كيف يعمل صمام العادم

النظرية وراء صمام العادم هي تأثير طفو السائل على الكرة العائمة. سوف تطفو الكرة العائمة بشكل طبيعي لأعلى تحت طفو السائل حيث يرتفع مستوى السائل في صمام العادم حتى يلامس سطح الختم الخاص بمنفذ العادم. سيؤدي الضغط المستمر إلى إغلاق الكرة من تلقاء نفسها. سوف تنخفض الكرة مع مستوى السائل عندماصمامينخفض ​​مستوى السائل. عند هذه النقطة، سيتم استخدام منفذ العادم لحقن كمية كبيرة من الهواء في خط الأنابيب. يتم فتح وإغلاق منفذ العادم تلقائيًا بسبب القصور الذاتي.

تتوقف الكرة العائمة في الجزء السفلي من الوعاء الكروي عندما يعمل خط الأنابيب للسماح بخروج الكثير من الهواء. بمجرد نفاد الهواء الموجود في الأنبوب، يندفع السائل إلى الصمام، ويتدفق عبر وعاء الكرة العائم، ويدفع الكرة العائمة إلى الخلف، مما يجعلها تطفو وتنغلق. إذا تركزت كمية صغيرة من الغاز فيصمامإلى حد معين أثناء عمل خط الأنابيب بشكل طبيعي، يرتفع مستوى السائل فيصمامسوف تنخفض، وسوف تنخفض العوامة أيضا، وسيتم طرد الغاز من الحفرة الصغيرة. إذا توقفت المضخة، سيتم توليد ضغط سلبي في أي وقت، وسوف تسقط الكرة العائمة في أي وقت، وسيتم إجراء كمية كبيرة من الشفط لضمان سلامة خط الأنابيب. عندما تنفد العوامة، تؤدي الجاذبية إلى سحب أحد طرفي الرافعة إلى الأسفل. عند هذه النقطة، تتم إمالة الرافعة، وتتشكل فجوة عند النقطة التي يتلامس فيها الرافعة وفتحة التهوية. ومن خلال هذه الفجوة، يتم إخراج الهواء من فتحة التهوية. يؤدي التفريغ إلى ارتفاع مستوى السائل، وزيادة طفو العوامة، ويضغط سطح نهاية الختم الموجود على الرافعة تدريجيًا على فتحة العادم حتى يتم حظرها بالكامل، وعند هذه النقطة يتم إغلاق صمام العادم بالكامل.

أهمية صمامات العادم

عندما تنفد العوامة، تؤدي الجاذبية إلى سحب أحد طرفي الرافعة إلى الأسفل. عند هذه النقطة، تتم إمالة الرافعة، وتتشكل فجوة عند النقطة التي يتلامس فيها الرافعة وفتحة التهوية. ومن خلال هذه الفجوة، يتم إخراج الهواء من فتحة التهوية. يؤدي التفريغ إلى ارتفاع مستوى السائل، وزيادة طفو العوامة، ويضغط سطح نهاية الختم الموجود على الرافعة تدريجيًا على فتحة العادم حتى يتم حظرها بالكامل، وعند هذه النقطة يتم إغلاق صمام العادم بالكامل.

1. إن توليد الغاز في شبكة أنابيب إمداد المياه يرجع في الغالب إلى الحالات الخمسة التالية. هذا هو مصدر الغاز في شبكة أنابيب التشغيل العادية.

(1) انقطاع شبكة الأنابيب في بعض الأماكن أو بشكل كامل لسبب ما؛

(2) إصلاح وتفريغ أقسام معينة من الأنابيب بسرعة؛

(3) صمام العادم وخط الأنابيب ليسا محكمين بدرجة كافية للسماح بحقن الغاز لأن معدل التدفق لواحد أو أكثر من المستخدمين الرئيسيين يتم تعديله بسرعة كبيرة جدًا لخلق ضغط سلبي في خط الأنابيب؛

(4) تسرب الغاز غير المتدفق؛

(5) يتم إطلاق الغاز الناتج عن الضغط السلبي للتشغيل في أنبوب الشفط لمضخة المياه والمكره.

