Как работает выхлопная системаклапанработы

Принцип работы выпускного клапана основан на плавучести жидкости на поплавке. Поплавок автоматически всплывает до тех пор, пока не упрется в уплотнительную поверхность выпускного отверстия, когда уровень жидкости в выпускном клапане повышается.клапанПоднимается за счет плавучести жидкости. При определенном давлении шар автоматически закрывается. Когда трубопровод работает, плавающий шар останавливается у основания чаши и выпускает большое количество воздуха. Как только воздух в трубе заканчивается, жидкость устремляется внутрь.клапанВода протекает через плавающий шар и отталкивает его назад, заставляя шар всплывать и закрываться.

Если насос выйдет из строя, начнёт нарастать отрицательное давление, плавающий шарик резко упадёт, и для поддержания безопасности трубопровода потребуется значительное разрежение. Когда поплавок опустеет, сила тяжести потянет один конец рычага вниз. Рычаг теперь находится в наклонном положении. Воздух выталкивается из вентиляционного отверстия через зазор между рычагом и контактной частью вентиляционного отверстия. Уровень жидкости поднимается с выходом воздуха, и поплавок всплывает вверх за счёт плавучести жидкости. Уплотнительная поверхность рычага постепенно прижимается к вентиляционному отверстию, пока всё вентиляционное отверстие не будет полностью заблокировано.

Важность выпускных клапанов

Долгое время людям не удавалось решить основную проблему частых утечек воды в трубопроводах, поскольку у них не было достаточных знаний о том, содержатся ли газы в городских водопроводных сетях и могут ли они привести к разрывам труб. Для лучшего понимания гидроудара, вызванного газосодержащими приливными трубами, необходимо объяснить потенциальные причины накопления газа во время нормальной работы водопроводной сети, а также теорию повышения давления в трубопроводе и разрыва труб.

1. Образование газа в водопроводной сети в основном вызвано следующими пятью условиями. Это источник газа в нормально функционирующей водопроводной сети.

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

(2) ремонт и опорожнение отдельных участков трубопровода в спешке;

(3) Выпускной клапан и трубопровод недостаточно герметичны для впрыска газа, поскольку расход одного или нескольких крупных потребителей изменяется слишком быстро, чтобы создать отрицательное давление в трубопроводе;

(4) Утечка газа, не находящегося в потоке;

(5) Газ, образующийся при отрицательном давлении во время работы, выходит в всасывающий патрубок и рабочее колесо водяного насоса.

2. Характеристики движения и анализ опасностей, связанных с подушкой безопасности в водопроводной сети:

Основной способ накопления газа в трубе — это пробковый поток, при котором газ находится в верхней части трубы в виде множества отдельных воздушных карманов. Это происходит потому, что диаметр труб в водопроводной сети изменяется от большого до малого вдоль направления основного потока воды. Содержание газа, диаметр трубы, характеристики продольного сечения трубы и другие факторы определяют длину воздушного кармана и занимаемую им площадь поперечного сечения воды. Теоретические исследования и практическое применение показывают, что воздушные карманы перемещаются вместе с потоком воды вдоль верхней части трубы, имеют тенденцию накапливаться вокруг изгибов труб, клапанов и других элементов с различным диаметром и вызывают колебания давления.

Резкость изменения скорости потока воды окажет значительное влияние на повышение давления, вызванное движением газа, из-за высокой степени непредсказуемости скорости и направления потока воды в трубопроводной сети. Соответствующие эксперименты показали, что давление может повышаться до 2 МПа, чего достаточно для разрыва обычных водопроводных труб. Также важно помнить, что колебания давления по всей сети влияют на количество срабатывающих «подушек безопасности» в любой момент времени. Это усугубляет изменения давления в потоке воды, насыщенной газом, увеличивая вероятность разрыва труб. Состав газа, конструкция трубопровода и его эксплуатация — все это элементы, влияющие на газовую опасность в трубопроводах. Опасности можно разделить на два типа: явные и скрытые, и их характеристики следующие:

К очевидным опасностям относятся, главным образом, следующие аспекты.

