Applicazioni
Stazioni di pompaggio e condotte di mandata
Protezione dal colpo d'ariete, controllo pompe e valvole di ritegno per condotte di mandata.
Le condutture ascendenti presentano alcune delle condizioni idrauliche più impegnative dell'infrastruttura idrica. Gli azionamenti delle pompe, la chiusura rapida delle valvole e la separazione delle colonne possono generare transitori di pressione che sono molte volte superiori alla pressione di esercizio allo stato stazionario. Ottenere la giusta strategia di protezione in fase di progettazione è molto meno costoso che affrontare le conseguenze di un guasto da sovratensione.
Panoramica
Un collettore principale ascendente è definito dal fatto che deve lavorare contro la gravità . Quando una pompa interviene, la colonna d'acqua decelera e poi inverte. La velocità con cui la colonna si inverte e la risposta della valvola di ritegno a tale inversione determinano se il sistema sperimenta un transitorio di pressione gestibile o uno sbalzo dannoso. Nelle reti lunghe e nelle installazioni ad alta prevalenza, la differenza tra un sistema ben protetto e uno mal protetto può significare la differenza tra decenni di funzionamento affidabile e guasti ripetuti alle tubature.
Il problema dell'impennata
Nei casi più gravi, la sovrapressione su una conduttura ascendente può superare di due o più volte la pressione nominale di esercizio della conduttura. Le cause principali sono l'intervento della pompa senza un'adeguata protezione sul lato di mandata, la chiusura rapida delle valvole di isolamento e la separazione della colonna nei punti alti dove si forma il vuoto durante la decelerazione della pompa. Un'analisi del transitorio idraulico identificherà i picchi di pressione in ogni punto del profilo principale e determinerà quale combinazione di misure di protezione è necessaria per riportarli entro limiti accettabili.
Valvole di ritegno non slam
Una valvola di ritegno non a molla si chiude prima che si sviluppi un flusso inverso significativo, eliminando lo slam che si verifica quando un disco di ritegno a battente convenzionale viene prelevato dal flusso inverso e poi fatto cadere sulla sede. Per le condutture fino a DN350, i modelli compatti a molla assiale si inseriscono in un cursore flangiato standard e non richiedono tubazioni o controlli esterni. Per le condutture più grandi, da DN400 a DN1200, le valvole di ritegno a ugello a flusso assiale offrono le stesse prestazioni senza sbattimento, con la perdita di pressione più bassa di qualsiasi altra geometria di valvola di ritegno, una considerazione importante sulle condutture lunghe, dove i costi di pompaggio sono significativi.
Valvole di controllo della pompa
Una valvola di controllo della pompa idraulica sulla mandata della pompa fornisce una chiusura a due stadi: veloce per il primo 80-90 percento della corsa per arrestare rapidamente il flusso inverso, quindi lenta per la parte finale per portare la colonna a un arresto controllato e limitare l'aumento di pressione a livelli gestibili. La velocità di chiusura lenta viene impostata regolando una valvola a spillo nel circuito pilota e può essere regolata nuovamente durante la messa in servizio o quando le condizioni operative cambiano. Sulle stazioni booster, dove la pompa si avvia contro una pompa principale pressurizzata a valle, la stessa valvola fornisce una sequenza di apertura controllata per evitare l'aumento di pressione all'avvio.
Rilascio dell'aria sulle condutture ascendenti
Le sacche d'aria nei punti alti delle condotte ascendenti sono una causa diretta della separazione della colonna durante la decelerazione della pompa. L'aria che entra nella conduttura durante la messa in servizio o attraverso giunti che perdono si accumula nei punti alti e riduce la sezione trasversale effettiva disponibile per il flusso. Le valvole di rilascio dell'aria combinate anti-shock devono essere installate in ogni punto alto del profilo. Il loro meccanismo a spillo regolabile controlla la velocità di rientro quando l'acqua arriva alla valvola, evitando il picco di pressione che altrimenti si verificherebbe quando il galleggiante si chiude contro un fronte d'acqua a pieno flusso.
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