Zawór odpowietrzający do przewodów wodnych: wybór, instalacja i konserwacja

Uwięzione powietrze jest jednym z najczęstszych i najmniej widocznych problemów w rurociągach wodnych. Chowa się w wysokich punktach, gromadzi się za zamkniętymi zaworami i objawia się hałaśliwymi rurami, skaczącymi przepływomierzami i pompami, które pracują ciężej niż powinny. Zawór odpowietrzający w linii wodnej radzi sobie z tym wszystkim automatycznie, uwalniając nagromadzone powietrze, gdy linia jest pod ciśnieniem i wpuszczając powietrze z powrotem, gdy linia jest opróżniona. W tym przewodniku zbieramy wiedzę, jaką zdobyliśmy jako producenci zaworów na temat działania tych zaworów, ich doboru i montażu oraz utrzymywania ich niezawodności.

Dlaczego powietrze gromadzi się w rurociągu z wodą pod ciśnieniem

Modele hydrauliczne rzadko pokazują powietrze, a mimo to powietrze jest tam zawsze. Część wchodzi podczas napełniania przewodu, część wychodzi z roztworu, gdy zmienia się ciśnienie lub temperatura, a część jest zasysana przez zbyt płytkie ssanie pompy. Warto znać typowe punkty wejścia, ponieważ każdy z nich prowadzi do innej decyzji dotyczącej rozmieszczenia i rozmiaru.

• Napełnianie i uruchamianie. Gdy woda przepływa przez nową lub niedawno osuszoną magistralę, spręża powietrze znajdujące się przed nią w najwyższych punktach profilu.
• Wiry na ssaniu pompy. Niskie zanurzenie lub duży wlot ssący umożliwiają pompie pobieranie powietrza z powierzchni mokrej studni.
• Powietrze uwolnione z roztworu. Zimna woda zatrzymuje więcej rozpuszczonego powietrza niż ciepła woda, a spadek ciśnienia powoduje, że powietrze pojawia się w postaci pęcherzyków.
• Odkurzaj podczas opróżniania lub wyłączania. Po zatrzymaniu pompy lub opróżnieniu najniższego punktu słup wody może się oddzielić i wytworzyć częściową próżnię.
• Separacja kolumny po skoku. Gwałtowne zamknięcie zaworu lub awaria pompy rozrywa kolumnę, pozostawiając puste przestrzenie parowe, które chwilę później zapadają się.

Gdy zgromadzi się powietrze, konsekwencje się mnożą. Kieszeń w najwyższym punkcie zmniejsza efektywny przekrój rury, więc ten sam przepływ kosztuje więcej energii. Pęcherzyki mylą mierniki, powodują błędne odczyty ciśnienia i powodują niepotrzebne przełączanie pompy. Kiedy kieszeń w końcu się poluzuje, może uderzyć w zagięcie lub zamknięty zawór i wytworzyć skok ciśnienia, zwany młotem wodnym.

Jak działa zawór nadmiarowy powietrza w linii wodnej

Wewnątrz prawie każdego zaworu powietrza znajduje się pływak, gniazdo i jeden lub dwa otwory. Gdy w organizmie znajduje się woda, pływak unosi się i zamyka otwór. Kiedy dociera powietrze, poziom wody spada, pływak opada, a powietrze ucieka. Ten prosty mechanizm obsługuje trzy różne zadania, a zrozumienie ich jest kluczem do wyboru odpowiedniego zaworu.

• Ciągłe uwalnianie powietrza. Mały otwór, zwykle o średnicy zaledwie kilku milimetrów, upuszcza stałą strużkę powietrza wydobywającego się z roztworu podczas normalnej pracy, podczas gdy w przewodzie pozostaje pełne ciśnienie robocze.
• Praca w powietrzu i próżni. Duży otwór otwiera się szeroko, gdy linia jest prawie pusta, usuwając dużą ilość powietrza podczas napełniania i wpuszczając powietrze wystarczająco szybko, aby zapobiec powstaniu podciśnienia podczas opróżniania linii.
• Obowiązek kombinowany. W jednym korpusie znajduje się zarówno mała, jak i duża kryza, dlatego zawory kombinowane są domyślnym wyborem w większości miejskich i przemysłowych linii wodociągowych.

