Một đường dây truyền nước lặng lẽ mất công suất, ngắt máy bơm hoặc nứt khớp nối ngay sau khi khởi động thường có vấn đề về không khí ẩn ở điểm cao. Không khí đi vào đường ống trong quá trình nạp và bảo trì, đồng thời nó cũng thoát ra khỏi dung dịch bất cứ khi nào áp suất giảm hoặc nhiệt độ tăng trong quá trình vận hành. Nếu không được xử lý, các túi tích tụ sẽ làm lỗ khoan có thể sử dụng được co lại, tăng thêm tổn thất cột áp và tạo ra các đợt tăng áp suất làm hỏng đồng hồ đo, khớp nối và các bộ phận của máy bơm. Van xả khí là câu trả lời tiêu chuẩn với chi phí thấp: một thiết bị nhỏ gọn, hoàn toàn tự động giúp thoát khí mà không cần người vận hành chú ý và, trong thiết kế kết hợp, tiếp nhận không khí quay trở lại khi chân không đe dọa đường ống. Hướng dẫn này đề cập đến cách thức hoạt động của cơ chế, loại van nào trong số ba loại van phù hợp với nhiệm vụ của bạn, vị trí của thiết bị trong hồ sơ cũng như các chi tiết về kích thước và lắp đặt quyết định xem chúng có thực sự bảo vệ đường dây của bạn hay không.
Van xả khí hoạt động như thế nào
Cơ chế hoạt động rất đơn giản: thân rỗng, phao và một lỗ nhỏ ở phía trên. Trong hoạt động bình thường, nước bên trong thân phao giữ cho phao nổi, ép bộ phận bịt kín vào lỗ và giữ cho van đóng lại trước áp suất toàn đường. Khi không khí tích tụ, nó sẽ tập trung ở phần trên cơ thể và đẩy mực nước xuống. Phao theo sau, vòng bịt kín mở ra và không khí bị mắc kẹt thoát ra ngoài cho đến khi nước dâng lên và phao hoạt động trở lại. Không có nguồn điện bên ngoài, không có tín hiệu hoa tiêu và không có đầu vào của người vận hành. Van phản ứng hoàn toàn với lực nổi, đặt nó vào cùng họ với các loại van khác. giải pháp van tự vận hành tiếp tục hoạt động ngay cả khi hệ thống điều khiển không hoạt động.
Một vấn đề về ranh giới: van xả khí chỉ xả khí đã tích tụ tại điểm lắp của nó. Nó không thể thu được các bong bóng nhỏ di chuyển theo dòng chảy, vì vậy các hệ thống có nhiều không khí bị cuốn theo cũng có thể cần bộ tách khí, thiết kế hút bơm tốt hơn hoặc quy trình làm đầy chậm hơn.
Ba loại van khí chính
Các nhà sản xuất nhóm van khí thành ba loại chức năng. Chọn sai là lỗi lựa chọn phổ biến nhất, vì vậy cần phân chia nhiệm vụ rõ ràng.
| loại | lỗ | Chức năng chính | Phù hợp nhất với |
|---|---|---|---|
| Van xả khí | nhỏ | Thông hơi liên tục không khí được thu thập trong quá trình vận hành có áp suất bình thường | Nguồn điện hoạt động với các túi hình thành từ từ |
| Van khí và chân không | lớn | Xả khí trong quá trình đổ đầy; thừa nhận không khí trong quá trình thoát nước hoặc chân không | Điểm cao, bơm xả, dốc xuống dài |
| Van khí kết hợp | Cả hai trong một cơ thể | Bao gồm việc làm đầy và thoát nước năng động cộng với việc thông gió liên tục | Lựa chọn mặc định cho nguồn điện chính quan trọng hoặc đường kính lớn |
Van xả khí (lỗ nhỏ)
Phiên bản lỗ nhỏ là phiên bản thợ liên tục. Nó vẫn được bịt kín ở áp suất làm việc và chỉ mở ra khi có đủ không khí để hạ phao, do đó, nhiệm vụ định cỡ của nó là điều chỉnh công suất thông hơi phù hợp với tốc độ tích tụ không khí ở áp suất vận hành của bạn.
Van khí và chân không (lỗ lớn)
Phiên bản lỗ lớn xử lý động lực học của đường ống: nó xả không khí nhanh chóng trong quá trình nạp và nạp khí nhanh như vậy trong quá trình thoát nước hoặc giảm áp suất, ngăn ngừa hiện tượng sập chân không và tách cột. Tuy nhiên, khi nước đóng phao lại, nó sẽ ảnh hưởng rất ít đến các túi nhỏ hình thành lại trong quá trình hoạt động bình thường.
