view in publisher's site

Surge Protections for a Major Raw Water Pump and Pipeline System

Pressure surge, also known as water hammer or hydraulic transient, is a time-varying momentary phenomenon. It happens when the equilibrium of a flow system is disturbed by a status change over a relatively short time period. Caused by either immediate startup or shut-down of pumps, or rapid opening or closing of valves, surge events can introduce large pressure forces and rapid fluid accelerations into a water distribution system, which may result in pump and device failures, system fatigue or pipe ruptures, and even dirty water backflow/intrusion. Therefore, surge protections are extremely important for the design of hydraulic systems. This paper reviews the commonly used surge control strategies that include re-design of the plan and profile of the pumping station and pipeline system, selection of pipes and fittings to withstand the anticipated pressures, identification of proper start-up, operation, and shut-down procedures for the system, and selection and location of the proper control devices to mitigate the adverse effects of surge events. The pros and cons of the control devices, such as hydropneumatic tanks, air valves, surge valves, and pump control valves, are also discussed. The Boynton Beach Raw Water Transmission System is designed to transfer raw water from the West Water Treatment Plant (WTP) to the East WTP. This system includes, but not limited to, the raw water pump station including a backup power generator, about 31,000-ft [SI: 9.5 km] 36-inch [SI: 0.91 m] transmission main, and the receiving tank at the East WTP. The system has a design capacity of 20 million gallons per day (MGD) [0.88 m3/s]. However, during the first phase, this system should be able to handle a smaller flow of 16 MGD [0.70 m3/s] at the first phase. Without surge protections, the surge analysis results indicate that the transmission system can have serious downsurge (low negative surge pressure) problems. The goal of the surge analysis is to provide a cost-effective surge protection system to mitigate the potential surge damages. Specifically, downsurge pressures need to be checked and reduced to the minimum impact. Based on the surge modeling results, hydro-pneumatic tanks and other devices/strategies are proposed to mitigate the downsurge impact. The final simulation results indicate that the surge control strategies will provide reliable surge protections to the pumping and pipe systems.

Surge Protections برای پمپ آب خام اصلی و سیستم‌های لوله‌کشی شبکه جهانی منابع آب و آب در سال ۲۰۱۱

افزایش فشار، که به عنوان چکش آبی یا گذرا شناخته می‌شود، یک پدیده زودگذر است که زمانی متغیر است. این امر زمانی رخ می‌دهد که تعادل سیستم جریان با تغییر وضعیت در یک دوره زمانی نسبتا کوتاه مختل شود. این بیماری ناشی از راه‌اندازی فوری پمپ‌ها و یا بسته شدن سریع دریچه، یا بسته شدن سریع یا بسته شدن دریچه‌ها، می‌تواند نیروهای فشار بزرگ و شتاب‌های سریع مایع را به یک سیستم توزیع آب معرفی کند که ممکن است منجر به خرابی دستگاه و دستگاه‌ها، خستگی سیستم یا پارگی لوله‌ها و حتی برگشت آب کثیف از برگشت / توده شود. بنابراین، حفاظت از افزایش برای طراحی سیستم‌های هیدرولیکی بسیار مهم است. این مقاله استراتژی‌های کنترل موجی که معمولا شامل طراحی مجدد برنامه و پروفایل ایستگاه پمپاژ و سیستم خط لوله، انتخاب لوله‌ها و اتصالات برای مقاومت در برابر فشارهای پیش‌بینی‌شده، شناسایی مراحل راه‌اندازی مناسب، عملیات، و مکان‌یابی دستگاه‌های کنترل مناسب برای کاهش اثرات نامطلوب رویداده‌ای موجی است را بررسی می‌کند. مزایا و معایب دستگاه‌های کنترل، مانند تانک‌های hydropneumatic، شیره‌ای آب، شیره‌ای موجی، و شیره‌ای کنترل پمپ نیز مورد بحث قرار می‌گیرند. سیستم انتقال آب خام ساحل Boynton برای انتقال آب خام از نیروگاه تصفیه آب غرب (wtp)به شرق wtp طراحی شده‌است. این سیستم شامل، اما نه محدود به پمپ آب خام شامل یک مولد برق پشتیبان، حدود ۳۱،۰۰۰ فوت (SI: ۹.۵ km ] ۳۶ اینچ [ SI: ۰.۹۱ m ]، و مخزن دریافت‌کننده در شرق wtp است. این سیستم ظرفیت طراحی ۲۰ میلیون گالن در روز (MGD)[ ۰.۸۸ m۳ / s ] دارد. با این حال، در مرحله اول، این سیستم باید قادر به کنترل جریان کوچکتری از ۱۶ MGD [ ۰.۷۰ m۳ / s ] در مرحله اول باشد. بدون افزایش حمایت‌ها، نتایج تحلیل افزایش نشان می‌دهد که سیستم انتقال می‌تواند مشکلات جدی (فشار موج منفی پایین)داشته باشد. هدف از تحلیل افزایش ایجاد یک سیستم حفاظت موج موثر برای کاهش خسارات بالقوه است. به طور خاص، فشار downsurge باید بررسی شده و به کم‌ترین تاثیر کاهش یابد. براساس نتایج مدلسازی افزایش، مخازن آب - پنوماتیک و دیگر وسایل / استراتژی‌ها برای کاهش اثرات downsurge پیشنهاد شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی نهایی نشان می‌دهد که استراتژی‌های کنترلی افزایشی حفاظت موج قابل‌اطمینان را برای سیستم‌های پمپاژ و لوله تامین خواهند کرد.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.