نحوه اگزوزشیرکار می‌کند

ایده پشت شیر ​​تخلیه، نیروی شناوری مایع روی شناور است. شناور به طور خودکار بالا می‌رود تا زمانی که به سطح آب‌بندی دریچه تخلیه برخورد کند، زمانی که سطح مایع اگزوزشیربه دلیل شناوری مایع بالا می‌رود. فشار خاصی باعث می‌شود که گوی به طور خودکار بسته شود. هنگامی که خط لوله در حال کار است، گوی شناور در پایه کاسه گوی متوقف می‌شود و هوای زیادی را آزاد می‌کند. به محض اینکه هوای داخل لوله تمام شود، مایع به داخل آن هجوم می‌آورد.شیر، از طریق کاسه گوی شناور جریان می‌یابد، و گوی شناور را به عقب هل می‌دهد، که باعث شناور شدن و بسته شدن آن می‌شود.

اگر پمپ از کار بیفتد، فشار منفی شروع به ایجاد شدن می‌کند، توپ شناور به پایین سقوط می‌کند و مقدار قابل توجهی مکش برای حفظ ایمنی خط لوله استفاده می‌شود. وقتی شناور خالی می‌شود، نیروی جاذبه باعث می‌شود که یک سر اهرم را به پایین بکشد. اهرم اکنون در حالت مورب قرار دارد. هوا از طریق شکافی که بین اهرم و قسمت تماس سوراخ دریچه وجود دارد، از سوراخ دریچه خارج می‌شود. با آزاد شدن هوا، سطح مایع بالا می‌رود و شناور به دلیل خاصیت شناوری مایع به سمت بالا شناور می‌شود. سطح انتهایی آب‌بندی روی اهرم به تدریج به سوراخ دریچه فشار داده می‌شود تا کل سوراخ دریچه کاملاً مسدود شود.

اهمیت دریچه‌های تخلیه

برای مدت زمان بسیار طولانی، مردم قادر به حل مسئله اصلی نشت مکرر آب در شبکه لوله کشی نبوده اند، زیرا دانش کافی در مورد اینکه آیا خطوط لوله توزیع آب شهری حاوی گاز هستند و اینکه آیا ممکن است منجر به ترکیدگی لوله شوند، ندارند. برای درک بهتر ضربه قوچ ناشی از قطع آب حاوی گاز، لازم است علل احتمالی ذخیره گاز در طول عملکرد عادی شبکه آبرسانی و همچنین نظریه افزایش فشار خط لوله و ترکیدگی لوله را توضیح دهیم.

۱. تولید گاز در شبکه لوله‌کشی آبرسانی عمدتاً ناشی از پنج شرط زیر است. این منبع گاز در شبکه لوله‌کشی با عملکرد عادی است.

(1) شبکه لوله‌کشی در بعضی نقاط یا به دلایلی کاملاً قطع شده است.

(2) تعمیر و تخلیه سریع بخش‌های خاصی از لوله؛

(3) شیر خروجی و خط لوله به اندازه کافی محکم نیستند تا امکان تزریق گاز فراهم شود، زیرا سرعت جریان یک یا چند مصرف‌کننده اصلی خیلی سریع تغییر می‌کند تا فشار منفی در خط لوله ایجاد شود.

(4) نشت گاز که در جریان نیست؛

(5) گاز تولید شده توسط فشار منفی عملیات در لوله مکش و پروانه پمپ آب آزاد می‌شود.

۲. ویژگی‌های حرکتی و تحلیل خطر کیسه هوای شبکه لوله‌های آبرسانی:

روش اصلی ذخیره‌سازی گاز در لوله، جریان اسلاگ است که به گاز موجود در بالای لوله به صورت توده‌های هوای مستقل و ناپیوسته اشاره دارد. دلیل این امر این است که قطر لوله شبکه لوله‌های آبرسانی در امتداد جریان اصلی آب از بزرگ تا کوچک متغیر است. میزان گاز، قطر لوله، ویژگی‌های مقطع طولی لوله و سایر عوامل، طول کیسه هوا و سطح مقطع آب اشغال شده را تعیین می‌کنند. مطالعات نظری و کاربردهای عملی نشان می‌دهند که کیسه‌های هوا با جریان آب در امتداد بالای لوله حرکت می‌کنند، تمایل دارند در اطراف خم‌های لوله، شیرها و سایر اجزای با قطرهای مختلف جمع شوند و نوسانات فشار ایجاد کنند.

