Spiedtvertnes spiediens un tā regulēšana

Autors: Akvedukts

Ūdensapgādes sistēmās spiediena izlīdzināšanai, hidrauliskā trieciena novēršanai, sūkņu darbības vienmērīguma nodrošināšanai tiek izmantotas spiedtvertnes (hidrofori, spiedkatli). Vairāk par spiedtvertnēm, to dažādajiem nosaukumiem un veidiem lasi šajā rakstā. Ar spiedtvertnes - hidrofora - spiedkatla spiedienu parasti saprot šīs tvertnes gaisa pretspiedienu. Par spiediena regulēšanu un tā pārbaudi - šajā rakstā.

Spiedtvertnes gaisa ventilis

Spiedtvertnes gaisa ventilis ir tāds pats kā velosipēdu un automašīnu riepām, tādēļ pretspiediena nodrošinašanai spiedtvertnē var izmantot tos pašus instrumentus, ko lieto gaisa spiediena nodrošināšanai riepās - gaisa spiediena manometru un rokas pumpi vai kompresoru ar atbilstošu uzgali. Gaisa ventilis izvietots ūdens pieslēgumam pretējā spiedtvertnes pusē, zem noskrūvējama plastmasas aizsargvāciņa (skat. attēlu).

Spiedtvertnes gaisa pretspiediens

Hidraulisku svārstību uztveršanai un amortizēšanai tiek izmantots gaiss, kas atšķirībā no ūdens, ir saspiežams – maina savu tilpumu atkarībā no spiediena. Tas ir saskaņā ar Boila likumu (Boyle’s law), kas nosaka, ka spiediena un tilpuma reizinājums pirms to izmaiņām ir vienāds ar spiediena un tilpuma reizinājumu pēc to izmaiņām, jeb – palielinoties spiedienam, samazinās tilpums, un otrādi.

kur
V₁ – gāzes tilpums slēgtā traukā pirms spiediena & tilpuma izmaiņām,
P₁ - gāzes spiediens slēgtā traukā pirms spiediena & tilpuma izmaiņām,
V₂ – gāzes tilpums slēgtā traukā pēc spiediena & tilpuma izmaiņām,
P₂ – gāzes spiediens slēgtā traukā pēc spiediena & tilpuma izmaiņām.

Izprotot šo likumu, var saprast, kā mainās ūdens un gaisa tilpums spiedtvertnē atkarībā no spiediena izmaiņām ūdensapgādes sistēmā, un to, kāpēc ūdens daudzums spiedtvertnē nekad nebūs vienāds ar spiedtvertnes tilpumu, ja tajā būs iepumpēts gaiss.

Otra svarīgā lieta, kas jāatceras – ja ūdens un gaisa tilpums (V_ū un V_g) spiedtvertnē ir lielāks par 0, tad spiediens abās membrānas pusēs (P_g un P_ū) vienmēr ir vienāds. Tas nozīmē, ka spiedtvertnes pretspiedienu (iepumpētā gaisa spiedienu) nevar pārbaudīt, ja spiedtvertnē ir iespiedies ūdens no ūdensapgādes sistēmas. Tādā gadījumā, mērot gaisa spiedienu, tas būs praktiski vienāds ar tā brīža spiedienu ūdensapgādes sistēmā. Pretspiedienam jābūt par 0,2 bar mazākam nekā minimālajam spiedienam ūdens apgādes sistēmā, tādēļ normāli funkcionējošā sistēmā spiedtvertnē vienmēr būs iespiedies noteikts ūdens daudzums. Ja spiedtvertnē kādu bojājumu dēļ ir pazudis pretspiediens, tad tiks traucēta sūkņa darbība un tiks mehāniski bojāta gumijas membrāna.

Gaisa pretspiediena pārbaude un papildināšana spiedtvertnē

Spiedtvertnes pretspiedienam jābūt par 0,2 bar mazākam nekā sūkņa ieslēgšanās spiedienam. Rūpnīcā tiek iepumpēts noteikts pretspiediens, kas tiek norādīts uz spiedtvertnes datu plāksnītes (parasti 1,5 bar). Pirmajā reizē pretspiediens jāpārbauda sūkņa uzstādīšanas laikā un nepieciešamības gadījumā jāpaaugstina vai jāpazemina atbilstoši paredzētajam ūdens sūkņa ieslēgšanās spiedienam. Turpmāk pretspiediena pārbaudi veic vienu reizi 6 -12 mēnešos, vai tad, ja rodas aizdomas par pretspiediena zudumu. Zinot iepriekšējā nodaļā aprakstīto teoriju, ar izpratni var ķerties pie pretspiediena pārbaudes, kas veicama šādos soļos:

1) Piekļūst spiedtvertnes gaisa ventilim un īslaicīgi to piespiež; ja no tā spiežas gaiss, kas nesatur ūdeni, secīgi turpina tālāk aprakstītās darbības; ja no tā spiežas gaiss kopā ar ūdeni, būs nepieciešams mainīt spiedtvertnes membrānu (skatīt šeit) un tad veikt 2 – 7 punktos aprakstītās darbības attiecībā uz pretspiediena nodrošināšanu; ja no ventiļa gaiss nenāk vispār, secīgi turpina tālāk norādītās darbības, taču jāņem vērā, ka pastāv risks membrānas, gaisa ventiļa, vai spiedtvertnes sienu bojājumam.

2) Atvienojiet sūkni no sprieguma, noslēdziet ūdens krānus sūkņa abās pusēs (ja ir)

3) Jāatver kāds no sistēmas krāniem, lai no tās izplūst liekais ūdens daudzums un sistēmā nebūtu spiediena; tikai šādā situācijā var būt pārliecība, ka izmērīts tiks pretspiediens spiedtvertnē, nevis ūdensapgādes sistēmas spiediens

4) Ar automašīnas riepu gaisa spiediena manometru pārbauda gaisa spiedienu spiedtvertnē, tam jābūt par 0,2 bar mazākam nekā sūkņa ieslēgšanās spiedienam

5) Ja spiediens nav pietiekams, ar velosipēda vai automašīnas riepu pumpi piepumpē spiedienu līdz vajadzīgajai vērtībai; ja pirmajā solī veiktajā pārbaudē gaiss no ventiļa nenāca vispār, tad pēc gaisa piepumpēšanas jāpārbauda, vai kopā ar gaisu nenāk arī ūdens; ja ūdens nenāk, bet gaisa spiedienu tvertnē līdz vajadzīgajai vērtībai nevar paaugstināt, hermētiskums varētu būt zudis pašai tvertnes sienai

6) Ja gaisa spiediens paaugstināts līdz vajadzīgajai vērtībai un nav konstatētas problēmas, kas varētu liecināt par gaisa noplūdi membrānā, tvertnes sienā, vai ventilī, pretspiediena pārbaudi var uzskatīt par veiksmīgi pabeigtu

7) Noslēdz atvērto ūdens krānu, pievieno sūkni elektrībai un ieslēdz to.