Як працуе выпускны клапан

Тэорыя, якая ляжыць у аснове выпускнога клапана, заключаецца ў тым, што вадкасць аказвае ўплыў плавучасці на плаваючы шар. Плаваючы шар будзе натуральным чынам усплываць уверх пад узроўнем плавучасці вадкасці, калі ўзровень вадкасці ў выпускным клапане падымецца, пакуль ён не дакранецца да ўшчыльняльнай паверхні выпускнога адтуліны. Пастаянны ціск прымусіць шар самастойна закрыцца. Шар апусціцца разам з узроўнем вадкасці, каліклапанаўузровень вадкасці зніжаецца. У гэты момант выпускны канал будзе выкарыстоўвацца для ўпырску значнай колькасці паветра ў трубаправод. Выпускны канал аўтаматычна адкрываецца і зачыняецца з-за інэрцыі.

Падчас працы трубаправода плаваючы шар спыняецца ўнізе чашы шара, каб выпусціць шмат паветра. Як толькі паветра ў трубе выходзіць, вадкасць паступае ў клапан, працякае праз чашу плаваючага шара і штурхае плаваючы шар назад, прымушаючы яго ўсплываць і зачыняцца. Калі ўклапанда пэўнай ступені, пакуль трубаправод працуе нармальна, узровень вадкасці ўклапанбудзе памяншацца, паплавок таксама памяншаецца, і газ будзе выкінуты праз невялікую адтуліну. Калі помпа спыніцца, у любы момант будзе стварацца адмоўны ціск, і плаваючы шарык у любы момант апусціцца, і будзе ажыццяўляцца вялікая колькасць ўсмоктвання, каб забяспечыць бяспеку трубаправода. Калі буй выдыхаецца, сіла цяжару прымушае яго цягнуць адзін канец рычага ўніз. У гэты момант рычаг нахіляецца, і ў месцы кантакту рычага і вентыляцыйнай адтуліны ўтвараецца шчыліна. Праз гэтую шчыліну паветра выкідваецца з вентыляцыйнай адтуліны. Выкід прыводзіць да павышэння ўзроўню вадкасці, павышэння плавучасці паплаўка, ушчыльняльная паверхня рычага паступова націскае на выпускную адтуліну, пакуль яна цалкам не будзе заблакавана, і ў гэты момант выпускны клапан цалкам зачыняецца.

Важнасць выпускных клапанаў

Калі буй высмоктваецца, сіла цяжару прымушае яго цягнуць адзін канец рычага ўніз. У гэты момант рычаг нахіляецца, і ў месцы кантакту рычага і вентыляцыйнай адтуліны ўтвараецца шчыліна. Праз гэтую шчыліну паветра выкідваецца з вентыляцыйнай адтуліны. Выкід прыводзіць да павышэння ўзроўню вадкасці, павышэння плавучасці паплаўка, ушчыльняльная паверхня рычага паступова націскае на выпускную адтуліну, пакуль яна цалкам не заблакавана, і ў гэты момант выпускны клапан цалкам зачыняецца.

1. Утварэнне газу ў сетцы водазабеспячэння ў асноўным выклікана наступнымі пяццю ўмовамі. Гэта крыніца газу ў нармальнай эксплуатацыі сеткі трубаправодаў.

(1) Трубаправодная сетка перакрыта ў некаторых месцах або цалкам па нейкай прычыне;

(2) рамонт і ачыстка пэўных участкаў трубаправодаў у тэрміновым парадку;

(3) Выпускны клапан і трубаправод недастаткова герметычныя для ўпырску газу, таму што хуткасць патоку аднаго або некалькіх асноўных карыстальнікаў змяняецца занадта хутка, ствараючы адмоўны ціск у трубаправодзе;

(4) Уцечка газу, якая не знаходзіцца ў патоку;

(5) Газ, які ўтвараецца ў выніку адмоўнага ціску падчас працы, вылучаецца ў ўсмоктвальнай трубе і рабочым коле вадзянога помпы.

