Jak funguje výfukový ventil

Teorie, která stojí za výfukovým ventilem, spočívá ve vztlakovém účinku kapaliny na plovoucí kuličku. Plovoucí kulička se bude přirozeně vznášet pod vztlakem kapaliny, jakmile hladina kapaliny ve výfukovém ventilu stoupne, dokud se nedotkne těsnicí plochy výfukového otvoru. Stálý tlak způsobí, že se kulička sama uzavře. Kulička klesne spolu s hladinou kapaliny, když...ventilůhladina kapaliny klesá. V tomto okamžiku se výfukový otvor použije k vstřikování značného množství vzduchu do potrubí. Výfukový otvor se v důsledku setrvačnosti automaticky otevírá a zavírá.

Plovoucí koule se za provozu potrubí zastaví na dně mísy koule, aby uvolnila velké množství vzduchu. Jakmile se vzduch v potrubí vyprázdní, kapalina se valí do ventilu, protéká mísou plovoucí koule a tlačí plovoucí kouli zpět, čímž ji vznáší a uzavře. Pokud se v potrubí koncentruje malé množství plynuventildo určité míry, zatímco potrubí pracuje normálně, hladina kapaliny vventilse bude snižovat, plovák se také sníží a plyn bude vytlačen malým otvorem. Pokud se čerpadlo zastaví, kdykoli se vytvoří podtlak a plovoucí kulička kdykoli klesne, což zajistí bezpečnost potrubí. Když je bóje vyprázdněna, gravitace způsobí, že jeden konec páky stáhne dolů. V tomto bodě se páka nakloní a v místě, kde se páka a odvzdušňovací otvor dotýkají, se vytvoří mezera. Touto mezerou je z odvzdušňovacího otvoru vytlačován vzduch. Výtlak způsobí zvýšení hladiny kapaliny, zvýšení vztlaku plováku, těsnicí plocha páky postupně tlačí na odvzdušňovací otvor, dokud není zcela zablokován, a v tomto bodě je odvzdušňovací ventil zcela uzavřen.

Důležitost výfukových ventilů

Když je bóje vyprázdněna, gravitace způsobí, že jeden konec páky stáhne dolů. V tomto bodě se páka nakloní a v místě, kde se páka a odvzdušňovací otvor dotýkají, se vytvoří mezera. Touto mezerou je z odvzdušňovacího otvoru vytlačován vzduch. Vypouštění způsobí zvýšení hladiny kapaliny, zvýšení vztlaku plováku, těsnicí plocha na páce postupně tlačí na odvzdušňovací otvor, dokud není zcela zablokován, a v tomto bodě je odvzdušňovací ventil zcela uzavřen.

1. Vznik plynu ve vodovodní síti je většinou způsoben následujícími pěti podmínkami. Toto je zdroj plynu v běžném provozu potrubní sítě.

(1) Potrubní síť je z nějakého důvodu na některých místech nebo zcela přerušena;

(2) oprava a vyprázdnění konkrétních úseků potrubí ve spěchu;

(3) Výfukový ventil a potrubí nejsou dostatečně těsné, aby umožnily vstřikování plynu, protože průtok jednoho nebo více hlavních uživatelů se mění příliš rychle, aby se v potrubí vytvořil podtlak;

(4) Únik plynu, který neprotéká;

(5) Plyn vznikající v důsledku podtlaku během provozu se uvolňuje v sacím potrubí a oběžném kole vodního čerpadla.

2. Charakteristiky pohybu a analýza nebezpečí airbagu vodovodní sítě:

Primární metodou skladování plynu v potrubí je tzv. „slug flow“, což znamená, že plyn se nachází v horní části potrubí jako nespojité množství nezávislých vzduchových kapes. Je to proto, že průměr potrubí vodovodní sítě se mění od velkého po malý podél směru hlavního proudění vody. Obsah plynu, průměr potrubí, charakteristiky podélného průřezu potrubí a další faktory určují délku vzduchového filtru a plochu průřezu obsazenou vodou. Teoretické studie a praktické aplikace ukazují, že vzduchové filtry migrují s prouděním vody podél horní části potrubí, mají tendenci se hromadit kolem ohybů potrubí, ventilů a dalších prvků s různými průměry a vytvářejí tlakové oscilace.

Závažnost změny rychlosti proudění vody bude mít významný vliv na nárůst tlaku způsobený pohybem plynu kvůli vysokému stupni nepředvídatelnosti rychlosti a směru proudění vody v potrubní síti. Relevantní experimenty prokázaly, že tlak se může zvýšit až na 2 MPa, což je dostatečné k prasknutí běžného vodovodního potrubí. Je také důležité mít na paměti, že kolísání tlaku napříč celou sítí ovlivňuje, kolik vzduchových vzduchových vzduchů se v daném okamžiku pohybuje v potrubní síti. To zhoršuje změny tlaku v proudu vody naplněné plynem a zvyšuje pravděpodobnost prasknutí potrubí.