(1) Жесткий выпуск затрудняет прохождение воды. Когда вода и газ находятся в фазе, большой выпускной патрубок поплавкового выпускного клапана практически не выполняет свою функцию и полагается только на микропористый выпуск, вызывая серьезную «воздушную закупорку», которая препятствует выходу воздуха, приводит к неравномерному потоку воды, уменьшает или даже полностью исключает площадь поперечного сечения канала для потока воды, блокирует поток воды, снижает циркуляционную способность системы, увеличивает местный расход и потери напора. Для сохранения первоначального объема циркуляции или напора необходимо расширить водяной насос, что повлечет за собой дополнительные затраты на электроэнергию и транспортировку.

(2) (2) Из-за потока воды и разрывов труб, вызванных неравномерным отводом воздуха, система водоснабжения не может нормально функционировать. Многие разрывы труб вызваны выпускными клапанами, которые могут выпускать небольшое количество воздуха. Водопроводный трубопровод может быть разрушен взрывом газа, вызванным некачественным отводом воздуха, давление которого может достигать 20-40 атмосфер и обладает разрушительной силой, эквивалентной 40-80 атмосферам статического давления. Даже самый прочный высокопрочный чугун, используемый в машиностроении, может получить повреждения. Инженеры из инженерного колледжа после анализа определили, что это был взрыв газа. Участок водопроводной трубы в одном из южных городов имел длину всего 860 м и диаметр трубы DN1200 мм, и труба взрывалась до 6 раз за один год эксплуатации.

Согласно заключению, ущерб от взрыва газа, вызванного недостаточным отводом из водопроводной трубы из-за неисправности выпускного клапана, может составлять лишь ничтожно малое количество отработанного газа. Основная проблема взрыва трубы окончательно решается заменой выпускного клапана на динамический высокоскоростной выпускной клапан, обеспечивающий значительный отвод газа.

(3) Скорость потока воды и динамическое давление в трубе постоянно изменяются, параметры системы нестабильны, и в результате непрерывного высвобождения растворенного воздуха в воде и постепенного образования и расширения воздушных карманов могут возникать значительные вибрации и шумы.

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

(5) Трубопровод издает неприятные шумы.

Скрытые опасности, вызванные плохим качением

1. Неравномерный отвод сточных вод может привести к колебаниям давления в трубопроводе, неточности регулировки расхода, неточности автоматического управления трубопроводом и неэффективности мер безопасности;

2. Участились утечки воды из трубопровода;

3. Увеличивается количество отказов трубопроводов, а длительные непрерывные скачки давления ослабляют стенки и соединения труб, что приводит к таким проблемам, как сокращение срока службы и увеличение затрат на техническое обслуживание;

Многочисленные теоретические исследования и некоторые практические применения показали, насколько легко вызвать самый разрушительный гидроудар, наиболее опасный для трубопровода, когда в водопроводе под давлением содержится большое количество газа. Длительная эксплуатация сократит срок службы стенок трубы, сделает их более хрупкими, увеличит потери воды и потенциально может привести к взрыву трубы.

Основная причина утечек в городских водопроводных сетях — это проблема с выпуском сточных вод из трубопровода. Необходимо очистить дно трубопровода, и наилучшим решением является выпускной клапан с возможностью сброса давления. Динамический высокоскоростной выпускной клапан отвечает этим требованиям.

Котлы, кондиционеры, нефте- и газопроводы, водопроводные и канализационные трубы, а также системы транспортировки шлама на большие расстояния — все они требуют наличия выпускного клапана, являющегося важнейшей вспомогательной частью трубопроводной системы. Часто он устанавливается на значительной высоте или в отводах для удаления излишков газа из трубопровода, повышения его эффективности и снижения энергопотребления.

Различные типы выпускных клапанов

Содержание растворенного воздуха в воде обычно составляет около 2% по объему. Воздух непрерывно удаляется из воды в процессе подачи и скапливается в верхней точке трубопровода, образуя воздушные карманы (воздушные пробки), что затрудняет подачу воды и, следовательно, может привести к снижению производительности системы на 5–15%. Основное назначение этого микровыпускного клапана — удаление 2% растворенного воздуха по объему. Он может быть установлен в высотных зданиях, производственных трубопроводах и небольших насосных станциях для обеспечения или повышения эффективности подачи воды и экономии энергии.

Корпус однорычажного (SIMPLE LEVER TYPE) микровыпускного клапана имеет овальную форму. Для всех внутренних компонентов, включая поплавки, рычаги, рамы рычагов и седла клапана, используется нержавеющая сталь 304S. Внутри используются выпускные отверстия стандартного диаметра 1/16 дюйма. Для него подходят настройки рабочего давления до PN25.