2. Характарыстыкі руху і аналіз небяспекі падушкі бяспекі для трубаправодаў вадаправода:

Асноўным метадам захоўвання газу ў трубе з'яўляецца слізгальны паток, які азначае, што газ знаходзіцца ў верхняй частцы трубы ў выглядзе мноства незалежных паветраных кішэняў, якія перарываюцца. Гэта звязана з тым, што дыяметр трубы вадаправоднай сеткі змяняецца ад вялікага да вельмі малога ўздоўж кірунку асноўнага патоку вады. Змест газу, дыяметр трубы, характарыстыкі падоўжнага сячэння трубы і іншыя фактары вызначаюць даўжыню падушкі бяспекі і плошчу папярочнага сячэння, якую займае вада. Тэарэтычныя даследаванні і практычнае прымяненне паказваюць, што падушкі бяспекі мігруюць разам з патокам вады ўздоўж верхняй часткі трубы, маюць тэндэнцыю назапашвацца вакол выгібаў труб, клапанаў і іншых элементаў рознага дыяметра і ствараюць ваганні ціску.

Ступень змены хуткасці патоку вады будзе мець значны ўплыў на павышэнне ціску, выкліканае рухам газу, з-за высокай ступені непрадказальнасці хуткасці і кірунку патоку вады ў трубаправоднай сетцы. Адпаведныя эксперыменты паказалі, што яе ціск можа павялічыцца да 2 МПа, чаго дастаткова, каб разарваць звычайныя трубаправоды водазабеспячэння. Важна таксама памятаць, што перапады ціску па ўсёй сетцы ўплываюць на тое, колькі падушак бяспекі рухаецца ў любы момант часу ў трубаправоднай сетцы. Гэта пагаршае змены ціску ў патоку вады, напоўненай газам, павялічваючы верагоднасць разрываў труб.

Змест газу, канструкцыя трубаправода і яго эксплуатацыя — усё гэта элементы, якія ўплываюць на небяспеку, выкліканую газам у трубаправодах. Існуюць дзве катэгорыі небяспек: відавочныя і схаваныя, і абедзве яны маюць наступныя характарыстыкі:

Ніжэй пералічаны ў першую чаргу відавочныя небяспекі

(1) Моцны выхлап абцяжарвае праходжанне вады
Калі вада і газ знаходзяцца на мяжы падзелу фаз, велізарны выпускны канал паплаўковага выпускнога клапана практычна не выконвае ніякіх функцый і абапіраецца толькі на мікрапоры, што прыводзіць да сур'ёзнай «паветранай блакады», калі паветра не можа выйсці, паток вады нераўнамерны, а канал патоку вады блакуецца. Плошча папярочнага сячэння памяншаецца або нават знікае, паток вады перарываецца, здольнасць сістэмы цыркуляваць вадкасць зніжаецца, лакальная хуткасць патоку павялічваецца, а страты напору вады павялічваюцца. Каб захаваць першапачатковы аб'ём цыркуляцыі або напор вады, неабходна пашырыць вадзяны помпа, што будзе каштаваць даражэй з пункту гледжання электраэнергіі і транспарціроўкі.

(2) З-за патоку вады і разрываў труб, выкліканых нераўнамерным адводам паветра, сістэма водазабеспячэння не можа функцыянаваць належным чынам.
З-за здольнасці выпускнога клапана вылучаць невялікую колькасць газу, трубаправоды часта разрываюцца. Ціск выбуху газу, выкліканы слабымі выхлапнымі газамі, можа дасягаць ад 20 да 40 атмасфер, а яго разбуральная сіла эквівалентная статычнаму ціску ў 40-40 атмасфер, згодна з адпаведнымі тэарэтычнымі ацэнкамі. Любы трубаправод, які выкарыстоўваецца для падачы вады, можа быць разбураны ціскам у 80 атмасфер. Нават самы трывалы чыгун, які выкарыстоўваецца ў тэхніцы, можа пацярпець. Выбухі труб адбываюцца пастаянна. Прыкладам гэтага з'яўляецца вадаправод даўжынёй 91 км у горадзе на паўночным усходзе Кітая, які выбухнуў пасля некалькіх гадоў выкарыстання. Выбухнула да 108 труб, і навукоўцы з Шэньянскага інстытута будаўніцтва і інжынерыі пасля абследавання вызначылі, што гэта быў выбух газу. Вадаправод у паўднёвым горадзе, даўжынёй усяго 860 метраў і дыяметрам трубы 1200 міліметраў, за адзін год эксплуатацыі перажыў разрывы труб да шасці разоў. Выснова была такая, што вінаваты выхлапны газ. Толькі выбух паветра, выкліканы слабымі выхлапнымі газамі з-за вялікай колькасці выхлапных газаў, можа пашкодзіць клапан. Асноўная праблема выбуху трубы канчаткова вырашаецца шляхам замены выхлапной сістэмы дынамічным хуткасным выпускным клапанам, які можа забяспечыць значную колькасць выхлапных газаў.