Droga rozładowania ma takie samo znaczenie jak pływak. Zawór bez urządzenia przeciwzatrzaskowego może ponownie zostać mocno osadzony, gdy za powietrzem o dużej prędkości wypłynie woda, a powstały wstrząs może spowodować pęknięcie korpusu lub uszkodzenie pływaka. Konstrukcje przeciwzatrzaskowe dławią działanie zamykające i są warte dodatkowych kosztów wszędzie tam, gdzie prędkości przepływu są wysokie.

Porównanie konfiguracji głównego zaworu powietrza

Rozmiary, materiały i standardy

Dobór rozpoczyna się od dwóch liczb: szybkości napełniania lub opróżniania, jaką musi obsłużyć duży otwór, oraz objętości rozpuszczonego powietrza, którą musi odprowadzać mały otwór. Producenci publikują krzywe wydajności dla obu, a duży otwór jest zwykle tak dobrany, aby prędkość powietrza na wylocie utrzymywała się w bezpiecznych granicach. Wybór wyłącznie na podstawie rozmiaru rury jest najczęstszym błędem, jaki spotykamy w zapytaniach.

Do zastosowań wodnych korpus jest zwykle wykonany z żeliwa sferoidalnego z powłoką epoksydową związaną metodą stapiania, zatwierdzoną do stosowania w wodzie pitnej, natomiast pływak, siedzisko i wewnętrzne elementy wykończeniowe są ze stali nierdzewnej. Uszczelki są zwykle wykonane z EPDM lub NBR, w zależności od jakości wody i pozostałości po dezynfekcji. Wartości ciśnienia PN10 i PN16 obejmują większość prac związanych z dystrybucją i przesyłem, a normy takie jak AWWA C512 i EN 1074-4 definiują testy wydajności, które poważny dostawca powinien być w stanie udokumentować. W przypadku długotrwałych prac komunalnych opłaca się również planować pracę na dziesięciolecia, o czym pisaliśmy w naszych notatkach w jaki sposób zawory z żeliwa sferoidalnego wpływają na miejskie systemy wodociągowe .

Instalacja i izolacja

Umieszczenie decyduje o tym, czy zawór powietrza spełnia swoje zadanie, czy po prostu przecieka. Klasyczne lokalizacje to najwyższe punkty profilu, strona tłoczna pompy tuż za zaworem zwrotnym, długie poziome odcinki, przez które może przepływać powietrze, oraz strona wlotowa dowolnego zaworu izolującego sekcję. W przypadku rurociągów wznoszących powszechną praktyką jest zawór powietrza co 300 do 500 metrów w odcinku poziomym.

Jeśli to możliwe, wyciek powinien być odprowadzany do atmosfery nad poziomem gruntu, powyżej lokalnego poziomu powodzi i z dala od chodników, tak aby ulatniające się powietrze i okazjonalne rozpryski nie stwarzały zagrożenia. Poniżej zaworu powietrza zamontuj zawór odcinający, aby prace serwisowe nigdy nie wymagały opróżniania całej instalacji, co zamienia całodniową pracę w dwudziestominutową. Zawór odcinający o elastycznym gnieździe zapewnia szczelne zamknięcie dokładnie w tym przypadku i dobrze sprawdza się w zakopanych komorach.

Zasuwa z miękkim uszczelnieniem z ciemnym trzpieniem Z45X-16Q Zasuwy produkowane przez naszą fabrykę wykorzystują ogólną gumową powłokę płyty bramy w celu kompensacji odkształceń i uzyskania dobrego efektu uszczelnienia, pokonywania... Zobacz produkt →

Młot wodny, separacja kolumn i kontrola przepięć

Zawory powietrzne i zabezpieczenia przeciwprzepięciowe są partnerami, a nie alternatywami. Zawór powietrza zapobiega tworzeniu się podciśnienia i pozwala na delikatne napełnienie przewodu, natomiast zawór zwrotny na tłoczeniu pompy kontroluje przepływ wsteczny po wyłączeniu i ogranicza intensywność udaru. Na liniach, w których doszło do separacji kolumn, zwykle zalecamy zawór zwrotny wolno zamykający się lub z tłumikiem, który tłumi proces zamykania i łagodzi falę ciśnienia powracającą do pompy. W przypadku długich linii i dużych prędkości zlecanie analizy przepięć przed zamówieniem zaworów jest dobrze wydanym pieniądzem.

