Come funziona la valvola di scarico

La teoria alla base della valvola di scarico si basa sull'effetto di galleggiamento del liquido sulla sfera galleggiante. La sfera galleggiante fluttuerà naturalmente verso l'alto sotto la spinta del liquido man mano che il livello del liquido nella valvola di scarico aumenta fino a toccare la superficie di tenuta della porta di scarico. Una pressione costante farà sì che la sfera si chiuda da sola. La sfera scenderà insieme al livello del liquido quando...valvolaIl livello del liquido diminuisce. A questo punto, la porta di scarico verrà utilizzata per iniettare una quantità significativa di aria nella tubazione. La porta di scarico si apre e si chiude automaticamente per inerzia.

La sfera galleggiante si ferma sul fondo della vaschetta quando la tubazione è in funzione per far uscire molta aria. Non appena l'aria nella tubazione si esaurisce, il liquido entra nella valvola, scorre attraverso la vaschetta della sfera galleggiante e la spinge indietro, facendola galleggiare e chiudersi. Se una piccola quantità di gas è concentrata nellavalvolain una certa misura mentre la conduttura funziona normalmente, il livello del liquido nelvalvoladiminuirà, anche il galleggiante diminuirà e il gas verrà espulso dal piccolo foro. Se la pompa si ferma, si genererà una pressione negativa in qualsiasi momento e la sfera galleggiante cadrà in qualsiasi momento, e verrà eseguita una notevole aspirazione per garantire la sicurezza della tubazione. Quando la boa è esaurita, la gravità fa sì che un'estremità della leva venga tirata verso il basso. A questo punto, la leva viene inclinata e si forma uno spazio nel punto in cui la leva e il foro di sfiato entrano in contatto. Attraverso questo spazio, l'aria viene espulsa dal foro di sfiato. Lo scarico fa aumentare il livello del liquido, la spinta del galleggiante aumenta, la superficie terminale di tenuta della leva preme gradualmente il foro di scarico fino a bloccarlo completamente, e a questo punto la valvola di scarico è completamente chiusa.

L'importanza delle valvole di scarico

Quando la boa è esaurita, la gravità fa sì che un'estremità della leva venga tirata verso il basso. A questo punto, la leva viene inclinata e si forma uno spazio nel punto in cui la leva e il foro di sfiato entrano in contatto. Attraverso questo spazio, l'aria viene espulsa dal foro di sfiato. Lo scarico fa aumentare il livello del liquido, la spinta del galleggiante aumenta, la superficie terminale di tenuta della leva preme gradualmente il foro di sfiato fino a bloccarlo completamente, e a questo punto la valvola di sfiato è completamente chiusa.

1. La generazione di gas nella rete di distribuzione idrica è causata principalmente dalle seguenti cinque condizioni. Questa è la fonte di gas nella rete di distribuzione in condizioni di normale funzionamento.

(1) La rete di tubazioni è interrotta in alcuni punti o completamente per qualche causa;

(2) riparare e svuotare rapidamente sezioni specifiche di tubi;

(3) La valvola di scarico e la tubazione non sono sufficientemente ermetiche per consentire l'iniezione del gas perché la portata di uno o più utenti principali viene modificata troppo rapidamente per creare una pressione negativa nella tubazione;

(4) Perdita di gas non in flusso;

(5) Il gas prodotto dalla pressione negativa di funzionamento viene rilasciato nel tubo di aspirazione e nella girante della pompa dell'acqua.

2. Caratteristiche del movimento e analisi dei pericoli dell'airbag della rete di tubazioni di alimentazione idrica:

Il metodo principale di stoccaggio del gas nel tubo è il flusso a slug, che si riferisce al gas presente nella parte superiore del tubo come un insieme discontinuo di numerose sacche d'aria indipendenti. Questo perché il diametro dei tubi della rete di distribuzione idrica varia da grande a piccolo lungo la direzione del flusso principale dell'acqua. Il contenuto di gas, il diametro del tubo, le caratteristiche della sezione longitudinale del tubo e altri fattori determinano la lunghezza dell'airbag e l'area della sezione trasversale dell'acqua occupata. Studi teorici e applicazioni pratiche dimostrano che gli airbag migrano con il flusso dell'acqua lungo la parte superiore del tubo, tendono ad accumularsi attorno a curve, valvole e altre caratteristiche del tubo con diametri diversi e producono oscillazioni di pressione.

L'entità della variazione della velocità del flusso d'acqua avrà un impatto significativo sull'aumento di pressione causato dal movimento del gas, a causa dell'elevato grado di imprevedibilità della velocità e della direzione del flusso d'acqua nella rete di tubazioni. Esperimenti pertinenti hanno dimostrato che la sua pressione può aumentare fino a 2 MPa, il che è sufficiente a rompere le normali condotte di approvvigionamento idrico. È inoltre importante tenere presente che le variazioni di pressione su tutta la linea influiscono sul numero di airbag che viaggiano in un dato momento nella rete di tubazioni. Ciò peggiora le variazioni di pressione nel flusso d'acqua contenente gas, aumentando la probabilità di rottura delle tubazioni.

Il contenuto di gas, la struttura e il funzionamento delle condotte sono tutti elementi che influenzano i pericoli legati al gas nelle condotte. Esistono due categorie di pericoli: espliciti e nascosti, ed entrambi presentano le seguenti caratteristiche:

Di seguito sono riportati principalmente i pericoli evidenti

(1) Lo scarico duro rende difficile il passaggio dell'acqua
Quando acqua e gas sono interfase, l'enorme porta di scarico della valvola di scarico a galleggiante non svolge praticamente alcuna funzione e si affida solo allo scarico dei micropori, causando un importante "blocco d'aria", in cui l'aria non può essere rilasciata, il flusso d'acqua non è regolare e il canale di flusso dell'acqua è ostruito. La sezione trasversale si riduce o addirittura scompare, il flusso d'acqua viene interrotto, la capacità del sistema di far circolare il fluido diminuisce, la velocità del flusso locale aumenta e la perdita di carico dell'acqua aumenta. La pompa dell'acqua deve essere ampliata, il che comporterà maggiori costi in termini di energia e trasporto, per mantenere il volume di circolazione o il carico dell'acqua originale.

