ضربه قوچی در پمپ Water Hammer
ضربه قوچی در پمپ Water Hammer: هرگاه در مداری با خطوط لوله طولانی به عللی سرعت سیال بطور ناگهانی تغییر کند، موجهای فشاری در سیستم بوجود خواهند آمد. این موج‌ها می‌توانند فشاری چندین برابر فشار کار سیستم را تولید کنند و موجب بوجود آمدن تنش‌های بسیار زیادی در اجزا مدار شده و در بدترین حالات قادر به ترکاندن لوله‌ها، پوسته پمپ و شکستن اتصالات گردند.
بنابراین تغییر سرعت ناگهانی سیال باعث ایجاد ضربه‌ای بزرگ می‌گردد که به آن، ضربه قوچی در پمپ Water Hammer می‌گویند.
همواره لازم است تا شرایط ایجاد ضربه قوچ شناخته شده و تا حد ممکن از بروز آن جلوگیری شود.
از عوامل ایجاد ضربه قوچی در پمپ Water Hammer می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- تغییر سرعت دورانی ناگهانی پمپ‌ها
- از کار افتادن موتور به علت قطع برق
- باز و بسته شدن سریع شیرها
- عملکرد نادرست شیرهای یک طرفه و یا شیرهای کنترل
- مسدود شدن ناگهانی مسیر حرکت جریان در پمپ به علت وجود یک جسم خارجی
- بروز اشکال در محور پمپ و یا قفل شدن یاتاقان‌ها و یا هر اشکالی دیگر که منجر به از کار افتادن پمپ شود
- از بین رفتن پروانه پمپ، در اثر کاویتاسیون
- عدم دقت در پر کردن خطوط لوله خالی به هنگام راه اندازی مجموعه
- خاموش کردن و راه اندازی ناصحیح پمپ‌ها
- عدم طراحی صحیح سیستم لوله کشی
در شکل زیر نمایی از پدیده ضربه قوچی در پمپ Water Hammer مشاهده می فرمایید.
از جمله اقدامات حفاظتی در مقابل ضربه قوچی در پمپ Water Hammer می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- طراحی لوله رانش بر اساس سرعت‌های کم. هر چه سرعت کمتر باشد، تاثیر ضربه قوچی در پمپ Water Hammer نیز کمتر خواهد بود.
- افزایش ممان اینرسی پمپ با اضافه نمودن چرخ طیار (Flywheel) بر روی محور موتور محرک
- استفاده از لوله کنار گذر (Bypass) همراه با شیر یک طرفه. این روش فقط برای تاسیساتی بکار میرود که ارتفاع تولیدی پمپ زیاد نباشد.
- نصب مخازن سرج به عنوان یک منبع موج گیر بر روی لوله رانش پمپ
- نصب مخزن هوا به عنوان یک میرا کننده نوسانات فشار بر روی لوله رانش پمپ باعث کاهش ضربه قوچی در پمپ Water Hammer می ششود.
- استفاده از شیرهای یک طرفه در خطوط رانش پمپ جهت جلوگیری از حرکت معکوس جریان باعث کاهش ضربه قوچی در پمپ Water Hammer می شود.
- نصب شیرهای کنترل فشار (شیر اطمینان) که در فشار‌های بالا باز شده و با خارج سازی مقداری سیال باعث کاهش فشار می‌شوند.
- نصب شیرهای خلاء در نقاطی از لوله که امکان تبخیر آب به علت موجهای با فشار منفی وجود دارد. هنگامی که فشار از میزان معینی پایین تر بیایید این شیرها باز شده و مقداری هوا وارد سیستم می‌شود.
- نصب ترمز‌های زبانه دار بر روی محور پمپ که مانع از چرخیدن آن در جهت عکس به هنگام معکوس شدن جریان می‌شود. استفاده از این وسیله در پمپ‌های کوچک توصیه نمی‌شود.
علل به وجود آمدن ضربه قوچی در پمپ Water Hammer
همان‌طور که گفته شد تغییرات سرعت باعث به وجود آمدن این پدیده می‌شود که این تغییرات سرعت به دلایل زیر به وجود می‌آید:
روشن کردن یک یا چند پمپ
خاموش کردن یک یا چند پمپ
تغییر تنظیم شیرها و یا بسته شدن ناگهانی شیرها
تغییر سرعت دورانی پمپ یا پمپ‌ها (در سیستم‌های دور متغیر)
پر کردن غیراصولی خط لوله
استفاده از شیرهای یک‌طرفه نامناسب
از کار افتادن ناگهانی یک یا چند پمپ
