Sunday 22 April 2012

Protectia instalatiilor de pompare si a hidroforului

Lovitura de berbec este un fenomen hidraulic complex, ondulatoriu, de miscare  rapid variabila care apare in conductele sub presiune atunci cand are loc o modificare  brusca a  conditiilor la limita. Urmare a acestui fenomen, in conducte apar supra- si subpresiuni periculoase  care se propaga rapid, asemanator unor unde cu toate proprietatile acestora (perioada foarte scurta, fenomene de reflexie, refractie). Pentru descrierea fenomenului se folosesc unele din ecuatiile de baza ale hidraulicii si anume: ecuatia de continuitate si ecuatia energiei pentru un tub de curent de sectiune finita. De mentionat este faptul ca aparitia si modul de propagare a undelor in lungul sistemului hidraulic au in vedere urmatoarele ipoteze:  lichidul vehiculat este compresibil, iar peretii conductei sunt deformabili, respectiv pierderile de sarcina sunt nenule. Cauzele care conduc la apariria fenomenului de lovitura de berbec intr-o instalatie de pompare in asociere cu un hidrofor pot fi diverse: inchideri sau deschideri rapide de vane, oprirea sau pornirea voita a unei pompe din statie. Practica a dovedit ca fenomenul cel mai violent apare la intreruperea alimentarii cu energie electrica a motoarelor din statie, in special cand toate agregatele au fost in functiune. Undele asociate cuprind deci unde de presiune si de debit ce evolueaza in doua faze: prima faza (unda directa) si a doua faza (unda inversa). Fenomenul corespunzator intervalului de timp cat sectiunea analizata se afla numai sub influenta undelor directe constituie faza primara, urmata apoi de faza secundara; in faza secundara se resimte si influenta suprapunerii undelor secundare. Intervalul de evolutie a undei primare este caracterizat prin timpul de reflexie. Sistemul de ecuatii diferentiale ce descrie matematic fenomenul nu poate fi integrat (rezolvat) prin metode analitice, motiv pentru care sunt necesare ipoteze simplificatoare, care sa permita rezolvarea sistemului prin metode matematice cunoscute. Rezolvarea analitica a ecuatilor atasate unor sisteme hidraulice simple, impreuna cu unele metode grafice de rezolvare dau o imagine destul de precisa a modului de aparitie si dezvoltare a fenomenului real. In prezent, datorita performantelor calculatoarelor si a dezvoltarii metodelor numerice de integrare a ecuatiilor diferentiale, au fost concepute si realizate programe de calcul care fac posibila integrarea numerica a ecuatiilor loviturii de berbec. De mare importanta in obtinerea unor rezultate care sa reflecte cat mai fidel realitatea sunt cunoasterea si introducerea in calcule a conditiilor la limita. Pe baza acestor calcule si analize efectuate  se determina ecuatia curbei de oprire a pompei, care este putin diferita de cea reala, deoarece in rationamentul facut s-a considerat  randamentul ca fiind constant. Dupa disparitia tensiunii  de alimentare a motorului electric (disparitia momentului motor) turatia ansamblului pompa-motor, respectiv motor-hidrofor  incepe sa scada, si ca urmare, scad si debitul si sarcina acestuia.   Cand t = t0 (la consumarea timpului de oprire), turatia pompei ajunge la zero. Acelasi lucru se intampla si la dispozitivul tip hidrofor. Datorita inertiei fluidului din conducta, acesta isi continua miscarea catre bazinul de refulare, numai ca pompa nu reuseste sa asigure debitul necesar si, in prima faza, observatorul din punctul situat imediat dupa pompa, constata o scadere a presiunii. Unda astfel formata se propaga pe conducta, apoi se reflecta la bazin si se intoarce catre pompa, gasind-o pe aceasta inca in turatie. Cand n este diferit de zero, iar debitul este negativ, pompa, respectiv un hidrofor, functioneaza in cel de-al doilea regim, numit regim de franare. Instalatiile de pompare si de hidrofor trebuiesc protejate. Conductele, tevile si toate celelalte elemente auxiliare care asigura contactul intre principalele piese ale unei instalatii sufera anumite modificari in timp  din cauza anumitor factori.  Instalatia unui hidrofor in sistem singur este simpla. Accentul se pune pe racordul la reteaua electrica si elementele accesorizante care asigura legatura intre piesele componente ale acestuia.


pompe submersibila, pompa hidrofor

No comments:

Post a Comment