2. خصائص الحركة وتحليل المخاطر للوسادة الهوائية لشبكة أنابيب إمدادات المياه:

الطريقة الأساسية لتخزين الغاز في الأنبوب هي التدفق البزاق، والذي يشير إلى الغاز الموجود في الجزء العلوي من الأنبوب على شكل جيوب هوائية مستقلة عديدة متقطعة. وذلك لأن قطر أنبوب شبكة أنابيب إمداد المياه يختلف من الكبير إلى الصغير على طول اتجاه تدفق المياه الرئيسي. يحدد محتوى الغاز وقطر الأنبوب وخصائص المقطع الطولي للأنبوب وعوامل أخرى طول الوسادة الهوائية ومساحة المقطع العرضي للمياه المشغولة. توضح الدراسات النظرية والتطبيق العملي أن الأكياس الهوائية تنتقل مع تدفق المياه على طول الجزء العلوي من الأنبوب، وتميل إلى التراكم حول ثنيات الأنابيب والصمامات وغيرها من الميزات ذات الأقطار المتنوعة، وتنتج تذبذبات الضغط.

إن شدة التغير في سرعة تدفق المياه سيكون لها تأثير كبير على ارتفاع الضغط الناتج عن حركة الغاز بسبب الدرجة العالية من عدم القدرة على التنبؤ بسرعة تدفق المياه واتجاهها في شبكة الأنابيب. وقد أثبتت التجارب ذات الصلة أن ضغطه يمكن أن يزيد إلى 2 ميجا باسكال، وهو ما يكفي لكسر خطوط أنابيب إمدادات المياه العادية. من المهم أيضًا أن تضع في اعتبارك أن اختلافات الضغط عبر اللوحة تؤثر على عدد الوسائد الهوائية التي تنتقل في أي وقت في شبكة الأنابيب. وهذا يؤدي إلى تفاقم تغيرات الضغط في تدفق المياه المملوءة بالغاز، مما يزيد من احتمال انفجار الأنابيب.

محتوى الغاز، وهيكل خط الأنابيب، والتشغيل كلها عناصر تؤثر على مخاطر الغاز في خطوط الأنابيب. هناك فئتان من المخاطر: صريحة ومخفية، وكلاهما يتميز بالخصائص التالية:

وفيما يلي في المقام الأول المخاطر الواضحة

(1) العادم القوي يجعل من الصعب تمرير الماء
عندما يكون الماء والغاز في الطور البيني، فإن منفذ العادم الضخم لصمام العادم من النوع العائم لا يؤدي أي وظيفة تقريبًا ويعتمد فقط على عادم المسام الصغيرة، مما يتسبب في "انسداد هواء" كبير، حيث لا يمكن إطلاق الهواء، ولا يكون تدفق المياه سلسًا، و قناة تدفق المياه مسدودة. تتقلص مساحة المقطع العرضي أو حتى تختفي، وينقطع تدفق المياه، وتنخفض قدرة النظام على تدوير السوائل، وترتفع سرعة التدفق المحلي، ويزيد فقدان رأس الماء. تحتاج مضخة المياه إلى التوسيع، الأمر الذي سيكلف أكثر من حيث الطاقة والنقل، من أجل الحفاظ على حجم الدوران الأصلي أو رأس الماء.

(2) بسبب تدفق المياه وانفجار الأنابيب الناجم عن عادم الهواء غير المستوي، فإن نظام إمداد المياه غير قادر على العمل بشكل صحيح.
نظرًا لقدرة صمام العادم على إطلاق كمية متواضعة من الغاز، تتمزق خطوط الأنابيب بشكل متكرر. يمكن أن يصل ضغط انفجار الغاز الناجم عن العادم دون المتوسط ​​إلى 20 إلى 40 ضغطًا جويًا، وتعادل قوته التدميرية ضغطًا ثابتًا يتراوح بين 40 إلى 40 ضغطًا جويًا، وفقًا للتقديرات النظرية ذات الصلة. يمكن تدمير أي خط أنابيب يستخدم لتزويد المياه بضغط يصل إلى 80 ضغطًا جويًا. حتى أقوى حديد الدكتايل المستخدم في الهندسة يمكن أن يتعرض للتلف. تحدث انفجارات الأنابيب في كل وقت. ومن الأمثلة على ذلك خط أنابيب مياه بطول 91 كم في مدينة في شمال شرق الصين انفجر بعد عدة سنوات من الاستخدام. وانفجر ما يصل إلى 108 أنابيب، وقرر علماء من معهد شنيانغ للبناء والهندسة بعد الفحص أنه كان انفجارًا غازيًا. وتعرض خط أنابيب المياه في إحدى المدن الجنوبية، الذي يبلغ طوله 860 مترًا فقط وقطره 1200 ملم، لانفجارات تصل إلى ست مرات في عام واحد من التشغيل. وكان الاستنتاج هو أن غاز العادم هو السبب. فقط انفجار الهواء الناتج عن عادم أنبوب الماء الضعيف الناتج عن كمية كبيرة من العادم يمكن أن يسبب ضررًا للصمام. تم حل المشكلة الأساسية المتمثلة في انفجار الأنابيب أخيرًا عن طريق استبدال العادم بصمام عادم ديناميكي عالي السرعة يمكنه ضمان كمية كبيرة من العادم.

