Част 1 от 2: Всичко за въздушниците

Въздушните клапани са съществен елемент от водоснабдителните мрежи. Независимо дали става въпрос за довеждащ, разпределителен водопровод или канализационен тръбопровод, можете да сте сигурни, че ще намерите въздушник там. И така, какво представляват въздушниците? Каква функция изпълняват в критичната тръбопроводна инфраструктура? Тази статия ще отговори на тези въпроси и ще ви даде повече техническа представа за тях.

Какво причинява въздухът във водопроводните тръби?

Въздухът и вакуумът, образувани в тръбопроводите, могат да доведат до сериозни проблеми и дори до драматични последици. Въздухът може да влезе в тръбопроводната система по няколко начина:

• Празни тръбопроводи
  Тръбопроводите, в които няма флуид, са пълни с въздух. По-голямата част от него се евакуира по време на пълнене на тръбата, но някои въздушни джобове могат да останат в системата.
• Въздух във флуида
  В зависимост от температурата и налягането, флуиди като водата могат да съдържат уловен или разтворен въздух. В потока въздухът се отделя от течността и може да се улови във високите точки на системата. Също така, в канализационните тръби, течните отпадъци могат да претърпят химически реакции и да се превърнат в газове, които се натрупват в системата за отпадни води.
• Механично оборудване
  Въздухът може също да попадне в тръбопровода чрез механични системи като помпи, тръбни съединения, клапани и др. Течове или дефектни уплътнения в тези компоненти могат да доведат до проникване на въздух в тръбопроводната система.

Как се образува вакуум в тръба?

Вакуумът в тръбопроводите възниква, когато налягането в тръбопровода падне под атмосферното. Вакуумите могат да се появят поради внезапни промени в скоростта на течащата течност. Например:

• Когато помпите се изключват твърде бързо
• Когато клапаните внезапно се затворят
• Неправилно изпразване на линейни участъци от тръбопровода

Какви са последствията от въздуха и вакуума в тръбопроводите?

Въздухът и вакуумът, образувани в тръбопровода, могат да окажат сериозно въздействие върху работата на тръбопровода. Някои от тези последствия включват:

• Намалена ефективност на изпомпване: Въздухът в тръбопроводите може да намали ефективността на помпената система. Въздухът, уловен във високите точки на системата, блокира потока, увеличавайки налягането и по този начин енергията, необходима за движение на потока.
• Корозия на тръбопровода: В зависимост от температурата на тръбопровода, кислородът в задържания въздух може да бъде мощен корозивен агент. Кислородът постепенно окислява метала, което води до ръждясване, запушване и структурна повреда на тръбата.
• Дефектни измервателни устройства: Въздушните джобове и вакуум могат да причинят проблеми на устройствата за измерване и контрол на потока. Те влияят на способността на устройствата да измерват и контролират точно потока.
• Хидравличен удар: Когато в тръбата има въздушен джоб, налягането се натрупва около запушването. Налягането на водата, която се върти около това запушване, изпраща вибрации в цялата тръба. Тази вибрация, известна като хидравличен удар, може потенциално да повреди важни арматури в системата.
• Повреда на тръбата: Вакуумите могат да причинят катастрофални повреди в тръбопроводите. Ако има значителен вакуум, тръбата може да се сгъне навътре поради разликата в налягането от двете страни на стените на тръбата.

Какво е въздушникът?

Как може да се предотврати образуването на въздух и/или вакуум във водоснабдителните системи?

Въздушникът е специално хидромеханично устройство за контрол на въздуха. Неговата функция е да изпуска въздух от тръбопровода по време на пълнене, да пуска въздух при източване, да пуска и изпуска въздух в работен режим, така че да не затруднява потока в тръбопроводните системи.

Къде се инсталират въздушниците?

Изборът на правилното място за монтаж на въздушника е много важен. За да се постигне максимална ефективност, въздушните клапани се поставят на стратегически места по участъка на тръбопровода. За правилна аерация и вентилация на системите за вода и отпадни води са необходими въздушни клапани в следните точки:

Максимални високи точки

Въздушните мехурчета се натрупват и образуват въздушни джобове, които се забиват в най-високите точки на системата. Поставянето на въздушни клапани тук помага за вентилирането на въздушните джобове към атмосферата.
Необходим клапан: Клапан за изпускане на въздух / комбиниран вентил.

Локално високи точки

Локалните високи точки също могат да служат като място за натрупване на въздушни мехурчета. Въздушен клапан тук изпуска мехурчетата в атмосферата.
Необходим клапан: Клапан за изпускане на въздух/комбиниран вентил.

Дълги повдигащи се или падащи тръбни секции

Изместените въздушни джобове могат да потекат надолу по течението и да образуват по-големи въздушни джобове в горната част на тръбата. Освен това бързият поток в наклонени надолу секции на тръбата може да образува вакуум. Като основно правило, вентилите за освобождаване на въздуха и вентилите за вакуум на въздуха трябва да се монтират на всеки 800 м на дълги тръбопроводи, за да се обезвъздуши и изтегли въздуха в системата.

След бързо затваряне на спирателни кранове

Когато спирателните кранове се затворят внезапно, могат да се образуват вакууми надолу по веригата от крана поради импулса на потока. За правилното функциониране на тръбата отрицателното налягане трябва да се облекчи чрез пропускане на въздух в тръбата.

Устройства за дроселиране/усилване на следпотока

След устройства за дроселиране на потока, като турбини или контролни клапани, разликите в налягането и скоростта могат да доведат до образуването на вакуум. Необходими са въздушни вакуумни вентили в близост до тези устройства, за да изтеглят въздуха в системата. Устройствата за повишаване на потока като помпи и намалени тръбни секции също изтеглят въздушни мехурчета в потока. След тези устройства трябва да се монтират вентили за освобождаване на въздух, за да се обезвъздушат тези въздушни джобове.

И накрая, въздушниците трябва да се монтират винаги на достъпни, добре проветриви места. Така се гарантира, че винаги ще има достатъчно въздух за всмукване в системите, а изхвърленият въздух ще има път навън. Освен това, така се улеснява достигането до въздушниците за поддръжка.