vorausgehen, die von einem charakteristischen „Knurren“ begleitet werden.
Das Klicken tritt vorwiegend an Stellen auf, an denen größere Rohre mit kleineren Abschnitten verbunden sind. Wasser, das entlang ihrer Innenwände fließt, stößt auf ein Hindernis, wenn auch minderwertig, aber immer noch.
Das regelmäßige Auftreten von Wasserschlägen wirkt sich negativ auf den Betrieb des Systems aus und verkürzt dessen Lebensdauer erheblich
Im Notfall können die Auswirkungen von Wasserschlägen Folgendes beeinflussen:
- Ausrüstung (Dichtheit der Rohrleitungen ist gebrochen und Heizgeräte werden zerstört);
- Eigentum (Wasser, das aus einem beschädigten Netzwerk fließt, wird das Gehäuse überfluten und zu Möbelschäden führen);
- Haushalt (Wenn der Verstoß im Heizsystem aufgetreten ist, besteht die Gefahr schwerer thermischer Verbrennungen).
Laut Statistik ist der „Löwenanteil“ der Pipeline-Unfälle, der sich auf etwa 60% beläuft, auf einen Wasserschlag zurückzuführen. Häufiger können die negativen Folgen dieses Effekts bei abgenutzten Rohren beobachtet werden, die mit Korrosion bedeckt sind.
Die Folgen regelmäßiger hydrodynamischer Schocks können unvorhersehbar sein, und die häufigste unter ihnen ist ein Durchbruch.
Dies ist für ausgedehnte Rohrleitungen am problematischsten, wenn beispielsweise ein „warmer Boden“ angeordnet wird, entlang dessen Konturen eine auf eine bestimmte Temperatur vorgewärmte Flüssigkeit zirkuliert.
Der Grad der Beschädigung hängt weitgehend von der Position der Barriere ab: Wenn sie sich am Anfang einer verlängerten Rohrleitung befindet, ist das Ausmaß des erhöhten Drucks unbedeutend, am Ende jedoch viel höher.
Am häufigsten zeigt sich der Effekt, wenn Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern an der Installation des Heizungssystems beteiligt waren. Wenn „Mehrgrößenrohre“ mit Hilfe von Adaptern nicht auf einen gemeinsamen „Nenner“ gebracht werden, ist ein Druckanstieg im Heizsystem unvermeidlich. In dieser Situation ist der Stromkreis zum Schutz des Systems mit einem speziellen Ventil ausgestattet - einem Thermostat.
Ursachen des Wasserschlags
Die physikalische Natur dieses Phänomens liegt in einem vollständigen Verlust oder einer signifikanten Verringerung des Durchsatzes von Wasserleitungen, wodurch der Druck der Flüssigkeit im System zunimmt.
In Häusern, in denen die technische Kommunikation von Analphabeten entworfen und ausgestattet wurde, kann man oft charakteristisches Klopfen und Klicken in der Pipeline hören.
Sie sind eine äußere Manifestation eines Wasserschlags und entstehen, wenn die Zirkulation einer Flüssigkeit in einem geschlossenen System plötzlich aufhört und ihre Bewegung plötzlich wieder aufgenommen wird.
Natürliche Stopfen der Rohrleitung sind häufig Flugstaus, Adapter von einem größeren Durchmesser zu einem kleineren oder Absperrventile installiert
Wenn ein Hindernis im Weg eines Wassers auftritt, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, verlangsamt sich seine Geschwindigkeit und das Volumen nimmt weiter zu. Wenn es keinen Ausweg findet, bildet es eine Rückwärtswelle, die zusammen mit dem Hauptwasserkörper den Druck im System erhöht. Manchmal kann es eine Schwelle von 20 Atm erreichen.
Aufgrund der Dichtheit der Leitung kann das akkumulierte Volumen nirgendwo hingehen, aber starke Energie sucht immer noch nach einem Ausweg in die äußere Umgebung. Die aus einer solchen Kollision resultierende Aufprallkraft birgt die Gefahr eines Rohrbruchs, der keinen ausreichenden Sicherheitsspielraum aufweist.
