Protectia la fenomenul loviturii de berbec

Calculul pentru evaluarea suprapresiunilor si subpresiunilor incepe cu metodele simple si expeditive dupa care, atunci cand situatia o cere, se continua solutionarea prin metode exacte.

La proiectare in faza P.E. calculele se fac pe cazuri simple considerand conducta uniforma si agregat unic echivalent.

Se accepta ca fiind cunoscute:

profilul longitudinal al conductei;

tronsoanele conductei DL astfel incat si diametrul conductei pe tronsoane;

schema tehnologica a statiei de pompare;

tipul si felul armaturilor impreuna cu caracteristicile acestora;

GD² - momentul de inertie polar al grupului pompa-cuplaj motor.

Calculul grafic presupune urmatoarele etape:

trasarea curbei de oprire a agregatului ;

trasarea timpilor de calcul;

trasarea curbelor H(Q);

calculul unghiului dreptelor de lovitura (f,F).

1. DETERMINAREA CELERITATII

Pentru calculul vitezelor cu care se propaga undele asociate in raport cu fluidul in repaus, se vor utiliza formulele Mostok - Streeter [2:6.5]sub forma:

(1.9)

- modulul de elasticitate al apei

- modulul de elasticitate al conductei realizata din otel;

k- coeficient care tine seama de grosimea peretelui conductei; k =1-m

m = 0,2-0,3 coeficientul lui Poisson pentru metale.

0,91 s

in care c este celeritatea [10:11.23]

(2.9)

2. DETERMINAREA MOMENTULUI DE INERTIE  [2]

Momentul de inertie al partilor rotitoare (motor - cuplaj - pompa) se precizeaza de furnizor sau se poate aproxima cu relatia [2:6.7]:

(3.9)

cu a, K si a functie de puterea agregatului

J = (4.9)

3. CALCULUL CURBEI DE OPRIRE

Curba de oprire se obtine din relatia

(5.9)

in care:

n, n₀ - turatii [rot/min], t - secunde

- puterea pompei la regimul de functionare cu n = n_o (6.9)

- momentul de inertie al partilor rotitoare din ansamblul agregatului; (7.9)

- viteza unghiulara (8.9)

in cazul retelei unificate luate in studiu, se considera timpul de calcul

(9)

4. TRASAREA CURBELOR H(Q) [ 2 ]

Trasarea curbelor H(Q) cu n parametri se face cu ajutorul relatiilor de similitudine [2:6.11]:

; (10.9)

Calculul unghiului dreptei de lovitura (f,F) se face tinand seama de raportul scarilor astfel:

; (11.9)

Calculul propriu - zis urmeaza dupa metodologia cunoscuta.

n_o = 750 rot/min

n =

P_o =

CURBELE CARACTERISTICE

Tabelul 1

7. VITEZA UNGHIULARA

(12.9)

= (13.9)

timpul de oprire fiind:

Tabel de calcul al timpului de rotire

Tabelul 2

6. CALCULUL UNGHIULUI DREPTEI DE LOVITURA (f,F)

72,64 (m/m³/s) (14.9)

m' = (15.9)

Calculul grafic al loviturii de berbec s-a efectuat dupa metodologia cunoscuta si s-a reprezentat in plansa nr. 11.

În urma calculului efectuat se obtine o suprapresiune de cca. 4620 t care devine periculoasa daca clapetele se inchid cu un decalaj exagerat de mare fata de momentul inversarii debitului ceea ce se poate intampla in cazul unor clapete defecte.

Solutia de protectie recomandata este montarea a doua baterii DAD (dispozitive de aerisire - dezaerisire) la distantele de cca. 290 m si respectiv 450 m fata de statia de pompare.