3) Хуткасць патоку вады і дынамічны ціск у трубе пастаянна змяняюцца, параметры сістэмы нестабільныя, і ў выніку пастаяннага вызвалення растворанага ў вадзе паветра і паступовага стварэння і пашырэння паветраных кішэняў могуць узнікаць значная вібрацыя і шум.

(4) Карозія металічнай паверхні будзе паскарацца пры чарговым уздзеянні паветра і вады.

(5) Трубаправод стварае непрыемныя шумы.

Схаваныя небяспекі, выкліканыя дрэнным качэннем

1 Нераўнамернае выхлапванне можа прывесці да недакладнага рэгулявання патоку, недакладнага аўтаматычнага кіравання трубаправодамі і няспраўнасці прылад бяспекі;

2 Ёсць і іншыя ўцечкі з трубаправода;

3 Колькасць паломак трубаправодаў расце, а працяглыя бесперапынныя скачкі ціску зношваюць злучэнні і сценкі труб, што прыводзіць да такіх праблем, як скарачэнне тэрміну службы і рост выдаткаў на тэхнічнае абслугоўванне;

Шматлікія тэарэтычныя даследаванні і некалькі практычных прымяненняў паказалі, наколькі лёгка пашкодзіць трубаправод водазабеспячэння пад ціскам, калі ў ім шмат газу.

Найбольш небяспечным з'яўляецца мост гідраўлічнага ўдару. Доўгатэрміновае выкарыстанне абмяжуе тэрмін службы сцяны, зробіць яе больш далікатнай, павялічыць страты вады і патэнцыйна прывядзе да выбуху трубы. Выхлапныя газы з трубы з'яўляюцца асноўным фактарам, які выклікае ўцечкі з гарадскога водазабеспячэння, таму вырашэнне гэтай праблемы мае вырашальнае значэнне. Важна выбраць выпускны клапан, які можна адвесці і назапасіць газ у ніжняй выпускной трубе. Дынамічны хуткасны выпускны клапан цяпер адпавядае патрабаванням.

Катлы, кандыцыянеры, нафта- і газаправоды, трубаправоды водазабеспячэння і дрэнажу, а таксама транспарціроўка пульпы на вялікія адлегласці — усе яны патрабуюць выпускнога клапана, які з'яўляецца найважнейшай дапаможнай часткай трубаправоднай сістэмы. Яго часта ўсталёўваюць на камандных вышынях або каленях, каб ачысціць трубаправод ад лішняга газу, павысіць яго эфектыўнасць і знізіць спажыванне энергіі.
Розныя тыпы выпускных клапанаў

Колькасць растворанага паветра ў вадзе звычайна складае каля 2 аб'ёмных працэнтаў. Паветра бесперапынна выганяецца з вады падчас працэсу падачы і збіраецца ў самым высокім пункце трубаправода, ствараючы паветраную кішэню (AIR POCKET), якая выкарыстоўваецца для падачы. Здольнасць сістэмы транспартаваць ваду можа змяншацца прыкладна на 5-15%, калі вада становіцца больш складанай. Асноўнае прызначэнне гэтага мікравыхлапнога клапана - выдаляць 2 аб'ёмныя працэнты растворанага паветра, і яго можна ўсталёўваць у высотных будынках, вытворчых трубаправодах і невялікіх помпавых станцыях для абароны або павышэння эфектыўнасці падачы вады сістэмай і эканоміі энергіі.

Авальны корпус аднарычажнага мініяцюрнага выпускнога клапана (простага рычага) падобны. Унутры выкарыстоўваецца стандартны дыяметр выпускной адтуліны, а ўнутраныя кампаненты, такія як паплавок, рычаг, рама рычага, сядло клапана і г.д., выраблены з нержавеючай сталі 304S.S і падыходзяць для працоўнага ціску да PN25.