Ключевые характеристики
Повышение или понижение давления в трубопроводах для транспортировки воды, нефти и других жидкостей, находящихся под давлением, вызывает внезапные волны, известные как гидравлический удар. Возникновение явления гидравлического удара зависит от различных факторов, таких как изменения скорости потока, давления и скорости передачи жидкости. Из-за серьезных опасностей и повреждений, которые явление гидравлического удара может причинить трубам и оборудованию для передачи жидкости, предпринимаются меры по устранению этого явления с помощью установки компенсирующего бака или гидроаккумулятора.
Компенсирующий бак — это металлический бак с очень прочным корпусом, устанавливаемый в трубопроводах под давлением на пути передачи жидкости, который поглощает часть жидкости при увеличении давления в трубе. Иными словами, он действует как резервуар, увеличивая давление в трубе. В то же время, снижая давление в трубах и предотвращая явление разрыва столба жидкости, часть жидкости из компенсирующего бака подается обратно в трубопровод, фактически выполняя роль источника энергии. В общей конструкции этих баков сверху находится воздух, а снизу — вода.
Типы компенсирующих баков
В зависимости от давления в трубопроводах и других факторов, как правило, для контроля и регулирования давления внутри линий передачи выбирается один из двух типов компенсирующих баков:
Односторонний компенсирующий бак
Односторонний компенсирующий бак играет роль источника энергии, находясь на пути трубопроводов. Этот тип бака при снижении давления в трубах вводит в поток часть ранее накопленной в баке жидкости. Это предотвращает явление разрыва столба жидкости и гидравлического удара, которые в конечном итоге приводят к трещинам в трубах и оборудовании. Такой бак устанавливается выше уровня линий передачи, а затраты на его обслуживание относительно высоки из-за значительного расстояния до насосной станции.
Двухсторонний компенсирующий бак
Как следует из названия, этот тип бака может выполнять функции и источника энергии, и резервуара в зависимости от условий в трубопроводах. Иными словами, при повышении давления в линиях передачи и для предотвращения гидравлических ударов часть жидкости перекачивается в бак. При снижении давления он действует как односторонний, подавая часть жидкости обратно в трубопровод. По мере попадания или выхода жидкости из бака или трубопровода, воздух внутри бака сжимается и расширяется, что способствует адекватному снижению эффекта повышения или понижения давления.
В другой классификации, в зависимости от способа установки, компенсирующие баки делятся на группы: свободностоящие, горизонтальные и наклонные компенсирующие баки. Как видно из названий, в типе стояния бак устанавливается вертикально на пути передачи воды или нефти и благодаря своим достоинствам используется чаще, чем другие два типа. Наклонные баки имеют ограничения по способу крепления и предотвращению движения и вибраций. Горизонтальные компенсирующие баки сталкиваются с проблемой и ограничением увеличения объема занимаемого пространства без использования воды. Следует отметить, что выбор подходящего варианта зависит от условий окружающей среды, в которых установлен бак, а также от положительных и отрицательных характеристик каждого типа бака.