Valvola di sfogo aria per linee idriche: selezione, installazione e manutenzione

L'aria intrappolata è uno dei problemi più comuni e meno visibili in una linea di galleggiamento. Si nasconde nei punti più alti, si raccoglie dietro le valvole chiuse e si presenta sotto forma di tubi rumorosi, misuratori di portata che saltano e pompe che lavorano più del dovuto. Una valvola di sfiato dell'aria per una linea dell'acqua gestisce tutto automaticamente, rilasciando l'aria accumulata mentre la linea è sotto pressione e lasciandola rientrare quando la linea si scarica. Questa guida raccoglie ciò che abbiamo imparato come produttore di valvole su come funzionano queste valvole, come dimensionarle e installarle e come mantenerle affidabili.

Perché l'aria si accumula in una linea di acqua pressurizzata

I modelli idraulici mostrano raramente l'aria, ma l'aria è sempre lì. Una parte entra mentre la linea si riempie, una parte esce dalla soluzione quando la pressione o la temperatura cambiano e una parte viene aspirata attraverso l'aspirazione della pompa che funziona troppo superficialmente. Vale la pena conoscere i soliti punti di ingresso, perché ognuno porta a una diversa decisione di posizionamento e dimensionamento.

• Riempimento e messa in servizio. Man mano che l'acqua avanza attraverso una conduttura nuova o recentemente drenata, comprime l'aria antistante nei punti più alti del profilo.
• Vortici di aspirazione della pompa. Una bassa sommersione o una presa di aspirazione sovradimensionata consentono alla pompa di aspirare l'aria dalla superficie del pozzo umido.
• Aria rilasciata dalla soluzione. L'acqua fredda trattiene più aria disciolta rispetto all'acqua calda e un calo di pressione fa sì che l'aria appaia sotto forma di bolle.
• Aspirare durante lo scarico o l'arresto. Quando una pompa si ferma o viene svuotato un punto basso, la colonna d'acqua può separarsi e creare un vuoto parziale.
• Separazione della colonna dopo un picco. La rapida chiusura della valvola o lo scatto della pompa fanno a pezzi la colonna, lasciando cavità di vapore che collassano pochi istanti dopo.

Una volta che l’aria si accumula, le conseguenze si moltiplicano. Una sacca in un punto alto riduce la sezione trasversale effettiva del tubo, quindi lo stesso flusso costa più energia. Le bolle confondono i misuratori, causano letture errate della pressione e attivano cicli non necessari della pompa. Quando una tasca finalmente si stacca, può sbattere contro una curva o una valvola chiusa e produrre il picco di pressione che chiamiamo colpo d'ariete.

Come funziona una valvola di sfiato dell'aria per una linea d'acqua

All'interno di quasi ogni valvola dell'aria si trova un galleggiante, una sede e uno o due orifizi. Con l'acqua nel corpo, il galleggiante si solleva e chiude l'orifizio. Quando arriva l'aria, il livello dell'acqua scende, il galleggiante cade e l'aria fuoriesce. Questo semplice meccanismo supporta tre lavori distinti e comprenderli è la chiave per scegliere la valvola giusta.

• Rilascio d'aria continuo. Un piccolo orifizio, solitamente di pochi millimetri di diametro, scarica il flusso d'aria costante che fuoriesce dalla soluzione durante il normale funzionamento, mentre la linea rimane alla massima pressione di esercizio.
• Servizio in aria e vuoto. Un grande orifizio si apre ampiamente quando la linea è quasi vuota, scaricando il grande volume d'aria durante il riempimento e immettendo l'aria abbastanza velocemente da impedire il vuoto quando la linea si scarica.
• Dazio combinato. Un corpo trasporta sia un orifizio piccolo che uno grande, motivo per cui le valvole combinate sono la scelta predefinita sulla maggior parte delle linee idriche municipali e industriali.

Il percorso di scarico è importante quanto il galleggiante. Una valvola senza dispositivo anti-sbattimento può riposizionarsi con difficoltà quando l'aria ad alta velocità è seguita dall'acqua e l'urto risultante può rompere un corpo o danneggiare un galleggiante. I design anti-slam limitano l'azione di chiusura e valgono il costo aggiuntivo ovunque le velocità del flusso siano elevate.

Confronto delle configurazioni della valvola dell'aria principale

Dimensionamento, materiali e standard

Il dimensionamento inizia con due numeri: la velocità di riempimento o drenaggio che l'orifizio grande deve gestire e il volume di aria disciolta che l'orifizio piccolo deve sfogare. I produttori pubblicano le curve di capacità per entrambi e l'orifizio grande è normalmente dimensionato in modo che la velocità dell'aria attraverso lo scarico rimanga entro limiti di sicurezza. Selezionare solo in base alla dimensione del tubo è l'errore più comune che vediamo nelle richieste di informazioni.

Per il servizio idrico, il corpo è solitamente in ghisa sferoidale con rivestimento epossidico a fusione approvato per acqua potabile, mentre il galleggiante, il sedile e il rivestimento interno sono in acciaio inossidabile. Le guarnizioni sono normalmente EPDM o NBR, a seconda della qualità dell'acqua e dei residui di disinfezione. I valori di pressione PN10 e PN16 coprono la maggior parte dei lavori di distribuzione e trasmissione e standard come AWWA C512 ed EN 1074-4 definiscono i test prestazionali che un fornitore serio dovrebbe essere in grado di documentare. Per quanto riguarda il lavoro comunale di lunga durata, conviene anche pianificare decenni di servizio, un argomento su cui abbiamo trattato nei nostri appunti come le valvole in ghisa sferoidale contribuiscono ai sistemi idrici comunali .

