水錘是什麼意思？
水錘（waterhammer）是一種物理現象，其特徵是流體系統的單獨部分中的液壓急劇增加，由流量的顯著變化引起。
在加熱系統中，主要的冷卻劑類型是水。根據定義，水是不可壓縮的，絕大多數液體也是如此。當水流移動時，障礙物會在其路徑中形成。而且，水錘的發生，必然會出現意想不到的障礙。當障礙發生時，流體失去速度，其梯度趨於零。
當液體的體積停止時，使水循環的裝置的力繼續作用於它。在註射力的影響下，該區域的液體液壓上升。壓力作用在管道、容器的壁上。
隨著運動障礙的急劇消除，流體湧入阻力和壓力最小的區域。同時，由於高壓點和自由區的壓力差，它獲得了巨大的速度。液體高速移動，由於其不可壓縮性，它會損壞加熱系統的元件和結構。打擊的力量通常比用錘子反手打擊的力量大得多。因此，強烈的水錘會破壞金屬製品和設備。在這種情況下，通訊會被減壓，並且存在被熱水燙傷的風險。
水錘理論
這種現象的發生只是由於缺乏對壓降的補償才可能發生的。一個地方的跳躍會導致力沿著管道的整個長度擴散。如果系統中存在薄弱點，材料可能會完全變形或破壞，系統中會形成孔。
這種效應是在 19 世紀末由俄羅斯科學家 N.E. 首次發現的。茹科夫斯基。他還推導出了一個公式，據此計算關閉水龍頭所需的時間以避免不愉快的後果。公式如下所示： Dp = p(u0-u1)，其中：
- Dp 是以 N/m2 為單位的壓力增加；
- p——液體密度，kg/m3；
- u0、u1是閥門關閉前後管道內水流流速的平均指標。
要知道如何證明供水系統中的水錘，您需要知道管道的直徑和材料，以及水的可壓縮程度。所有計算均在建立水密度參數後進行。它的溶解鹽量不同。水力衝擊傳播速率的確定根據公式 c = 2L/T 進行，其中：
- c 是衝擊波速度的代號；
- L 為管道長度；
- T 是時間。
公式的簡單性使您可以快速確定衝擊傳播的速度，實際上，它是具有給定頻率振蕩的波。現在關於如何找出每單位時間的波動。
為此，公式 M = 2L / a 很有用，其中：
- M是振盪週期的持續時間；
- L 為管道長度；
- a 是以 m/s 為單位的波速。
簡化所有計算將允許了解由最流行材料製成的管道在衝擊時的衝擊波速度指標：
- 鋼 = 900-1300 m/s;
- 鑄鐵 = 1000-1200 m/s；
- 塑料 = 300-500 m/s。
現在需要代入公式中的數值，計算給定長度的水管斷面的水錘振盪頻率。水錘理論將有助於快速證明現象的發生，並在規劃房屋建造或更換管道或供暖系統時預防可能的風險。
供水中的水錘威脅
正如我們已經發現的那樣，在水的運動方式中形成的屏障形成了一種壓力，從理論的角度來看，它沒有限制性的關鍵指標。簡單來說，幾十個大氣壓可以換算成更顯著的數字。系統、螺紋和管道本身的剛性元件最終會因水慣性的永久影響而崩潰（緩慢或快速）。
筆記！比其他電路更受水錘影響的是長迴路 - 例如，水“溫暖的地板”，加熱的液體通過管道循環。為了保護系統免受衝擊，地板下的電路配備了一個特殊的恆溫閥。引人注目的是，該設備只有在正確安裝的情況下才能保存系統，在其他情況下，它甚至會造成額外的威脅。
引人注目的是，該設備只有在正確安裝的情況下才能保存系統，在其他情況下，它甚至會造成額外的威脅。