شدت تغییر در سرعت جریان آب به دلیل درجه بالای غیرقابل پیش‌بینی بودن سرعت و جهت جریان آب در شبکه لوله، تأثیر قابل توجهی بر افزایش فشار ناشی از حرکت گاز خواهد داشت. آزمایش‌های مرتبط نشان داده‌اند که فشار آن می‌تواند تا 2 مگاپاسکال افزایش یابد که برای شکستن خطوط لوله آبرسانی معمولی کافی است. همچنین باید در نظر داشت که تغییرات فشار در سراسر شبکه بر تعداد کیسه‌های هوا که در هر زمان معین در شبکه لوله در حال حرکت هستند، تأثیر می‌گذارد. این امر تغییرات فشار در جریان آب پر از گاز را بدتر می‌کند و احتمال ترکیدگی لوله را افزایش می‌دهد. محتوای گاز، ساختار خط لوله و عملکرد آن، همگی عناصری هستند که بر خطرات گاز در خطوط لوله تأثیر می‌گذارند. خطرات را می‌توان به دو نوع آشکار و پنهان تقسیم کرد و ویژگی‌های آنها به شرح زیر است:

خطرات آشکار عمدتاً شامل جنبه‌های زیر است

(1) خروجی سفت، عبور آب را دشوار می‌کند. هنگامی که آب و گاز در یک فاز هستند، دریچه خروجی بزرگ شیر تخلیه نوع شناور تقریباً هیچ عملکردی ندارد و فقط به خروجی میکروپور متکی است و باعث "انسداد شدید هوا" می‌شود که از خروج هوا جلوگیری می‌کند، باعث جریان ناهموار آب می‌شود، سطح مقطع کانال جریان آب را کاهش می‌دهد یا حتی از بین می‌برد، جریان آب را مسدود می‌کند، ظرفیت گردش سیستم را کاهش می‌دهد، سرعت جریان محلی را افزایش می‌دهد و افت هد آب را افزایش می‌دهد. پمپ آب نیاز به گسترش دارد که از نظر برق و حمل و نقل هزینه بیشتری خواهد داشت تا حجم گردش یا هد آب اصلی حفظ شود.

(2) (2) به دلیل جریان آب و ترکیدگی لوله ناشی از خروج ناهموار هوا، سیستم آبرسانی قادر به عملکرد صحیح نیست. بسیاری از ترکیدگی‌های لوله توسط شیرهای اگزوز ایجاد می‌شوند که می‌توانند مقدار کمی هوا را خارج کنند. یک خط لوله آبرسانی می‌تواند در اثر انفجار گاز ناشی از اگزوز نامناسب، که می‌تواند به فشاری تا 20 تا 40 اتمسفر برسد و قدرت تخریبی معادل 40 تا 80 اتمسفر فشار استاتیک دارد، تخریب شود. حتی سخت‌ترین چدن داکتیل مورد استفاده در مهندسی نیز می‌تواند آسیب ببیند. مهندسان دانشکده مهندسی پس از تجزیه و تحلیل تشخیص دادند که این یک انفجار گاز بوده است. بخشی از لوله آب در یک شهر جنوبی تنها 860 متر طول و قطر لوله 1200 میلی‌متر بود و لوله در یک سال بهره‌برداری تا 6 بار منفجر شد.

طبق نتیجه‌گیری، خسارت ناشی از انفجار گاز ناشی از تخلیه ناکافی لوله آب توسط شیر اگزوز، تنها می‌تواند مقدار کمی اگزوز باشد. مشکل اصلی انفجار لوله سرانجام با جایگزینی اگزوز با یک شیر اگزوز دینامیکی پرسرعت که می‌تواند مقدار قابل توجهی اگزوز را تضمین کند، حل می‌شود.