Aus diesem Grund müssen für die Anordnung des Systems nahtlose Wasser-Gas-Rohre verwendet werden, die an Wassernetze angepasst sind, die GOST 3262-75 entsprechen, oder druckdichte Metall-Kunststoff-Analoga, die gemäß GOST 18599 hergestellt wurden.
Durch den permanenten Einfluss der Wasserenergie werden sowohl die Rohrleitung selbst als auch die starren Elemente des Systems allmählich oder schnell zerstört
Die Hauptfaktoren, die das Auftreten von Wasserschlägen in Rohren hervorrufen, sind:
- Fehlfunktionen oder Ausfall der Umwälzpumpe;
- das Vorhandensein von Luft im geschlossenen Kreislauf des Systems;
- Stromausfälle;
- bei plötzlichem Absperren der Absperrventile.
Ein kurzfristiger Druckanstieg in einem geschlossenen Kreislauf aufgrund des Einspritzens von Flüssigkeit über die eingestellte Norm kann auftreten, wenn das Laufrad beim Einschalten der Pumpe seine Bewegung mit hohen Drehzahlen beginnt.
In jüngster Zeit werden bei der Ausstattung eines autonomen Heizungssystems anstelle von alten Ventilen und Absperrschiebern zunehmend Kugelhähne verwendet, deren Vorrichtung keinen reibungslosen Betrieb gewährleistet.
Ihre Fähigkeit, schnell zu wirken, hat eine Kehrseite und ist eine der häufigsten Ursachen für Wasserschläge.
Wenn beim Starten des Systems beim Öffnen des Systems keine Luft aus dem System abgelassen wurde, kollidiert Luft zum Zeitpunkt des Öffnens des Kugelhahns mit einer praktisch inkompressiblen Flüssigkeit
Aus Sicherheitsgründen sind Schraubgewindebohrer vorzuziehen, da sie aufgrund des schrittweisen Abwickelns der Achskästen ein reibungsloses Öffnen / Schließen der Absperrventile ermöglichen.
Eine ähnliche Situation tritt auf, wenn vor dem Starten des Systems keine Luft aus dem Kreislauf freigesetzt wird. Zum Zeitpunkt des Öffnens des Wasserhahns kollidiert Wasser mit einem Luftstopfen, der in einem geschlossenen System als eine Art pneumatischer Stoßdämpfer wirkt.
Wie vermeide ich ein Problem?
Ein kompetenter Schutz des Wasserversorgungsleitungssystems trägt dazu bei, die Intensität zu verringern und die Auswirkungen von Überdruck zu neutralisieren.
Schutzmechanismen für autonome Systeme gegen Wasserschläge zielen in den meisten Fällen darauf ab, den Fluss der Wassermasse zu glätten
Um die Entstehung eines Überdrucks einzelner und dauerhafter Art sowohl auf einem separaten Abschnitt des Kreislaufs als auch auf dem gesamten System zu verhindern, werden eine Reihe grundlegender Maßnahmen angewendet.
Variante 1. Weiches Überlappungssystem
Dies ist eine der Grundvoraussetzungen für das Starten und Herunterfahren von Rohrleitungssystemen, die in den Regulierungsdokumenten klar festgelegt ist.
Tatsache ist, dass die Energie des hydraulischen Stoßes aufgrund der Elastizität der Rohrwände nicht gleichzeitig mit all ihrer Stärke wirkt. Aufgrund der Kompensation elastischer Verformungen wird es in mehrere Zeitintervalle unterteilt.
Und daher nimmt bei gleicher Gesamtaufprallkraft die Aufprallkraft zu einem bestimmten Zeitpunkt erheblich ab. Durch einen Sanftanlauf kann der Druckaufbauprozess zeitlich verlängert werden, wodurch erhebliche Schäden am System minimiert werden.
Bei der Auswahl von Absperrventilen sollten Produkte mit einem relativ großen Intervall der Wasserüberlappung bevorzugt werden
Krane, deren Konstruktion einen großen Spalt bis zum Absperren des Wassers bietet, werden bei der Installation der Ausrüstung installiert.