一旦向迴路供液的恆溫閥關閉，水將在慣性作用下再移動一段時間。結果，在該區域形成了真空，儘管性能差異非常小 - 不超過一個大氣壓。鑑於電路是針對所有四種大氣計算的，應該沒有問題。出口處的閥門也阻止流體的運動。但是當遇到這樣的屏障時，液體會被下一部分支撐，並開始拉伸，破壞管道壁，壓力超過十個大氣壓。但是我們離題了一點，讓我們回到供水。
如何用自己的雙手製作熱水
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系統中持續水錘的後果可能是最不可預測的。其中最常見的是突破。如果這樣的突破是在高速公路的通達路段上形成的，也就是在消除它沒有困難的地方，仍然沒有。但有時管道會鋪設在牆壁上，這當然會讓人頭疼。
儘管如此，即使供水系統因水錘而出現輕微損壞，也必須找出造成這種不愉快事件的原因。畢竟，遲早會導致更嚴重的後果。
基本預防措施
除了嚴格遵守所有既定的操作規則外，如果及時、定期地採取多項預防措施，就有可能防止事故的發生。整個原因在於，在主要的供暖或供水系統中，所有過程絕對是緊密相連的。用戶意想不到的水錘只是最後的破壞階段，很可能會導致各種負面後果。這一切都是在多年使用的管道技術條件相對較差的背景下發生的。
壓力下降和由此產生的振動只會導致金屬厚度中各種裂縫的形成。隨著時間的推移，會出現更嚴重的缺陷，在水錘發生後，會立即出現在內應力過高的區域。這些可以是彎曲、機械連接甚至焊接的不同位置。
預防性操作包括以下步驟：
- 及時檢查運行中的膨脹容器彈性膜後面的壓力。如果在此過程中嚮導發現不滿意的結果，則禁止未經定性調整操作系統。
- 檢查相關安全組的健康狀況。這適用於排氣孔、安全閥以及經典的壓力表。
- 閥門位置的控制涉及關閉和控制金屬配件。
- 定期檢查所有過濾器的狀態。這些元素負責保留細沙、經典水垢、鐵鏽碎片。如有必要，主人需要清潔然後沖洗過濾器。
- 測試正在使用的系統是否有洩漏。您還需要檢查所有元素的磨損程度。
許多專家建議用塑料產品代替經典的硬管。應用更加靈活，能夠在壓力下迅速擴張。但是您需要小心，因為不排除關節減壓。
一種專業的預防方法，旨在一般維護加熱和水加熱系統的最佳狀態，必然包括基本類型的工作。不建議忽略此步驟。這是因為修理私人住宅的暖氣需要大量的資金和空閒時間。如果您全面地處理工作，所有描述的保護措施都會有效。只有在這種情況下，才能消除各種不良後果，延長系統協調運行的時間。
安裝高質量的反沖洗過濾器
保護方法“重建”
恆溫閥
為了避免水錘現象，系統的重構必須遵守一定的規則：
用一根由柔性塑料或增強耐熱橡膠製成的管子代替恆溫器前面的剛性管子。
這些材料往往會拉伸，因此它們會在高壓情況下獨立地降低水錘的能量。
減震器需要一根大約 20-30 厘米長的彈性管，如果管道很長，則減震器管必須再延長 10 厘米。
溫控閥中間隙最大為 0.4 mm 的分流器。
將一根橫截面為 0.2 毫米至 0.4 毫米的窄管從液體流動的一側插入恆溫器。您可以自己製作一個給定直徑的孔。如果系統正常工作，則分流器不會以任何方式影響其功能。
在壓力升高的情況下，它能夠平穩地減少超過臨界速率的體積。當然，這種方法只有在你精通溫控器設計的情況下才能啟用。否則，不建議採取這種情況。
這些設備具有位於閥門和熱敏頭之間的特殊彈簧。當壓力上升時，彈簧被釋放。因此，它不允許閥門完全關閉。