Installazione e isolamento

Il posizionamento decide se una valvola dell'aria fa il suo lavoro o semplicemente perde. Le posizioni classiche sono i punti più alti del profilo, il lato di scarico di una pompa subito dopo la valvola di ritegno, lunghi tratti orizzontali dove può circolare l'aria e il lato a monte di qualsiasi valvola che isola una sezione. Nelle reti ascendenti è pratica comune una valvola dell'aria ogni 300-500 metri di percorso orizzontale.

Ove possibile, lo scarico deve sfogare nell'atmosfera sopra il suolo, al di sopra del livello di piena locale e lontano dai passaggi pedonali, in modo che l'aria in fuga e gli spruzzi occasionali non creino pericoli. Sotto la valvola dell'aria, montare una valvola di isolamento in modo che i lavori di manutenzione non richiedano mai lo scarico dell'intera rete, il che trasforma un lavoro di un'intera giornata in un lavoro di venti minuti. Una valvola a saracinesca con sede resiliente offre una chiusura a tenuta di bolle esattamente per questo compito e resiste bene nelle camere interrate.

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Colpo d'ariete, separazione delle colonne e controllo dei picchi

Le valvole dell'aria e la protezione contro le sovratensioni sono partner, non alternative. La valvola dell'aria impedisce la formazione di vuoto e consente alla linea di riempirsi delicatamente, mentre la valvola di ritegno sullo scarico della pompa controlla il flusso inverso che segue un viaggio e limita la gravità del picco. Sulle linee che hanno subito la separazione delle colonne, solitamente consigliamo una valvola di ritegno a chiusura lenta o silenziata, che smorza l'azione di chiusura e addolcisce l'onda di pressione che ritorna alla pompa. Laddove una linea è lunga e le velocità sono elevate, commissionare un'analisi dei picchi prima che le valvole vengano ordinate è denaro ben speso.

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Mantenere la pressione all'interno della zona sicura

Una volta che l'aria è sotto controllo, il rischio successivo su una lunga linea di galleggiamento è la sovrappressione. Le valvole di sostegno e di sicurezza mantengono una pressione minima a monte per il sistema a valle e scaricano la pressione in eccesso quando sale, mentre le valvole di riduzione della pressione mantengono una zona di distribuzione a prevalenza costante. Spesso si trovano nella stessa camera della valvola dell'aria, condividendo la valvola di isolamento e la disposizione di drenaggio, quindi specificando la pressione nominale, il punto di regolazione e la capacità di scarico insieme al servizio della valvola dell'aria si evitano difficili retrofitting successivi.

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Manutenzione e risoluzione dei problemi

Una valvola dell'aria è un dispositivo che richiede poca manutenzione, ma non è esente da manutenzione. Di solito il piccolo orifizio si rompe per primo, perché incrostazioni, depositi di ferro e biofilm bloccano facilmente un'apertura larga solo un paio di millimetri. Una valvola che ha smesso di sfiatare spesso non è rotta, ma solo sporca.

Una semplice routine annuale

1. Ispezionare la valvola almeno una volta all'anno e più spesso in acque grezze o aggressive.
2. Isolarlo, rimuovere il coperchio, quindi pulire l'orifizio e la sede con una spazzola morbida.
3. Controllare il galleggiante per ammaccature, corrosione o infiltrazioni d'acqua e sostituire le guarnizioni.
4. Confermare il movimento del galleggiante libero, quindi riaprire lentamente la valvola di isolamento e verificare la presenza di perdite.
5. Registrare ogni guasto, perché un blocco ricorrente di solito indica un problema di qualità dell'acqua a monte.

Nei climi gelidi, proteggere sia il corpo che lo scarico dal ghiaccio e non tappare mai lo scarico per fermare il gocciolamento, poiché uno scarico bloccato trasforma una piccola perdita in un problema di pressione.

Le valvole di sfogo dell'aria sono piccole, economiche e facili da trascurare, ma determinano il funzionamento silenzioso, efficiente e sicuro di una linea d'acqua. Scegliendo il dimensionamento, l'altezza di ventilazione e la disposizione di isolamento corretta, il resto del sistema diventerà molto più semplice da utilizzare.

Changshui Technology Group Co., Ltd. progetta e produce valvole per applicazioni edili, di riscaldamento, di approvvigionamento idrico, antincendio, petrolifere, chimiche ed energetiche, dalla ghisa duttile e acciaio fuso all'acciaio inossidabile, gamme rivestite di fluoro e rame. Ogni lotto passa attraverso il nostro laboratorio, dove i test a ultrasuoni, i test sui materiali, la misurazione della coppia e i banchi prova delle valvole fanno parte del controllo di qualità di routine. Se stai specificando l'installazione di una valvola dell'aria e desideri parlare della valvola di isolamento, della valvola di ritegno o del controllo della pressione ad essa associata, i nostri ingegneri saranno lieti di aiutarti. Un buon punto di partenza è la nostra gamma di valvole e il processo di produzione .