Van khí kết hợp
Cả hai cơ chế đều sống trong một cơ thể. Đối với các trạm bơm và đường ống dẫn nước chính, đây là khuyến nghị mặc định vì việc quản lý không khí nhất thời và liên tục hiếm khi tách rời nhau.
Những gì bẫy không khí thực sự khiến bạn phải trả giá
Không khí bị mắc kẹt không phải là một vấn đề thẩm mỹ. Các khoản lỗ xuất hiện trực tiếp trong hóa đơn năng lượng và hồ sơ bảo trì, và chúng cộng dồn một cách âm thầm:
- Tổn thất công suất và cột áp: túi ở điểm cao làm giảm đường kính hiệu dụng của ống, do đó máy bơm phải cung cấp nhiều cột áp hơn cho cùng một dòng chảy.
- Búa sốc và búa nước: các túi bị vỡ đột ngột hoặc xẹp xuống trong quá trình tách cột, tạo ra các xung áp suất làm nứt các phụ kiện và làm hỏng đồng hồ đo.
- Lỗi đo lường: không khí đi qua lưu lượng kế làm sai lệch kết quả đo, điều khiển quá trình và thanh toán.
- Ăn mòn: các túi giàu oxy làm tăng tốc độ ăn mòn bên trong tại chính xác các điểm mà lẽ ra phải lắp đặt van khí.
Van khí nằm ở đâu trên đường ống
Vị trí tuân theo hồ sơ quy trình chứ không phải theo thói quen. Mục tiêu là một điểm thông gió ở bất cứ nơi nào không khí tập trung một cách tự nhiên, có nghĩa là mọi điểm cao và mọi đoạn dài nơi đỉnh ống chạy gần với độ dốc thủy lực:
- Tại mọi điểm cao hoặc đỉnh quan trọng dọc theo mặt cắt
- Trên các sườn dốc tăng dần dài, thường ở các khoảng cách 500-800 m trong thực tế dưới nước, được điều chỉnh theo đường kính và độ dốc
- Khi chạy ngang hoặc gần ngang, thường cứ 1-2 km một lần
- Trên các sườn dốc dài sau các điểm cao, nơi không khí phải được đưa vào để hạn chế chân không
- Ngay phía trước của van điều khiển, lưu lượng kế và đường ống giảm tốc, nơi khí thoát ra có xu hướng tích tụ
- Trên các đầu xả của trạm bơm, thường là van không khí và chân không hoặc van kết hợp
Những khoảng thời gian này là quy tắc lập kế hoạch cho dịch vụ nước sạch; bố cục cuối cùng phải được kiểm tra dựa trên hồ sơ thực tế và quy trình điền.
Định cỡ và lựa chọn trong thực tế
Việc xác định kích thước lỗ bắt đầu bằng hai câu hỏi: lượng không khí phải thoát ra trong quá trình nạp và lượng khí phải thoát ra liên tục ở áp suất làm việc. Thể tích không khí làm đầy tỷ lệ với đường kính ống và vận tốc lấp đầy, trong khi khả năng thông hơi liên tục phụ thuộc vào chênh lệch áp suất có sẵn trên lỗ. Các nhà sản xuất có uy tín công bố đường cong công suất không khí cho cả hai điều kiện, do đó, thông số kỹ thuật nên tham chiếu các đường cong đó ở áp suất thực tế của bạn thay vì chỉ dựa vào kích thước ống.
Lớp áp lực và kết nối tiếp theo. Thân ống phải phù hợp với tiêu chuẩn và định mức mặt bích của đường ống; đối với nhiều dự án công nghiệp, điều này có nghĩa là kiểm tra xếp hạng áp suất-nhiệt độ theo ASME B16.34 , trong khi đường ống dẫn nước lớn thường tuân theo AWWA C512 để thiết kế và thử nghiệm van khí. Một van có kích thước chính xác nhưng bị đánh giá thấp ở mặt bích của nó vẫn là một rò rỉ đang chờ xảy ra.
Cuối cùng, khớp van với phương tiện truyền thông. Dịch vụ xử lý nước thải và bùn thải cần thiết kế chống tắc nghẽn với phao lớn hơn, rửa ngược động và lỗ thoát nước quá khổ. Việc lắp đặt ngoài trời ở vùng khí hậu lạnh cần được bảo vệ chống đóng băng và yêu cầu nước mạnh đối với các bộ phận bên trong bằng thép không gỉ.