當水錘作用力減小時，閥門自行平穩關閉
要正確安裝帶安全裝置的恆溫器，您必須注意其身體上的箭頭所指的位置。必須嚴格按照箭頭方向安裝。
恆溫閥連接圖
值得注意的是，並非所有型號的恆溫器都具有水錘保護功能。您可以通過閱讀產品隨附的技術文檔了解設備是否配備此功能。
保護方法“離心泵”
離心泵
為順利啟動和停止工程系統，需要使用具有自動調節功能的離心泵。
在自動化的幫助下，泵送設備的電動機速度平穩增加。此外，啟動後管道內的壓力也系統性地上升。相同的作用機制對於相反的順序是典型的。
泵的編程方式使其能夠獨立觀察工程網絡中發生的壓力變化。壓力參數自動調整。
水錘發生的性質並不難理解。該動作在兩種情況下發生：
- 不遵守通訊使用規則時；
- 當網絡被設計成文盲時。
如果您不注意咔嗒聲和不愉快的噪音，那麼非常不愉快的後果等待著家庭。
對產生噪聲影響的原因進行處理並加以消除，比對無法承受強大壓力的管道系統進行後續修復要合理得多。
避免水錘 - 基本規則
面對水錘並直接了解其不利影響的人感興趣的是：是否有可能避免這一切？一次有幾個選項，讓我們熟悉它們中的每一個。
- 首先，小心謹慎地行事。不要突然關閉球閥，否則會發生打擊。為避免其出現，請平穩關閉配件，但不要著急。花點時間多花幾秒鐘 - 與即將進行的管道維修相比，這並不算多。
- 要減少這種影響，您可以稍微改進系統。如前所述，為此安裝了液壓蓄能器（它們也稱為阻尼器），在迴路中壓力增加的情況下積水。
如果因停泵而發生衝擊，可裝上專用閥門進行保護。此類裝置僅在撞擊時運行並減少管線中不斷增加的壓力。這個閥門非常可靠。它安裝在泵旁邊。
自動化是該問題的另一種可能的解決方案。由於特殊的控制單元，系統的啟動和關閉將非常順利。泵會根據需要增加或減少壓力，從而將水錘的風險降低到幾乎為零。
最後，如果由於整個系統規劃不當而發生水錘，那麼唯一的出路就是徹底重做。
筆記！如果出現衝擊後問題沒有立即消除，那麼無論如何，遲早還是要重做系統。畢竟，如果這種情況一直在重複，那麼所有元素——包括管道——都會很快失效。
在那之後，維修將花費更多。
加強水錘防護的管道
重要的一點：在上述眾多的水錘防護和預防方法中，管道系統本身的技術特性，如彈性模量和壁厚，也具有相當大的相關性。
aquatherm GmbH 管道的低彈性模量以及增加的壁厚（與金屬管道相比）確保了對在嚴重水錘情況下發生的衝擊壓力具有更高的抵抗力。
Aquatherm 綠管
德國製造的聚丙烯管材，應用廣泛。
該系統非常適用於私人和工業規模的冷熱水供應和供暖系統。它也用於運輸化學介質。
aquatherm 藍管
德國製造的聚丙烯管材，應用廣泛。
管道系統由創新的 fusiolen 材料製成，專為製冷、表面加熱、腐蝕性介質和壓縮空氣輸送以及地熱能源系統而設計。
減壓器、安全閥、液壓減震器——什麼放哪裡？
1.減壓器一定要安裝，但關於它的性能和損壞，你應該更多地註意管道中的流動（水錘吸收器見下文）。對於變速箱而言，工作環境（管道中的水）的純度更為重要。如果想讓變速箱長期為你服務，建議在你面前放一個100微米目數（例如.）的機械清洗過濾器，我放的是同款自清洗過濾器，Tiemme壓力在家裡測量。
2.水錘阻尼器
甚至不要打擾。
