( Сифонные трубопроводы)

Сифонным трубопроводом  называют такой самотечный трубопровод, часть которого находится выше уровня жидкости в резервуаре, из которого происходит подача жидкости. Для приведения действия сифонного трубопровода необходимо создать разрежение.

Сифонный трубопровод применяют в качестве водосбросов гидротехнических сооружений, для слива нефтепродуктов из цистерн, опорожнение водоемов, применяют при прокладке водоводов через возвышенности.

В водоснабжении иногда применяются особые конструкции сифонных трубопроводов – сифонные водосборы.

                                          X

                                      Zx

                a       a

                  A                     

                                                         b       b

                                                                       B

                                      ZA        ZB

Поскольку сифон является коротким трубопроводом, его расход определяется по уравнению:

или             

Для определения возможности работы сифонного трубопровода составляют уравнение Бернулли для положения жидкости начального и наиболее опасного сечения, т. е. начального a – a, и конечно х - х.

где: P_a – минимально возможное атмосферное давление;

        h _{a-x -} потеря напора в трубопроводе при движении от сосуда до сечения х.

Данное давление в сечениях должно быть больше или равно давлению паров данной жидкости при данной температуре.

Гидравлический удар

Под гидравлическим ударом понимают резкое повышение давления в трубопроводах при внезапной остановке движущейся в них жидкости. Он происходит, например, при быстром закрытии различных запорных приспособлений, устанавливаемых на трубопроводах (задвижках, кранах), внезапной остановке насосов, перекачивании жидкости и др. Особенно опасен гидравлический удар в длинных трубопроводах, где с большими скоростями движутся значительные массы жидкости. В таких случаях, если не принять предупредительных мер, гидравлический удар может привести к повреждению мест соединения отдельных труб (стыки, фланцы), разрыву стенок трубопровода и поломке насосов.

Повышение давление при гидравлическом ударе определяется по формулам:

                ΔP = p·с·w;

где: p - плотность жидкости;

  c - скорость распространения волны;

W-скорость движения жидкости;

  k- модуль упругости жидкости;

  d- внутренний диаметр;

  - толщина стенки трубы;

  E- модуль упругости материала трубы.

    Для предотвращения гидравлического удара на трубопроводах устанавливают медленно закрывающиеся задвижки и предохранительные клапаны, срабатывающие при повышении давления сверх допустимого. Применяют также различного рода компенсаторы (воздушные колпаки). При повышении давления упругая среда (воздух) сжимается и гидравлический удар гасится.