Option 2. Die Verwendung von automatischen Geräten
Die Automatisierung sollte so eingestellt werden, dass der statische Druck im System reibungslos korrigiert wird. Um den gewünschten Effekt zu erzielen, können Pumpen mit automatischer Drehzahländerung oder Einheiten mit elektronischer Steuerung installiert werden, die mit eingebauten Frequenzumrichtern ausgestattet sind.
Durch die Verwendung automatischer Systeme können Sie den Flüssigkeitsfluss steuern und den Druck in der Rohrleitung ablesen
Pumpen mit automatischer Drehzahlregelung des Elektromotors können den Druck im System schrittweise erhöhen / verringern. Gleichzeitig führt die Software zwei Aufgaben gleichzeitig aus: Sie überwacht den Druck in der Wasserversorgung und passt den Druck automatisch an.
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Hydroakkumulator gegen Hydroblows
Membrantankwirkung
Membrantank für die Innenraumheizung
Zusätzliche Pumpstation
Möglichkeiten zur umfassenden Aktualisierung des Systems
Eine umfassende Modernisierung des Systems umfasst die Installation von Geräten zur Neutralisierung der Auswirkungen von Überdruck.
Methode 1. Die Verwendung von Kompensatoren und Stoßdämpfern
Absorber und Akkumulatoren erfüllen gleichzeitig drei Funktionen: Sammeln der Flüssigkeit, während das überschüssige Volumen aus dem System entfernt wird, und Verhindern eines unerwünschten Phänomens.
Die Ausgleichsvorrichtung, deren Rolle der Akkumulator ist, wird in Richtung der Wasserbewegung in den Intervallen des Heizkreislaufs installiert, in denen eine hohe Wahrscheinlichkeit von Druckschwankungen im System besteht.
Der Hydraulikspeicher oder Dämpfer ist ein Stahlkolben mit einem Volumen von bis zu 30 Litern, einschließlich zweier Abschnitte, die durch einen Gummi oder eine Gummimembran getrennt sind.
Wenn im System ein übermäßiger Druck auftritt, beginnt die Wassersäule des ersten Abschnitts, Druck auf die Trennmembran auszuüben, wodurch sie sich in Richtung der Luftkammer biegt
Wenn der Druck steigt, treten hydraulische Stöße in den Tank ein. Durch die Biegung der Gummimembran in Richtung Luftkammer zum Zeitpunkt des Anhebens der Wassersäule wird der Effekt einer künstlichen Vergrößerung des Konturvolumens erreicht.
Verwenden Sie als stoßdämpfende Geräte Rohre aus hitzebeständigem verstärktem Gummi oder elastischem Kunststoff.
Das elastische Material der Stoßdämpfer löscht spontan die Energie des Wasserschlags an der Stelle, an der der Druck einen kritischen Wert erreicht hat
Um den gewünschten Effekt zu erzielen, reicht es aus, ein Produkt mit einer Länge von 20-30 cm zu verwenden. Wenn die Rohrleitung eine große Länge hat, wird der Stoßdämpferabschnitt um weitere 10 cm vergrößert.
Methode 2. Einbau eines Membran-Sicherheitsventils
Das Membran-Sicherheitsventil befindet sich am Rohrauslass neben der Pumpe, um eine vorgegebene Menge Wasser mit einem Überdruck abzulassen.
Das mit einer starren Dichtung ausgestattete Sicherheitsventil, das die Funktion einer schnellen Druckentlastung erfüllt, ist eine zuverlässige Sicherung des autonomen Systems
Je nach Hersteller und Modelltyp wird das Sicherheitsventil durch den elektrischen Befehl der Steuerung oder über ein schnelles Pilotgerät angetrieben.
Das Gerät arbeitet, wenn der Druck ein sicheres Niveau überschreitet, und schützt die Pumpstation, wenn das Gerät plötzlich stoppt. Bei einem gefährlichen Druckanstieg öffnet es sich vollständig und wenn es auf ein normales Niveau abfällt, schließt sich der Regler langsam.
Methode 3. Ausstattung des Thermostatventils mit einem Shunt
Der Shunt ist ein schmales Rohr mit einem Abstand von 0,2 bis 0,4 mm, das in Zirkulationsrichtung des Kühlmittels installiert wird. Die Hauptaufgabe des Elements besteht darin, den Druck schrittweise zu verringern, wenn Überlastungen auftreten.