如果你的公寓裡有柔性管道，至少在某個地方，那麼這些軟管將用作水錘阻尼器。例如，您的廚房裡有一個單手水龍頭，並且您用猛烈的猛拉/敲擊桿關閉水，然後發生水錘。然後，與混合器（編織橡膠軟管）的柔性連接因水壓的急劇增加而抽搐。對於其他配件，沒有什麼特別的問題。因為起初水錘接收眼線筆/軟管，並且其中的所有東西都熄滅了。畢竟，與安裝在管道上的異徑管或其他配件相比，您更容易損壞軟管。這個問題的處理方法很簡單：通過對戀人的嚴格建議，突然關閉攪拌機。一般情況下，跟家人說明，水龍頭一定要順暢關閉，才不會出現水錘現象。如果該建議不起作用，那麼您將不得不對在混合器上安裝硬連接（銅管或波紋不銹鋼管）感到困惑。我更喜歡銅管（看起來更好更可靠）。
一般來說，如果要安裝液壓減震器，那就安裝它。但不要費心調整。出廠 - 3.5 bar。只需將減速器調整到 3.5 bar 即可。對於公寓內佈線，3.5 bar 的壓力就足夠了。
3、安全閥。這正是您的公寓所不需要的。查看它們的特性和用途（例如閥門））：“設計用於安裝在鍋爐、熱水器、壓力容器、管道……”
閥門不適用於公寓。 （對於房屋 - 是的，但不適用於公寓）當閥門被觸發時，會發生緊急排水（在系統壓力增加的情況下）。因此，需要連接到下水道，自然會中斷噴射，即通過一個特殊的虹吸管（或者你需要放一個桶）。在這種情況下，必須考慮兩點： 1) 系統中壓力的不斷增加將導致閥門的系統操作。也就是說，水會不斷地通過閥門排出。並且水桶將不再保存，因為水流將不間斷地傾倒。所以在水上揮霍。 2）如果安裝了減速機，那麼減速機後的公寓內壓力會比較穩定。那麼安全閥將是多餘的。並且系統中唯一可能發生的是水錘，但這是另一個問題和另一種解決方案（見上文。第 2 項）
安裝示意圖 在水錶後，安裝一個自清洗過濾器，然後是一個變速箱。之後是收集器，在收集器的末端有一個液壓減震器。
跌落及其原因
壓力波動表明系統工作不正常。 壓力損失計算 供暖系統中的損失是由整個週期組成的各個間隔的損失總和確定的。及時查明原因並加以消除可以防止出現更嚴重的問題，從而導致昂貴的維修費用。
如果加熱系統中的壓力下降，可能是由於以下原因：
- 洩漏的外觀；
- 膨脹水箱設置失敗；
- 泵故障；
- 鍋爐換熱器出現微裂紋；
- 停電。
如何提高供暖系統的壓力？
膨脹水箱調節壓降
如果發生洩漏，請檢查所有連接。如果無法通過肉眼識別原因，則需要分別檢查每個區域。為此，起重機的閥門交替重疊。壓力表將顯示切斷一個或另一個部分後的壓力變化。發現有問題的連接後，必須將其擰緊，預先額外壓實。如有必要，更換管道的組件或部件。
膨脹水箱調節由於液體的加熱和冷卻而產生的差異。油箱故障或容量不足的跡像是壓力增加和進一步下降。
對於得到的結果，應增加 1.25% 的差距。加熱的液體膨脹，將迫使空氣通過氣室中的閥門排出罐。水冷卻後，體積會減少，系統中的壓力將低於需要。如果膨脹水箱比要求的小，則必須更換。
壓力增加可能是由損壞的膜或加熱系統的壓力調節器設置不正確引起的。如果隔膜損壞，則必須更換奶嘴。它又快又容易。要設置水箱，必須將其與系統斷開。然後用泵將所需量的大氣泵入氣室並將其安裝回去。
您可以通過將其關閉來確定泵的故障。如果關機後沒有任何反應，則泵不工作。原因可能是其機制故障或缺乏動力。您需要確保它已連接到網絡。