3) تتغير سرعة تدفق المياه والضغط الديناميكي في الأنبوب باستمرار، وتكون معلمات النظام غير مستقرة، وقد تنشأ اهتزازات وضوضاء كبيرة نتيجة للإطلاق المستمر للهواء المذاب في الماء والبناء التدريجي للهواء وتوسيعه جيوب.

(4) سيتم تسريع تآكل السطح المعدني عن طريق التعرض المتناوب للهواء والماء.

(5) يولد خط الأنابيب ضوضاء مزعجة.

المخاطر الخفية الناجمة عن سوء المتداول

1 تنظيم التدفق غير الدقيق، والتحكم الآلي غير الدقيق في خطوط الأنابيب، وفشل أجهزة حماية السلامة يمكن أن تنتج جميعها عن العادم غير المستوي؛

2 هناك تسربات أخرى في خطوط الأنابيب؛

3 عدد أعطال خطوط الأنابيب آخذ في الارتفاع، كما تؤدي صدمات الضغط المستمر طويلة المدى إلى تآكل وصلات وجدران الأنابيب، مما يؤدي إلى مشكلات تشمل تقصير عمر الخدمة وارتفاع تكاليف الصيانة؛

لقد أظهرت العديد من الأبحاث النظرية وبعض التطبيقات العملية مدى سهولة الإضرار بخط أنابيب إمداد المياه المضغوط عندما يحتوي على الكثير من الغاز.

جسر المطرقة المائية هو أخطر شيء. سيؤدي الاستخدام طويل الأمد إلى الحد من العمر الإنتاجي للجدار، ويجعله أكثر هشاشة، ويزيد من فقدان الماء، وربما يتسبب في انفجار الأنبوب. عادم الأنابيب هو العامل الرئيسي الذي يسبب تسرب أنابيب إمدادات المياه في المناطق الحضرية، وبالتالي فإن معالجة هذه المشكلة أمر بالغ الأهمية. إنه اختيار صمام العادم الذي يمكن استنفاده وتخزين الغاز في خط أنابيب العادم السفلي. صمام العادم الديناميكي عالي السرعة يلبي الآن المتطلبات.

الغلايات، ومكيفات الهواء، وخطوط أنابيب النفط والغاز، وأنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي، ونقل الطين لمسافات طويلة كلها تتطلب صمام العادم، وهو جزء مساعد حاسم في نظام خطوط الأنابيب. يتم تركيبه بشكل متكرر على ارتفاعات أو أكواع للتحكم في إخلاء خط الأنابيب من الغاز الزائد، وزيادة كفاءة خط الأنابيب، وتقليل استخدام الطاقة.
أنواع مختلفة من صمامات العادم

عادة ما تكون كمية الهواء المذاب في الماء حوالي 2VOL%. يتم طرد الهواء بشكل مستمر من الماء أثناء عملية التوصيل ويتجمع في أعلى نقطة في خط الأنابيب لإنشاء جيب هوائي (AIR POCKET)، والذي يستخدم لإجراء التسليم. يمكن أن تنخفض قدرة النظام على نقل المياه بنسبة 5-15% تقريبًا عندما يصبح الماء أكثر صعوبة. الغرض الأساسي لصمام العادم الصغير هذا هو التخلص من الهواء المذاب بنسبة 2VOL%، ويمكن تركيبه في المباني الشاهقة، وخطوط أنابيب التصنيع، ومحطات الضخ الصغيرة لحماية أو تعزيز كفاءة توصيل المياه للنظام والحفاظ على الطاقة.

إن جسم الصمام البيضاوي لصمام العادم الصغير ذو الذراع الواحد (نوع الرافعة البسيطة) قابل للمقارنة. يتم استخدام قطر فتحة العادم القياسي في الداخل، والمكونات الداخلية، والتي تشمل العوامة، والرافعة، وإطار الرافعة، ومقعد الصمام، وما إلى ذلك، كلها مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304S.S وهي مناسبة لحالات ضغط العمل حتى PN25.