Ein schmales Rohr, dessen Querschnittsbereich 0,2 bis 0,4 mm nicht überschreitet, wird an der Seite angeordnet, von der aus die Flüssigkeit in den Thermostat eintritt
Die Bypass-Methode wird bei der Anordnung autonomer Systeme verwendet, deren Pipeline nur aus neuen Rohren besteht. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass das Vorhandensein von Rost und Sedimenten in alten Rohren die Effizienz des Rangierens auf "Nein" reduzieren kann. Aus diesem Grund wird empfohlen, bei Verwendung eines Shunts am Einlass des Heizkreises effiziente Wasserfilter zu installieren.
Methode 4. Verwendung eines Thermostats mit Superschutz
Dies ist eine Art Sicherung, die den Druck im System überwacht und nicht funktioniert, nachdem der Indikator einen kritischen Punkt erreicht hat. Das Gerät ist mit einem Federmechanismus ausgestattet, der sich zwischen dem Thermokopf und dem Ventil befindet. Der Federmechanismus arbeitet bei Überdruck und verhindert, dass das Ventil vollständig schließt.
Solche Thermostate werden streng in der auf dem Gehäuse angegebenen Richtung installiert.
Wartungsarbeiten
Rechtzeitige vorbeugende Maßnahmen helfen nicht nur bei der strikten Einhaltung der Vorschriften für den Betrieb von Pipelines, sondern verhindern auch einen Unfall. Schließlich sind alle Prozesse im Wasserversorgungssystem oder im Heizkreislauf miteinander verbunden. Und Wasserschlag ist nur der letzte zerstörerische „Tropfen“, der vor dem Hintergrund eines unbefriedigenden technischen Zustands der Wasserversorgung zu negativen Folgen führen kann.
Rohrleitungsvibrationen und Druckänderungen tragen zur Bildung von Mikrorissen in der Metallstruktur bei. Defekte, die sich im Laufe der Zeit beim Einsetzen des Wasserschlags bilden, treten sofort in Bereichen mit erhöhter innerer Spannung auf: mechanische Verbindungen, Biegungen und Schweißnähte.
Prävention besteht darin, das Heizsystem auszugleichen, das nach Abschluss der Installation oder Reparatur der Heizung in einem Privathaus durchgeführt wird
Der Hauptkomplex der Arbeit während der Prävention:
- Sicherheitsgruppen-Integritätsprüfung: Sicherheitsventil, Entlüftung und Manometer;
- Regelmäßige Druckprüfung hinter der Ausgleichsbehältermembranund bei Feststellung unbefriedigender Ergebnisse und deren Korrektur;
- Systemdichtheitsprüfung und Überprüfen des Verschleißgrades der Rohre;
- Ventilpositionsverfolgungth Verriegelungs- und Regelventile für Leckagen;
- regelmäßige Überprüfung des Filterstatusgegebenenfalls Verzögerung von Zunder, Sand und Rostpartikeln - Reinigungs- und Waschelemente;
Die Prävention zur Aufrechterhaltung des Betriebszustands des Sanitär- und Heizungssystems umfasst einfache Arten von Arbeiten. Aber sie zu ignorieren ist es nicht wert. Dies kann schließlich zu einer erheblichen Verschwendung von Geld und Zeit für die Durchführung vollwertiger Reparaturarbeiten führen.
Die aufgeführten Schutzmaßnahmen sind am effektivsten, wenn sie umfassend angewendet werden. Dank eines integrierten Lösungsansatzes können Sie jedoch die negativen Folgen neutralisieren und so die Lebensdauer des Systems verlängern.
Video # 1. Wasserschlag, wie es passiert:
Video # 2. Quencher-Effizienztest:
Ein Wasserschlag in einem Wasserversorgungssystem ist ein häufiges Ereignis, das ernsthafte Schäden verursachen kann. Und Ihre Aufgabe ist es, das Problem so schnell wie möglich zu beheben. Wenn sich die Situation wiederholt, werden die Elemente des Systems bald versagen. Und Reparaturen danach kosten viel mehr.
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