В сантехнических магазинах представлено огромное множество самой различной регулирующей арматуры и арматуры безопасности. Нужна она для комфортной и бесперебойной работы домашних инженерных систем. Сегодня мы поговорим про не столь однозначный элемент безопасности - гаситель гидравлического удара. Некоторые устанавливают его у каждого прибора, где есть вероятность возникновения гидроудара, а другие и вовсе пренебрегают им, демонтируя с квартирных узлов ввода, объясняя это тем, что он бесполезен и только занимает полезное пространство. Давайте разберёмся кто здесь прав.
Что такое гидроудар?
Давайте для начала определим, что такое гидроудар.
Гидравлический удар - это скачок давления жидкости в напорном трубопроводе, возникающий при резком изменении скорости потока. Именно скачок давления может стать причиной разрушения элементов системы или вывода её из строя в целом.
Давайте рассмотрим, что происходит в трубопроводе при резком открытии или закрытии запорной арматуры:
- При открытом кране поток воды проходит по трубопроводу с определённой скоростью. При этом давление в квартирном трубопроводе и в стояке одинаковое.
- При перекрытии крана и резком торможении потока жидкость сжимается, что приводит к увеличению давления. Труба компенсирует это увеличение растяжением и образуется зона увеличения давления или ударное давление. Далее ударная волна распространяется по квартирному трубопроводу в сторону стояка.
- Когда ударная волна доходит до стояка, вся жидкость в квартирном трубопроводе оказывается сжатой, а стенки трубы - растянутыми.
- Учитывая, что общий объем системы гораздо больше, чем объём квартирной разводки, когда фронт ударной волны доходит до общего стояка, избыточное давление жидкости большей частью сглаживается за счет расширения сечения трубопровода и включения во взаимодействие общего объема системы. Давление квартирного трубопровода начинает выравниваться с давлением в общедомовой системе. Зона снятия деформации со стенок трубопровода распространяется в сторону смесителя.
- Давление в трубопроводе становится равным первоначальному, также как и скорость. Направление движения потока будет обратное.
- За счет упругости материала трубопровод восстанавливает свое первоначальное сечение и сжимает жидкость, стремясь выдавить её в общий стояк. Вода начинает движение с определенной скоростью от закрытого крана в обратном направлении (в сторону стояка) и около крана возникает зона разряжения ударной волны. В этой зоне скорость потока нулевая, а значение давления ниже первоначального, что приводит к сжатию стенок трубы, т.е. уменьшению ее диаметра. При значительной первоначальной скорости потока разряженность в трубе может привести к снижению давления ниже атмосферного, а также к нарушению неразрывности потока (кавитации). В этом случае в трубопроводе около крана появляется кавитационный пузырь, схлопывание которого приводит к тому, что давление жидкости в зоне отраженной ударной волны становится больше, чем этот же показатель в прямой ударной волне.
- При достижении фронта сжатия ударной волны стояка скорость потока в квартирном трубопроводе нулевая, а давление жидкости – ниже первоначального и ниже, чем давление в стояке.
- Перепад давления между жидкостью в общедомовом стояке и квартирном трубопроводе вызывает поступление жидкости в квартирный трубопровод и выравниванию давления до первоначального значения. В связи с этим стенки трубы также начинают приобретать первоначальные очертания. Так образовывается отраженная ударная волна, и циклы снова повторяются до полного угасания. Количество циклов может быть различным и зависит от характеристик системы.
Последствия гидроудара
Последствия гидроударов могут быть различные, например:
- Разрыв трубопровода вблизи возникновения гидроудара
- Разрушение соединения обжимных фитингов
- Вывод из строя контрольно-измерительных приборов
- Выдавливание уплотнительных элементов и протечка соединений
- Расслоение труб
Поэтому, для того, чтобы избежать последствий, указанных выше, необходимо устанавливать гасители гидроударов. Они поглощают энергию гидравлического удара, тем самым предотвращая распространение на другие элементы системы.
Чем может помочь гаситель?
Существует несколько типов гасителей гидроудара:
- Пружинного исполнения
- Мембранного исполнения
Они принимают энергию гидравлического удара на себя, тем самым предотвращая выход из строя важных элементов системы.
Пружинный гаситель состоит из:
- Верхняя часть корпуса
- Пружина
- Уплотнительное кольцо
- Диск
- Нижняя часть корпуса
- Зажимное кольцо
- Уплотнение
Принцип работы достаточно простой: при нормальном давлении в системе пружина прижимает диск к корпусу; как только возникает скачок давления, пружина сжимается, и жидкость поступает в корпус гасителя; при понижении давления в системе, пружина разжимается и возвращает жидкость в трубопровод.
Мембранный гаситель состоит из:
- Ниппель для проверки/изменения давления в газовой камере
- Верхняя часть корпуса (воздушная камера)
- Мембрана
- Нижняя часть корпуса (емкость для компенсации жидкости системы)
Мембранный гаситель представляет собой емкость, состоящую из двух частей, разделенных мембраной. В верхней части находится воздух, в нижнюю часть поступает жидкость при скачке давления в системе. Принцип работы такой же, как и у пружинного гасителя: при повышении давления мембрана растягивается, и жидкость поступает в нижнюю часть; как только давление выравнивается, эластичная мембрана стремиться вернуться в свое исходное состояние, тем самым выталкивая жидкость обратно в систему.
Заводская настройка давления в воздушной камере, как правило, 3 бара. При необходимости данный параметр можно изменять.
При использовании компенсатора в системах с другими параметрами следует перенастроить бак таким образом, чтобы давление в воздушной камере превышало номинальное на 0,5 бара. Например, если давление в вашей системе составляет 4 бара, то гаситель следует настроить на значение 4,5 бара.
Рекомендации по монтажу
- Устанавливать гаситель гидроудара следует в непосредственной близости от потребителей или на распределительном коллекторе.
- Не рекомендуется устанавливать гаситель на длинных отводах от трубопровода. Подводящий отрезок должен быть коротким для корректной работы гасителя.
- Запрещено устанавливать гасители на участках трубопровода, где может происходить застой воды, что может привести размножению бактерий.
- Располагать гаситель на трубопроводе можно как вертикально, так и горизонтально. Следует предусмотреть возможность свободного доступа к ниппелю, для проверки или изменения давления в воздушной камере.
Итак, гаситель гидравлического удара, несмотря на свою компактность, играет достаточно большую роль в системах отопления и водоснабжения. Исключение его из квартирной разводки может привести к внезапному выходу из строя отдельных элементов, тем самым спровоцировав неисправность системы в целом.
Автор: Дмитрий Ануфриев