如果熱交換器有問題，則必須更換。在操作過程中，金屬結構中可能會出現微裂紋。不能修，只能換。
為什麼加熱系統中的壓力會增加？
造成這種現象的原因可能是流體循環不當或完全停止，原因如下：
- 形成氣閘；
- 管道或過濾器堵塞；
- 加熱壓力調節器的操作；
- 不停餵食；
- 阻塞閥。
如何消除差距？
系統中的氣閘不允許流體通過。空氣只能排出。為此，在安裝過程中，有必要為加熱系統安裝壓力調節器 - 彈簧通風口。它在自動模式下工作。新樣品的散熱器配備了類似的元件。它們位於電池頂部並在手動模式下工作。
當污垢和水垢積聚在過濾器和管壁上時，為什麼加熱系統中的壓力會增加？因為流體流動受阻。水過濾器可以通過拆下濾芯進行清潔。消除管道中的水垢和堵塞更加困難。在某些情況下，用特殊方法清洗會有所幫助。有時解決問題的唯一方法是更換管段。
如果溫度升高，加熱壓力調節器會關閉液體進入系統的閥門。如果從技術角度來看這是不合理的，那麼可以通過調整來糾正問題。如果無法執行此程序，請更換組件。補妝電控系統發生故障時，應進行調整或更換。
臭名昭著的人為因素尚未消除。因此，在實踐中，截止閥重疊，這導致供暖系統中出現壓力增加。要使該指標正常化，您只需打開閥門。
全面系統升級的方法
系統的全面現代化包括安裝旨在消除過壓影響的設備。
方法#1。使用補償器和減震器
滅火器和液壓蓄能器同時執行三個功能：它們收集液體，同時消除系統中的多餘體積，還有助於防止不良現象。
一個由液壓蓄能器發揮作用的補償裝置安裝在加熱迴路中系統中壓力波動概率很高的那些間隔的水運動方向上。
液壓蓄能器或阻尼器是容量高達 30 升的鋼瓶，其中包括由橡膠或橡膠膜隔開的兩個部分。
當系統出現超壓時，第一段的水柱開始壓在隔離膜片上，因此向氣室方向彎曲
當壓力升高時，液壓衝擊被“扔掉”到油箱中。由於在水柱升高的瞬間橡膠膜向氣室彎曲，從而達到人為增加迴路容積的效果。
由耐熱增強橡膠或彈性塑料製成的管道用作減震裝置。
減震裝置的彈性材料在壓力達到臨界值時自發吸收水錘的能量
要達到預期的效果，使用20-30厘米長的產品就足夠了，如果管道更長，減震器截面再增加10厘米。
方法#2。安裝隔膜式安全閥
隔膜式安全閥安裝在靠近泵的管道出口處，以便在超壓下釋放給定量的水。
安全閥配備剛性密封件，具有快速釋放壓力的功能，是自主系統的可靠保險絲
根據製造商和型號類型，安全閥由來自控制器的電氣命令或快速動作先導驅動。
該裝置在壓力超過安全水平時啟動，在設備突然停止的情況下保護泵站。在出現危險的壓力激增時，它會完全打開，當它下降到正常水平時，調節器會慢慢關閉。
方法#3。為恆溫閥配備分流器
分流器是一個間隙為0.2-0.4毫米的窄管，安裝在冷卻液循環方向。該元件的主要任務是在發生過載時逐漸降低壓力。
在液體進入恆溫器的一側放置一根橫截面範圍不超過 0.2-0.4 mm 的窄管
分流方法用於自治系統的佈置，其管道僅由新管道組成。這是因為舊管道中生鏽和沈積物的存在會降低分流到“否”的有效性。因此，在加熱迴路入口處使用分流器時，建議安裝有效的水過濾器。
方法#4。使用具有超級保護的恆溫器
這是一種熔斷器，用於監控系統中的壓力，並在指示器達到臨界水平後不允許其工作。該設備配備了一個彈簧機構，位於熱敏頭和閥門之間。彈簧機構由過壓激活，防止閥門完全關閉。
這種恆溫器嚴格按照車身上指示的方向安裝。
