Kako ispuhventildjela

Ideja iza ispušnog ventila je uzgon tekućine na plovku. Plovak automatski pluta prema gore dok ne dotakne brtvenu površinu ispušnog otvora kada razina tekućine u ispuhuventildiže se zbog uzgona tekućine. Određeni tlak uzrokovat će automatsko zatvaranje kugle. Kada cjevovod radi, plutajuća kugla se zaustavlja na dnu kugle i ispušta puno zraka. Čim zrak u cijevi nestane, tekućina juri uventil, teče kroz zdjelu s plutajućom kuglom i gura plutajuću kuglu natrag, uzrokujući da ona pluta i zatvara se.

Ako pumpa zakaže, počet će se stvarati negativni tlak, plutajuća kugla će se strmoglaviti i značajna količina usisavanja će se koristiti za održavanje sigurnosti cjevovoda. Kada se plutača isprazni, gravitacija uzrokuje da povuče jedan kraj poluge prema dolje. Poluga je sada u kosom položaju. Zrak se istiskuje iz otvora za odzračivanje kroz razmak koji postoji između poluge i kontaktnog dijela otvora za odzračivanje. Razina tekućine raste s ispuštanjem zraka, a plovak pluta prema gore zbog uzgona tekućine. Brtvena površina na polugi postupno se pritišće uz otvor za odzračivanje sve dok se cijeli otvor za odzračivanje potpuno ne blokira.

Važnost ispušnih ventila

Dugo vremena ljudi nisu mogli riješiti ključni problem čestih curenja vode u cjevovodnoj mreži jer nisu imali dovoljno znanja o tome sadrže li gradski vodovodni cjevovodi plin i mogu li dovesti do pucanja cijevi. Kako bismo bolje razumjeli hidraulički udar uzrokovan prekidom protoka vode koji sadrži plin, potrebno je objasniti potencijalne uzroke skladištenja plina tijekom normalnog rada vodovodne mreže, kao i teoriju povećanja tlaka u cjevovodu i pucanja cijevi.

1. Stvaranje plina u vodovodnoj mreži uglavnom je uzrokovano sljedećih pet uvjeta. Ovo je izvor plina u normalnoj radnoj vodovodnoj mreži.

(1) Cjevovodna mreža je prekinuta na nekim mjestima ili u potpunosti iz nekog razloga;

(2) popravljanje i pražnjenje određenih dijelova cijevi u žurbi;

(3) Ispušni ventil i cjevovod nisu dovoljno zatvoreni da bi omogućili ubrizgavanje plina jer se protok jednog ili više glavnih korisnika prebrzo mijenja kako bi se stvorio negativni tlak u cjevovodu;

(4) Curenje plina koje nije u protoku;

(5) Plin koji nastaje negativnim tlakom tijekom rada oslobađa se u usisnoj cijevi i rotoru vodene pumpe.

2. Karakteristike kretanja i analiza opasnosti zračnog jastuka vodovodne mreže:

Primarna metoda skladištenja plina u cijevi je protočni tok, koji se odnosi na plin koji postoji na vrhu cijevi kao diskontinuirani niz neovisnih zračnih džepova. To je zato što promjer cijevi vodovodne mreže varira od velikih do malih duž smjera glavnog toka vode. Sadržaj plina, promjer cijevi, karakteristike uzdužnog presjeka cijevi i drugi čimbenici određuju duljinu zračnog jastuka i površinu poprečnog presjeka koju zauzima voda. Teorijske studije i praktična primjena pokazuju da se zračni jastuci kreću s protokom vode duž vrha cijevi, imaju tendenciju nakupljanja oko zavoja cijevi, ventila i drugih elemenata različitih promjera te stvaraju oscilacije tlaka.

Ozbiljnost promjene brzine protoka vode imat će značajan utjecaj na porast tlaka uzrokovan kretanjem plina zbog visokog stupnja nepredvidljivosti brzine i smjera protoka vode u cjevovodnoj mreži. Relevantni eksperimenti pokazali su da se tlak može povećati i do 2 Mpa, što je dovoljno za pucanje običnih vodovodnih cijevi. Također je važno imati na umu da varijacije tlaka u cijeloj mreži utječu na to koliko se zračnih jastuka kreće u bilo kojem trenutku u cjevovodnoj mreži. To pogoršava promjene tlaka u protoku vode ispunjenom plinom, povećavajući vjerojatnost pucanja cijevi. Sadržaj plina, struktura cjevovoda i rad su elementi koji utječu na opasnosti od plina u cjevovodima. Opasnosti se mogu podijeliti u dvije vrste: eksplicitne i skrivene, a njihove karakteristike su sljedeće:

Očite opasnosti uglavnom uključuju sljedeće aspekte

(1) Tvrdi ispuh otežava prolaz vode. Kada su voda i plin u fazi, veliki ispušni otvor ispušnog ventila s plovkom gotovo da ne obavlja nikakvu funkciju i oslanja se samo na ispuh s mikroporama, uzrokujući ozbiljnu „zračnu blokadu“, koja sprječava ispuh zraka, uzrokuje neravnomjeran protok vode, smanjuje ili čak eliminira površinu poprečnog presjeka kanala za protok vode, blokira protok vode, smanjuje cirkulacijski kapacitet sustava, povećava lokalnu brzinu protoka i povećava gubitak vodenog tlaka. Vodenu pumpu treba proširiti, što će koštati više u smislu energije i prijevoza, kako bi se zadržao izvorni volumen cirkulacije ili vodeni tlak.

