Как выхлопные газыклапанработает

Идея работы выпускного клапана заключается в использовании плавучести жидкости на поплавке. Поплавок автоматически поднимается до тех пор, пока не коснётся уплотнительной поверхности выпускного отверстия, когда уровень жидкости в выпускном отверстииклапанПоднимается благодаря выталкивающей силе жидкости. При определённом давлении шар автоматически закрывается. При работе трубопровода плавающий шар останавливается у основания чаши шара и выпускает большое количество воздуха. Как только воздух в трубе заканчивается, жидкость устремляется вклапан, протекает через чашу плавающего шара и толкает плавающий шар назад, заставляя его всплывать и закрываться.

При отказе насоса начнёт нарастать отрицательное давление, поплавок резко упадёт, и для поддержания безопасности трубопровода будет использоваться значительное всасывающее усилие. Когда поплавок опустеет, под действием силы тяжести он потянет один конец рычага вниз. Рычаг теперь находится в наклонном положении. Воздух вытесняется из вентиляционного отверстия через зазор между рычагом и контактной частью вентиляционного отверстия. Уровень жидкости повышается с выходом воздуха, и поплавок всплывает вверх благодаря выталкивающей силе жидкости. Уплотнительная торцевая поверхность рычага постепенно прижимается к вентиляционному отверстию, пока оно полностью не перекроется.

Важность выпускных клапанов

Долгое время люди не могли решить основную проблему частых утечек воды в водопроводных сетях, поскольку не обладали достаточными знаниями о наличии газа в городских водопроводах и о том, может ли это привести к разрыву труб. Чтобы лучше понять гидравлический удар, вызванный перекрытием водопроводной воды, содержащей газ, необходимо объяснить возможные причины накопления газа при нормальной работе водопроводной сети, а также теорию повышения давления в трубопроводе и разрыва труб.

1. Газообразование в водопроводной сети чаще всего обусловлено следующими пятью причинами. Это является источником газа в водопроводной сети, работающей в обычном режиме.

(1) Трубопроводная сеть по какой-то причине перекрыта в некоторых местах или полностью;

(2) срочный ремонт и опорожнение отдельных участков трубопровода;

(3) Выпускной клапан и трубопровод недостаточно герметичны, чтобы обеспечить закачку газа, поскольку расход одного или нескольких основных потребителей изменяется слишком быстро, создавая отрицательное давление в трубопроводе;

(4) Утечка газа, не связанная с потоком;

(5) Газ, образующийся в результате отрицательного давления во время работы, высвобождается во всасывающей трубе и рабочем колесе водяного насоса.

2. Характеристики движения и анализ опасности подушки безопасности водопроводной сети:

Основным способом накопления газа в трубе является пробковый режим, при котором газ находится в верхней части трубы в виде множества независимых воздушных карманов. Это обусловлено тем, что диаметр труб водопроводной сети варьируется от большого до малого вдоль направления основного потока воды. Газосодержание, диаметр трубы, характеристики продольного сечения трубы и другие факторы определяют длину воздушного мешка и площадь поперечного сечения, занимаемого водой. Теоретические исследования и практическое применение показывают, что воздушные мешки перемещаются вместе с потоком воды вдоль верхней части трубы, имеют тенденцию скапливаться вокруг изгибов, клапанов и других элементов с различным диаметром, вызывая колебания давления.

Интенсивность изменения скорости потока воды будет оказывать существенное влияние на повышение давления, вызванное движением газа, ввиду высокой степени непредсказуемости скорости и направления потока воды в трубопроводной сети. Соответствующие эксперименты показали, что его давление может достигать 2 МПа, чего достаточно для разрыва обычных водопроводных трубопроводов. Важно также учитывать, что колебания давления в трубопроводной сети влияют на количество воздушных подушек, перемещающихся в любой момент времени в трубопроводной сети. Это усиливает перепады давления в потоке воды, наполненной газом, увеличивая вероятность разрыва труб. Содержание газа, конструкция трубопровода и эксплуатация – все это факторы, влияющие на газовые опасности в трубопроводах. Опасности можно разделить на два типа: явные и скрытые, и их характеристики следующие:

Очевидные опасности в основном включают следующие аспекты:

(1) Жесткий выхлоп затрудняет прохождение воды. Когда вода и газ находятся в фазе, большое выпускное отверстие выпускного клапана поплавкового типа практически не выполняет никакой функции и полагается только на выпуск через микропоры, вызывая серьезную «воздушную пробку», которая препятствует выпуску воздуха, приводит к неравномерному потоку воды, уменьшает или даже устраняет площадь поперечного сечения канала потока воды, блокирует поток воды, снижает циркуляционную способность системы, увеличивает локальный расход и увеличивает потерю напора воды. Необходимо расширить водяной насос, что приведет к увеличению затрат на электроэнергию и транспортировку, чтобы сохранить первоначальный объем циркуляции или напор воды.

