Giai đoạn 1: Máy bơm đang hoạt động tự nhiên bị mất điện đột ngột nhưng những cánh bơm vẫn quay do hiện tượng quán tính. Tuy nhiên tốc độ quay của cánh bơm sẽ giảm, kết quả là lưu lượng và cột áp giảm theo. Thời điểm này sự chuyển động của máy bơm và lưu lượng vẫn theo chiều bình thường.

Giai đoạn 2: Vì bị mất điện nên chiều cao cột áp đẩy sẽ tiếp tục giảm xuống và cột áp nước trong đường ống sẽ hồi ngược lại nếu áp lực cột nước thấp hơn áp lực tĩnh trong đường ống. Lúc này cánh bơm vẫn tiếp tục quay và áp lực hồi ngược ( áp lực nén xuống) sẽ gặp áp lực đẩy của máy bơm ( áp lực đẩy lên) từ đó sinh ra một chuỗi các áp lực không ổn định và gây ra sự ma sát và xung đột phía bên trong đường ống. Đây được gọi là hiện tượng búa nước hay hiện tượng nước va. Tại thời điểm này áp lực bên trong đường ống tăng lên nhanh chóng và cột áp nước hồi ngược sẽ tạo ra một lực tác động nguy hại lên các cánh bơm đang chuyển động làm giảm nhanh tốc độ quay và lưu lượng nước.

Giai đoạn 3: Vòng quay của cánh bơm tiếp tục giảm. Kế tiếp các cánh bơm dừng quay, áp lực hồi ngược của cột áp nước sẽ tác dụng cánh bơm và gây nên hiện tượng cánh bơm quay theo chiều ngược lại.     

                                Sơ đồ hệ thống cấp nước tiêu chuẩn

Làm thế nào để tránh được hiện tượng búa nước:

Để tránh hiện tượng búa nước, ở giai đoạn một như mô tả trên cánh của van một chiều sẽ đóng lại với tốc độ phù hợp để tránh hiện tượng ma sát và sự va chạm sinh ra do hai hướng áp lực nước trái ngược nhau ở phía trong đường ống.

Sau giai đoạn hai, cột áp từ trên cao sẽ hồi ngược trở lại lúc này van một chiều dạng lò xo sẽ đóng lại hoàn toàn. Lúc này dòng áp lực nước hồi ngược gặp van 1 chiều đóng khít sẽ tạo ra một dòng áp lực hồi ngược trở lên, lúc này van hấp thu búa nước ( van chống búa nước) có chức năng hấp thu áp lực không ổn định trong đường ống phía

Van 1 chiều dạng lò xo: Có chức năng phòng tránh hiện tượng hồi ngược cột áp phía trong đường ống. Lúc máy bơm ngừng hoạt động, cánh của van 1 chiều có thể tự đóng lại với một tốc độ phù hợp do đó tránh được sự xung đột giữa áp lực nước từ trên cột áp cao nén xuống và áp lực đẩy của dòng nước từ máy bơm lên khi các cánh bơm vẫn quay theo quán tính. Việc sử dụng van 1 chiều dạng lò xo sẽ giảm tiếng kêu lách kách như sử dụng van 1 chiều dạng lá lật.

Van hấp thu búa nước - water hammer arrester ( hay là van chống búa nước gọi tắt là van búa nước): Có chức năng hấp thu áp lực không ổn định phía trong đường ống do sự đóng lại của van 1 chiều. Đồng thời giúp giảm độ ồn và rung lắc đường ống do sự xung đột áp lực trong đường ống gây ra.

Van an toàn: Có chức năng xả áp khi áp lực trong đường ống vượt quá mức áp lực an toàn của hệ thống do hiện tượng búa nước sinh ra khi máy bơm dừng hoạt động đột ngột.

Biểu đồ trên minh họa cho một hệ thống ống tiêu chuẩn gồm van 1 chiều, van an toàn và van hấp thu búa nước. Khi máy bơm đột ngột dừng hoạt động, cánh lật của van 1 chiều dạng lò xo sẽ đóng lại với vận tốc phù hợp. Van hấp thu búa nước sẽ hấp thụ áp lực sinh ra bởi dòng nước hồi ngược lại. Nếu áp lực này cao hơn mức giới hạn an toàn cho phép, van an toàn sẽ tự động mở ra nhằm xả bớt áp lực đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Trong trường hợp chỉ lắp van 1 chiều, không lắp van hấp thu búa nước. Khi máy bơm dừng đột ngột, lúc đó áp lực của dòng nước hồi ngược từ trên xuống sẽ tác động trực tiếp lên van 1 chiều làm van 1 chiều đóng lại và gây nên hiện tượng búa nước.

            Nếu trong trường hợp sử dụng van 1 chiều dạng lá lật, lúc máy bơm ngừng hoạt động thì để cánh lá lật của van đóng được cần phải có dòng cột áp hồi ngược. Dòng nước hồi ngược này có thể tác động lên cánh bơm và trong một số trường hợp nghiêm trọng cánh bơm có thể bị hỏng do lực cắt ( shearing force).

Mời Quý khách xem tiếp thông tin tại Phần II:

Van chống nước va