(2) (2) Zbog protoka vode i pucanja cijevi uzrokovanih neravnomjernim ispuhom zraka, sustav vodoopskrbe ne može ispravno funkcionirati. Mnoga pucanja cijevi uzrokovana su ispušnim ventilima, koji mogu ispustiti malu količinu zraka. Vodovodni cjevovod može biti uništen eksplozijom plina uzrokovanom lošim ispuhom, koji može doseći tlak i do 20 do 40 atmosfera i ima ekvivalentnu razornu moć od 40 do 80 atmosfera statičkog tlaka. Čak i najtvrđe nodularno lijevano željezo koje se koristi u inženjerstvu može pretrpjeti štetu. Inženjeri s Fakulteta strojarstva nakon analize utvrdili su da se radi o eksploziji plina. Dio vodovodne cijevi u južnom gradu bio je dug samo 860 m, s promjerom cijevi DN1200 mm, a cijev je eksplodirala čak 6 puta u jednoj godini rada.

Šteta od eksplozije plina uzrokovane neadekvatnim ispuhom vodene cijevi uzrokovanim ispušnim ventilom može biti samo mala količina ispušnih plinova, prema zaključku. Ključni problem eksplozije cijevi konačno se rješava zamjenom ispuha dinamičnim ispušnim ventilom velike brzine koji može osigurati značajnu količinu ispušnih plinova.

(3) Brzina protoka vode i dinamički tlak u cijevi se kontinuirano mijenjaju, parametri sustava su nestabilni, a značajne vibracije i buka mogu nastati kao rezultat kontinuiranog oslobađanja otopljenog zraka u vodi i postupnog stvaranja i širenja zračnih džepova.

(4) Korozija metalne površine ubrzat će se naizmjeničnim izlaganjem zraku i vodi.

(5) Cjevovod stvara neugodne zvukove.

Skrivene opasnosti uzrokovane lošim kotrljanjem

1. Neravnomjeran ispuh može uzrokovati fluktuacije tlaka u cjevovodu, netočno podešavanje protoka, netočno automatsko upravljanje cjevovodom i neučinkovitost sigurnosnih mjera;

2. Povećano je curenje vode iz cjevovoda;

3. Dolazi do većeg broja kvarova cjevovoda, a dugotrajni kontinuirani tlačni udari slabe stijenke i spojeve cijevi, što rezultira problemima uključujući skraćeni vijek trajanja i veće troškove održavanja;

Brojne teorijske studije i neke praktične primjene pokazale su koliko je jednostavno proizvesti najštetniji vodeni udar, koji je najopasniji za cjevovod, kada cjevovod za opskrbu vodom pod tlakom sadrži puno plina. Dugotrajna upotreba smanjit će vijek trajanja stijenke, učiniti je krhkijom, povećati gubitak vode i potencijalno uzrokovati eksploziju cijevi.

Problem s ispuhom iz cjevovoda glavni je uzrok curenja iz gradskih vodovodnih cijevi. Dno cjevovoda treba očistiti, a ispušni ventil koji se može otpustiti najbolje je rješenje. Dinamički ispušni ventil velike brzine sada zadovoljava zahtjeve.

Kotlovi, klima uređaji, naftovodi i plinovodi, vodovodni i odvodni cjevovodi te transport mulja na velike udaljenosti zahtijevaju ispušni ventil, koji je ključni pomoćni dio cjevovodnog sustava. Često se postavlja na kontrolnim visinama ili koljenima kako bi se cjevovod očistio od viška plina, povećala učinkovitost cjevovoda i smanjila potrošnja energije.

Različite vrste ispušnih ventila

Količina otopljenog zraka u vodi obično je oko 2VOL%. Zrak se kontinuirano izbacuje iz vode tijekom procesa isporuke i skuplja se na najvišoj točki cjevovoda stvarajući zračne džepove (AIR POCKET), što otežava isporuku vode i stoga može uzrokovati smanjenje kapaciteta isporuke vode sustava za 5-15%. Primarna svrha ovog mikro ispušnog ventila je uklanjanje 2VOL% otopljenog zraka, a može se ugraditi u visoke zgrade, proizvodne cjevovode i male crpne stanice kako bi se zaštitila ili poboljšala učinkovitost isporuke vode u sustavu i uštedjela energija.

Tijelo ventila jednoručnog (jednostavnog tipa s polugom) mikro-ispušnog ventila ima ovalni oblik. Nehrđajući čelik 304S.S koristi se za sve unutarnje komponente, uključujući plovak, poluge, okvire poluga i sjedišta ventila. Unutra se koriste standardni ispušni otvori od 1/16″. Prikladne su postavke radnog tlaka do PN25.