Phối hợp các van khí với phần còn lại của dây chuyền
Van khí chỉ có thể sử dụng được khi khả năng cách ly của nó. Thông lệ tiêu chuẩn là lắp một van ngắt ngay bên dưới kết nối van khí để có thể kiểm tra hoặc thay thế thiết bị mà không cần xả đường dây, và van bi mặt bích nhỏ gọn là lựa chọn thông thường cho nhiệm vụ này.
Van bi mặt bích hai chiều bằng tay Van bi hai chiều có mặt bích với thân chống xả và lớp đệm PTFE có thể điều chỉnh, được cung cấp bằng hợp kim không gỉ và song công. Đây là van cách ly tiêu chuẩn được lắp đặt bên dưới van khí để có thể bảo dưỡng thiết bị mà không cần xả đường dây. Xem sản phẩm → Tại các trạm bơm, van khí hoạt động cùng với các biện pháp bảo vệ khác. Van một chiều xoay ở phía xả sẽ dừng dòng chảy ngược và đóng lại khi máy bơm dừng, trong khi van không khí và chân không bao phủ phía chân không của cùng một thời điểm. Việc chỉ định cả hai cùng nhau, chống lại một kịch bản đột biến, là điều giúp cho trạm được bảo vệ như một hệ thống.
Van một chiều xoay H44H Van một chiều xoay tự động chặn dòng chảy ngược bằng đĩa đệm mặt cứng STL và đệm kín. Khi xả máy bơm, nó ngăn dòng chảy ngược và đóng lại khi máy bơm dừng, bổ sung cho các van không khí và chân không chống lại hiện tượng đột biến tương tự. Xem sản phẩm → Các vấn đề về không khí cũng trở thành vấn đề có thể nhìn thấy khi đường dây được lắp thiết bị. Một bộ truyền áp suất ở điểm cao đáng ngờ hoặc trên đầu xả của bơm ghi lại các sự kiện nhất thời mà van khí đang hấp thụ, biến những phàn nàn mơ hồ về không khí trong đường ống thành dữ liệu chứng minh cách bố trí van hoặc sửa đổi.
Máy phát thông minh silicon đơn tinh thể FDP3000 Máy phát áp suất thông minh có đầu ra HART 4-20mA, độ ổn định lâu dài cao và chống sét. Được lắp đặt tại các điểm cao đáng ngờ hoặc lưu lượng bơm, nó ghi lại các sự kiện nhất thời mà van khí hấp thụ, biến các khiếu nại về không khí thành dữ liệu. Xem sản phẩm → Danh sách kiểm tra đặc điểm kỹ thuật sáu điểm
Trước khi ký đơn đặt hàng, hãy thực hiện sáu bước kiểm tra:
- Ưu tiên sử dụng van kết hợp cho các trạm bơm và đường ống chính quan trọng.
- Xác minh khả năng xả và nạp khí từ đường cong của nhà sản xuất ở áp suất làm việc thực tế của bạn.
- Phù hợp với tiêu chuẩn mặt bích, cấp áp suất và vật liệu với thông số kỹ thuật của đường ống.
- Chọn thiết kế chống tắc nghẽn cho nước thải, bùn hoặc các dịch vụ bẩn khác.
- Bao gồm một van cách ly dưới mỗi van khí, cùng với một thiết bị chống va đập khi có nguy cơ đột biến điện áp.
- Xác nhận quyền truy cập an toàn để kiểm tra ghế và phao định kỳ.
Van xả khí hoạt động lặng lẽ. Không có màn hình hiển thị, không có bộ truyền động, không có báo động: chỉ là một chiếc phao thực hiện công việc của mình thông qua mỗi lần nạp, xả và áp suất thoáng qua trong mùa. Việc coi chúng như các bộ phận được thiết kế thay vì các phụ kiện đường ống là điều phân biệt đường ống được bảo vệ với đường ống bị mất công suất một cách bí ẩn vào mỗi mùa hè. Khi bạn cũng cần phần cứng xung quanh, bao gồm van bi cách ly, van kiểm tra, van điều khiển và thiết bị đo áp suất giúp đo lường các vấn đề về không khí, hãy tìm nguồn cung ứng từ một đối tác van duy nhất để duy trì các loại áp suất và vật liệu nhất quán trên toàn hệ thống. Nhóm van Vatten cung cấp các danh mục này cho dịch vụ xử lý nước, hóa chất và quy trình chung, với kinh nghiệm cung cấp van cấp dự án cho các ngành có yêu cầu cao.