(3) سرعت جریان آب و فشار دینامیکی در لوله به طور مداوم در حال تغییر هستند، پارامترهای سیستم ناپایدار هستند و ممکن است در نتیجه انتشار مداوم هوای محلول در آب و تشکیل و گسترش تدریجی حباب‌های هوا، لرزش و سر و صدای قابل توجهی ایجاد شود.

(4) خوردگی سطح فلز با قرار گرفتن متناوب در معرض هوا و آب تسریع می‌شود.

(5) خط لوله صداهای ناخوشایندی ایجاد می‌کند.

خطرات پنهان ناشی از غلطک زدن نامناسب

۱. خروجی ناهموار ممکن است باعث نوسان فشار خط لوله، تنظیم نادرست جریان، کنترل خودکار نادرست خط لوله و بی‌اثر بودن اقدامات حفاظتی ایمنی شود.

۲. نشت آب از لوله‌ها افزایش یافته است؛

۳. خرابی‌های بیشتری در خطوط لوله رخ می‌دهد و شوک‌های فشار مداوم و طولانی‌مدت، دیواره‌ها و اتصالات لوله را تضعیف می‌کند و منجر به مشکلاتی از جمله کاهش طول عمر و افزایش هزینه‌های نگهداری می‌شود.

مطالعات نظری متعدد و برخی پیاده‌سازی‌های عملی نشان داده‌اند که وقتی خط لوله آبرسانی تحت فشار حاوی مقدار زیادی گاز باشد، ایجاد مخرب‌ترین ضربه قوچ، که خطرناک‌ترین ضربه برای خط لوله است، چقدر ساده است. استفاده طولانی مدت از آن، طول عمر دیوار را کاهش می‌دهد، آن را شکننده‌تر می‌کند، هدررفت آب را افزایش می‌دهد و به طور بالقوه باعث انفجار لوله می‌شود.

مشکل تخلیه لوله، علت اصلی نشتی لوله‌های آبرسانی شهری است. کف خط لوله باید تمیز شود و یک شیر تخلیه که بتوان آن را آزاد کرد، بهترین راه حل است. شیر تخلیه دینامیکی پرسرعت اکنون این الزامات را برآورده می‌کند.

بویلرها، تهویه مطبوع، خطوط لوله نفت و گاز، خطوط لوله آبرسانی و زهکشی و حمل و نقل دوغاب در مسافت‌های طولانی، همگی به شیر تخلیه نیاز دارند که یک بخش کمکی حیاتی در سیستم خط لوله است. این شیر اغلب در ارتفاعات بالا یا زانویی نصب می‌شود تا خط لوله را از گاز اضافی پاک کند، راندمان خط لوله را افزایش دهد و مصرف انرژی را کاهش دهد.

انواع مختلف دریچه‌های تخلیه

مقدار هوای محلول در آب معمولاً حدود ۲ درصد حجمی است. هوا در طول فرآیند تحویل به طور مداوم از آب خارج می‌شود و در نقطه بالای خط لوله جمع می‌شود تا کیسه‌های هوا (کیسه هوا) تولید کند که تحویل آب را چالش برانگیز می‌کند و بنابراین می‌تواند باعث کاهش ۵ تا ۱۵ درصدی ظرفیت تحویل آب سیستم شود. هدف اصلی این شیر تخلیه میکرو، حذف هوای محلول ۲ درصد حجمی است و می‌توان آن را در ساختمان‌های بلند، خطوط لوله تولیدی و ایستگاه‌های پمپاژ کوچک نصب کرد تا راندمان تحویل آب سیستم را حفظ یا افزایش داده و در مصرف انرژی صرفه‌جویی شود.

بدنه شیر میکرو اگزوز تک اهرمی (نوع اهرمی ساده) بیضی شکل است. از فولاد ضد زنگ 304S.S برای تمام اجزای داخلی، از جمله شناورها، اهرم‌ها، قاب‌های اهرمی و نشیمنگاه‌های شیر استفاده شده است. در داخل، از استانداردهای سوراخ اگزوز 1/16 اینچی استفاده شده است. تنظیمات فشار عملیاتی تا PN25 برای آن مناسب است.