Obsah plynu, struktura potrubí a provoz jsou prvky, které ovlivňují nebezpečí spojená s plynem v potrubích. Existují dvě kategorie nebezpečí: explicitní a skrytá, a obě mají následující charakteristiky:

Následují především jasná nebezpečí

(1) Silný výfuk ztěžuje průchod vody
Když jsou voda a plyn v mezifázovém rozhraní, obrovský výfukový otvor plovákového výfukového ventilu prakticky neplní žádnou funkci a spoléhá pouze na mikroporézní výfuk, což způsobuje značné „vzduchové blokády“, kdy nelze uvolnit vzduch, proudění vody není plynulé a kanál pro proudění vody je blokován. Plocha průřezu se zmenšuje nebo dokonce mizí, proudění vody je přerušeno, schopnost systému cirkulovat kapalinu klesá, lokální rychlost proudění roste a zvyšuje se ztráta vodního sloupce. Vodní čerpadlo je nutné rozšířit, což bude stát více energie a dopravy, aby se zachoval původní objem oběhu neboli vodní sloupec.

(2) Kvůli proudění vody a prasklinám potrubí způsobeným nerovnoměrným odvodem vzduchu nemůže systém přívodu vody správně fungovat.
Vzhledem k schopnosti výfukového ventilu uvolňovat malé množství plynu dochází k častým praskáním potrubí. Tlak plynu při explozi způsobený podprůměrnými výfukovými plyny může podle relevantních teoretických odhadů dosáhnout až 20 až 40 atmosfér a jeho destruktivní síla je ekvivalentní statickému tlaku 40 až 40 atmosfér. Jakékoli potrubí používané k zásobování vodou může být zničeno tlakem 80 atmosfér. I ta nejtvrdší tvárná litina používaná ve strojírenství může utrpět poškození. K explozi potrubí dochází neustále. Příkladem je 91 km dlouhý vodovodní potrubí v jednom městě v severovýchodní Číně, které explodovalo po několika letech používání. Explodovalo až 108 potrubí a vědci z Shenyangského institutu stavebnictví a inženýrství po prozkoumání zjistili, že se jednalo o explozi plynu. Vodovodní potrubí v jednom městě na jihu Číny, dlouhé pouhých 860 metrů a s průměrem potrubí 1200 milimetrů, zažilo během jediného roku provozu až šest prasknutí potrubí. Závěr byl, že za to mohly výfukové plyny. Pouze exploze vzduchu způsobená slabým výfukem z vodovodního potrubí z velkého množství výfukových plynů může ventil poškodit. Hlavní problém s explozí potrubí je konečně vyřešen nahrazením výfuku dynamickým vysokorychlostním výfukovým ventilem, který dokáže zajistit značné množství výfukových plynů.

3) Rychlost proudění vody a dynamický tlak v potrubí se neustále mění, parametry systému jsou nestabilní a v důsledku neustálého uvolňování rozpuštěného vzduchu ve vodě a postupného vytváření a rozšiřování vzduchových kapes může docházet ke značným vibracím a hluku.

(4) Koroze kovového povrchu se urychlí střídavým vystavením vzduchu a vodě.

(5) Potrubí generuje nepříjemné zvuky.

Skrytá nebezpečí způsobená špatným odvalováním

1 Nerovnoměrné odsávání může mít za následek nepřesnou regulaci průtoku, nepřesné automatické řízení potrubí a selhání bezpečnostních ochranných zařízení;

2 Existují i další netěsnosti z potrubí;

3 Počet poruch potrubí roste a dlouhodobé nepřetržité tlakové rázy opotřebovávají spoje a stěny potrubí, což vede k problémům, jako je zkrácení životnosti a rostoucí náklady na údržbu;

Četné teoretické výzkumy a několik praktických aplikací ukázaly, jak snadné je poškodit tlakové vodovodní potrubí, pokud obsahuje velké množství plynu.

Nejnebezpečnější je most vodního rázu. Dlouhodobé používání omezí životnost zdi, zkřehne ji, zvýší ztráty vody a potenciálně způsobí explozi potrubí. Výfuk z potrubí je hlavním faktorem způsobujícím úniky z vodovodního potrubí ve městech, proto je řešení tohoto problému zásadní. Jde o výběr výfukového ventilu, který lze odvést a který uloží plyn ve spodním výfukovém potrubí. Dynamický vysokorychlostní výfukový ventil nyní splňuje požadavky.

Kotle, klimatizace, ropovody a plynovody, vodovodní a kanalizační potrubí a dálková přeprava kalu vyžadují výfukový ventil, který je klíčovou pomocnou součástí potrubního systému. Často se instaluje v kontrolních výškách nebo kolenech, aby se potrubí vyčistilo od přebytečného plynu, zvýšila se jeho účinnost a snížila se spotřeba energie.
Různé typy výfukových ventilů

Množství rozpuštěného vzduchu ve vodě se obvykle pohybuje kolem 2 obj. %. Vzduch je během procesu čerpání neustále vytlačován z vody a shromažďuje se v nejvyšším bodě potrubí, čímž vytváří vzduchovou kapsu (VZDUCHOVÁ KAPSA), která se používá k čerpání. Schopnost systému přepravovat vodu se může snížit zhruba o 5–15 %, protože voda se stává náročnější. Hlavním účelem tohoto mikrovýfukového ventilu je eliminovat 2 obj. % rozpuštěného vzduchu a lze jej instalovat ve výškových budovách, výrobních potrubích a malých čerpacích stanicích, aby se zajistila nebo zvýšila účinnost systému dodávání vody a šetřila energie.

Oválné těleso ventilu miniaturního výfukového ventilu s jednou pákou (typ SIMPLE LEVER) je srovnatelné. Uvnitř je použit standardní průměr výfukového otvoru a vnitřní komponenty, které zahrnují plovák, páku, rám páky, sedlo ventilu atd., jsou vyrobeny z nerezové oceli 304S.S a jsou vhodné pro pracovní tlaky až do PN25.