(2) (2) Из-за потока воды и разрывов труб, вызванных неравномерным выпуском воздуха, система водоснабжения не может функционировать должным образом. Многие разрывы труб вызваны выпускными клапанами, которые могут выпускать крошечное количество воздуха. Трубопровод водоснабжения может быть разрушен взрывом газа, вызванным плохим выпуском, который может достигать давления до 20-40 атмосфер и имеет эквивалентную разрушительную силу 40-80 атмосфер статического давления. Даже самый прочный ковкий чугун, используемый в машиностроении, может пострадать. Инженеры из Инженерного колледжа после анализа определили, что это был взрыв газа. Участок водопровода в южном городе имел длину всего 860 м, диаметр трубы DN1200 мм, и труба взрывалась целых 6 раз за один год эксплуатации.

Согласно заключению, ущерб от взрыва газа, вызванного недостаточным отводом воды из водопроводной трубы через выпускной клапан, может быть вызван лишь незначительным количеством выхлопных газов. Основная проблема взрыва трубы наконец-то решена заменой выхлопной трубы на динамический высокоскоростной выпускной клапан, способный обеспечить значительный объём выхлопных газов.

(3) Скорость потока воды и динамическое давление в трубе постоянно меняются, параметры системы нестабильны, а в результате постоянного выброса растворенного в воде воздуха и постепенного образования и расширения воздушных карманов могут возникать значительные вибрации и шум.

(4) Коррозия металлической поверхности будет ускоряться при попеременном воздействии воздуха и воды.

(5) Трубопровод создает неприятные шумы.

Скрытые опасности, вызванные плохим качением

1. Неравномерный выпуск может привести к колебаниям давления в трубопроводе, неточной регулировке расхода, неточности автоматического управления трубопроводом и неэффективности мер безопасности;

2. Увеличилась утечка воды из трубопровода;

3. Увеличивается число отказов трубопроводов, а длительные постоянные скачки давления ослабляют стенки труб и стыки, что приводит к таким проблемам, как сокращение срока службы и более высокие затраты на техническое обслуживание;

Многочисленные теоретические исследования и некоторые практические примеры продемонстрировали, насколько просто создать самый разрушительный гидравлический удар, представляющий наибольшую опасность для трубопровода, когда в напорном водопроводе содержится большое количество газа. Длительное использование сокращает срок службы стенки, делает её более хрупкой, увеличивает потери воды и может привести к взрыву трубы.

Проблема с выхлопными газами в трубопроводах городского водоснабжения является основной причиной утечек. Необходимо очистить нижнюю часть трубопровода, и наилучшим решением является выпускной клапан с возможностью открывания. Динамический высокоскоростной выпускной клапан теперь соответствует требованиям.

Котлы, кондиционеры, нефте- и газопроводы, водопроводы и канализации, а также системы магистрального транспорта шлама — всё это требует использования выпускного клапана, который является важнейшей вспомогательной частью трубопроводной системы. Его часто устанавливают на больших высотах или в коленах, чтобы удалить из трубопровода излишки газа, повысить его эффективность и снизить энергопотребление.

Различные типы выпускных клапанов

Содержание растворённого воздуха в воде обычно составляет около 2% об. Воздух непрерывно удаляется из воды в процессе подачи и скапливается в верхней точке трубопровода, образуя воздушные карманы (ВОЗДУШНЫЕ КАРМАНЫ), которые затрудняют подачу воды и могут привести к снижению её пропускной способности на 5–15%. Этот микровыпускной клапан предназначен для удаления 2% об. растворённого воздуха и может устанавливаться в высотных зданиях, производственных трубопроводах и небольших насосных станциях для обеспечения или повышения эффективности подачи воды и экономии энергии.

Корпус микровыпускного клапана однорычажного типа (SIMPLE LEVER TYPE) имеет овальную форму. Все внутренние компоненты, включая поплавки, рычаги, рамы рычагов и седла клапанов, изготовлены из нержавеющей стали марки 304S.S. Внутренние выпускные отверстия имеют диаметр 1/16 дюйма (1/16 дюйма). Клапан рассчитан на рабочее давление до PN25.