Voorkoming van waterslag bij het sluiten van de afsluiter

Waterslag als gevolg van het sluiten van een afsluiter is helaas een veelvoorkomend risico, omdat het sluiten van de afsluiter de doorstroming drastisch vermindert en zo het waterpad “blokkeert”. In deze korte blog bekijken we het probleem en de aanbevolen oplossingen.

Probleem:

Waterslag veroorzaakt door het dichtslaan van de afsluiter bij het sluiten. 

• Afsluiter: IR-2″-100 serie, aangestuurd door externe druk (geen specifieke toepassing vermeld)
• Werkdruk: 50 meter / 73 psi
• Stuurdruk: Niet gespecificeerd
• Debiet: 4 l/s (14,4 m³/u) / 63,4 gpm
• Stroomsnelheid: 2 m/s / 6,5 ft/s  

Mogelijke oorzaak:

Op basis van de beschikbare informatie wordt aangenomen dat het dichtslaan wordt veroorzaakt door één of beide van de volgende redenen:

•  Stuurdruk is veel hoger dan de inlaatdruk van de afsluiter
• Pneumatische aansturing 

Oplossing:

Wij stellen voor om functie #49 (voorkoming van stroomopwaartse drukstijging bij sluiten) toe te voegen aan de bestaande regelkring zoals weergegeven in de onderstaande illustratie:

Pilot zal de stroming naar de regelkamer beperken naarmate de stroomopwaartse druk richting het instelpunt stijgt (en volledig afsluiten als deze boven het instelpunt uitkomt).

Eigenschappen & voordelen: 

• Dynamische sluitsnelheid reageert op drukstijging (hogere stroomopwaartse druk = grotere stromingsbeperking door de pilot en tragere sluitsnelheid)
• Sluitmanoeuvre bevriezen als de stroomopwaartse druk boven het ingestelde punt stijgt (de pilot zal tijdelijk de stuurdrukstroom onderbreken totdat de stroomopwaartse druk weer binnen de toegestane waarden valt)
• Sluitmanoeuvre wordt hervat zodra de stroomopwaartse druk onder het ingestelde punt zakt.
• Ongeremde sluitsnelheid tijdens het grootste deel van de slag van de aandrijving – minimale invloed op de totale sluitduur (zolang de stroomopwaartse druk binnen de normale parameters blijft, is de sluitsnelheid onbegrensd, in tegenstelling tot een oplossing op basis van een naaldventiel die de doorstroming beperkt, ongeacht drukschommelingen)
• Lager risico op verstopping van de regelkring (bij een klein verplaatsingsvolume van de regelkamer – een oplossing op basis van een naaldventiel biedt een zeer smalle doorstroomdoorsnede die kan verstoppen door deeltjes die kleiner zijn dan het filter bij de ingang van de kring. Een pilot zal de doorgang alleen verkleinen bij een drukstijging en opent de doorgang weer zodra de druk stabiliseert, waardoor vastzittende deeltjes uit de kring worden gespoeld)

 Instellingsoverwegingen: 

• In een 3-weg lus met afstandsbediening moet de pilotinstelling hoger zijn dan de maximale statische stroomopwaartse druk (om het openen van de afsluiter mogelijk te maken) – zo niet, dan moeten er extra elementen aan de regelkring worden toegevoegd
• Pilotinstelling moet lager zijn dan de nominale druk van de installatie (bepaald door het element met de laagste drukklasse dat stroomopwaarts van de afsluiter is geïnstalleerd)

 Regelkringen:

Dit kan worden bereikt met 3 verschillende pilots – allemaal uitgerust met externe drukmeting: 

1. PC-2-R: 2-weg drukreducerend met externe drukmeting
2. #2PB-R: 2-weg drukreduceringspilot met externe drukmeting
3. PC-S-R: 2/3-weg servo-pilot met externe detectie 

De onderstaande schema’s tonen de oplossing met PC-2-R of #2PB-R, met lokale of externe bediening (in beide gevallen is de stuurdruk extern).

Benieuwd hoe regelafsluiters een constant vooraf ingesteld maximaal debiet handhaven, ongeacht schommelende vraag of wisselende systeemdruk? Lees de blog en ontdek meer over de afsluiters en debietregelingstoepassingen in irrigatiesystemen.