(2) A causa del flusso d'acqua e delle rotture dei tubi causate dallo scarico irregolare dell'aria, il sistema di approvvigionamento idrico non è in grado di funzionare correttamente.
A causa della capacità della valvola di scarico di rilasciare una modesta quantità di gas, le condotte si rompono frequentemente. La pressione di esplosione del gas causata da uno scarico di qualità inferiore può raggiungere le 20-40 atmosfere e la sua forza distruttiva è equivalente a una pressione statica di 40-40 atmosfere, secondo stime teoriche pertinenti. Qualsiasi conduttura utilizzata per l'approvvigionamento idrico può essere distrutta da una pressione di 80 atmosfere. Anche la ghisa duttile più resistente utilizzata in ingegneria può subire danni. Le esplosioni di condotte si verificano continuamente. Un esempio di ciò è una conduttura idrica lunga 91 km in una città della Cina nord-orientale che è esplosa dopo diversi anni di utilizzo. Sono esplose fino a 108 condotte e, dopo un'analisi, gli scienziati dell'Istituto di Costruzioni e Ingegneria di Shenyang hanno determinato che si è trattato di un'esplosione di gas. Lunga solo 860 metri e con un diametro di 1200 millimetri, la conduttura idrica di una città del sud ha subito rotture fino a sei volte in un solo anno di funzionamento. La conclusione è stata che la causa fosse il gas di scarico. Solo un'esplosione d'aria provocata da un debole scarico di un tubo dell'acqua con una grande quantità di gas di scarico può danneggiare la valvola. Il problema principale dell'esplosione del tubo viene finalmente risolto sostituendo lo scarico con una valvola di scarico dinamica ad alta velocità in grado di garantire una quantità significativa di gas di scarico.

3) La velocità del flusso d'acqua e la pressione dinamica nel tubo cambiano continuamente, i parametri del sistema sono instabili e possono verificarsi vibrazioni e rumori significativi a causa del continuo rilascio di aria disciolta nell'acqua e della progressiva formazione ed espansione di sacche d'aria.

(4) La corrosione della superficie metallica sarà accelerata dall'esposizione alternata all'aria e all'acqua.

(5) La conduttura genera rumori sgradevoli.

Pericoli nascosti causati da un rotolamento scadente

1 Una regolazione imprecisa del flusso, un controllo automatico impreciso delle tubazioni e il guasto dei dispositivi di protezione di sicurezza possono essere tutti il risultato di uno scarico irregolare;

2 Ci sono altre perdite nella conduttura;

3 Il numero di guasti alle condutture è in aumento e gli shock di pressione continui e a lungo termine usurano i giunti e le pareti delle condutture, causando problemi tra cui una riduzione della durata utile e l'aumento dei costi di manutenzione;

Numerose ricerche teoriche e alcune applicazioni pratiche hanno dimostrato quanto sia facile danneggiare una conduttura di approvvigionamento idrico pressurizzata quando contiene molto gas.

Il colpo d'ariete è la cosa più pericolosa. L'uso a lungo termine limiterà la vita utile della parete, la renderà più fragile, aumenterà la perdita d'acqua e potenzialmente causerà l'esplosione del tubo. Lo scarico dei tubi è il fattore principale che causa perdite nelle condotte di approvvigionamento idrico urbano, pertanto affrontare questo problema è fondamentale. È necessario scegliere una valvola di scarico che possa essere scaricata e immagazzinare il gas nella tubazione di scarico inferiore. La valvola di scarico dinamica ad alta velocità ora soddisfa i requisiti.

Caldaie, condizionatori, oleodotti e gasdotti, condotte di approvvigionamento idrico e di drenaggio e trasporto di fanghi su lunghe distanze richiedono tutti la valvola di scarico, che è un elemento ausiliario cruciale del sistema di condotte. Viene spesso installata ad altezze di comando o in corrispondenza di gomiti per liberare la condotta dal gas in eccesso, aumentarne l'efficienza e ridurre il consumo energetico.
Diversi tipi di valvole di scarico

La quantità di aria disciolta nell'acqua è in genere pari a circa il 2% in volume. L'aria viene continuamente espulsa dall'acqua durante il processo di erogazione e si accumula nel punto più alto della tubazione per creare una sacca d'aria (SACCA D'ARIA), utilizzata per l'erogazione. La capacità del sistema di trasportare acqua può diminuire di circa il 5-15% man mano che l'acqua diventa più difficile. Lo scopo principale di questa microvalvola di scarico è quello di eliminare il 2% in volume di aria disciolta e può essere installata in edifici alti, condotte di produzione e piccole stazioni di pompaggio per salvaguardare o migliorare l'efficienza di erogazione dell'acqua del sistema e risparmiare energia.

Il corpo valvola ovale della valvola di scarico di piccole dimensioni a leva singola (TIPO A LEVA SEMPLICE) è simile. All'interno viene utilizzato il diametro standard del foro di scarico e i componenti interni, tra cui galleggiante, leva, telaio della leva, sede della valvola, ecc., sono tutti realizzati in acciaio inossidabile 304S.S e sono adatti a pressioni di esercizio fino a PN25.