Zawór zwrotny tłumika HC41X-16Q Zawory zwrotne z tłumikiem nadają się głównie do systemów zaopatrzenia w wodę i odwadniania wieżowców, systemów zaopatrzenia w wodę rur strażackich itp. Ten zawór zwrotny z tłumikiem ... Zobacz produkt →

Utrzymywanie ciśnienia w bezpiecznej strefie

Gdy powietrze jest już pod kontrolą, kolejnym zagrożeniem na długiej linii wodociągowej jest nadciśnienie. Zawory podtrzymujące i nadmiarowe utrzymują minimalne ciśnienie przed instalacją za systemem i odprowadzają nadmiar ciśnienia, gdy wzrasta, natomiast zawory redukcyjne utrzymują stałe ciśnienie w strefie dystrybucji. Często znajdują się one w tej samej komorze co zawór powietrza, dzieląc zawór odcinający i układ drenażowy, więc określenie wartości znamionowej ciśnienia, wartości zadanej i wydajności nadmiarowej wraz z obciążeniem zaworu powietrza pozwala uniknąć późniejszych trudnych modernizacji.

Zawór bezpieczeństwa utrzymujący ciśnienie/nadciśnieniowy 500X-16Q Zawór nadmiarowy utrzymujący ciśnienie składa się z zaworu głównego i zewnętrznego zaworu pilotowego sterującego. Instalowany jest głównie na obwodnicy chronionego wodociągu... Zobacz produkt →

Konserwacja i rozwiązywanie problemów

Zawór powietrza jest urządzeniem wymagającym niewielkiej konserwacji, ale nie bezobsługowym. Mały otwór zwykle zawodzi pierwszy, ponieważ kamień, osady żelaza i biofilm z łatwością blokują otwór o szerokości zaledwie kilku milimetrów. Zawór, który przestał odpowietrzać, często nie jest uszkodzony, a jedynie zabrudzony.

Prosta, roczna rutyna

1. Sprawdzaj zawór co najmniej raz w roku, a częściej w przypadku wody surowej lub agresywnej.
2. Odizoluj go, zdejmij pokrywę, a następnie wyczyść kryzę i gniazdo miękką szczoteczką.
3. Sprawdź pływak pod kątem wgnieceń, korozji lub przedostania się wody i wymień uszczelki.
4. Potwierdź swobodny ruch pływaka, następnie powoli otwórz ponownie zawór odcinający i sprawdź, czy nie ma wycieków.
5. Rejestruj każdą usterkę, ponieważ powtarzające się blokady zwykle wskazują na problem z jakością wody w górnym biegu.

W mroźnym klimacie należy chronić zarówno ciało, jak i wylot przed lodem i nigdy nie zatykać wylotu, aby zatrzymać kapanie, ponieważ zablokowany wylot powoduje, że niewielki wyciek powoduje problem z ciśnieniem.

Zawory odpowietrzające są małe, niedrogie i łatwe do przeoczenia, a mimo to decydują o tym, jak cicho, efektywnie i bezpiecznie będzie działać instalacja wodna. Dobierz odpowiedni rozmiar, wysokość wentylacji i układ izolacji, a reszta systemu stanie się znacznie łatwiejsza w obsłudze.

Changshui Technology Group Co., Ltd. projektuje i produkuje zawory do zastosowań w budownictwie, ciepłownictwie, zaopatrzeniu w wodę, ochronie przeciwpożarowej, przemyśle naftowym, chemicznym i energetycznym, począwszy od żeliwa sferoidalnego i staliwa po stal nierdzewną, z powłoką fluorową i miedzią. Każda partia przechodzi przez nasze własne laboratorium, gdzie badania ultradźwiękowe, badania materiałów, pomiar momentu obrotowego i stanowiska do testowania zaworów stanowią część rutynowej kontroli jakości. Jeśli określasz instalację zaworu powietrza i chcesz omówić kwestię zaworu odcinającego, zaworu zwrotnego lub powiązanej z nim kontroli ciśnienia, nasi inżynierowie chętnie Ci pomogą. Dobrym miejscem na rozpoczęcie jest nasz asortyment zaworów i proces produkcyjny .