Funktionsweise des Auslassventils
Die Funktionsweise des Auslassventils beruht auf dem Auftrieb der Flüssigkeit auf die darin schwimmende Kugel. Die Kugel steigt aufgrund des Flüssigkeitsauftriebs im Auslassventil an, bis sie die Dichtfläche des Auslasskanals berührt. Ein konstanter Druck bewirkt, dass sich die Kugel selbstständig schließt. Beim Absenken des Flüssigkeitsspiegels sinkt die Kugel wieder ab.VentileDer Flüssigkeitsstand sinkt. Nun wird über den Auslass eine erhebliche Menge Luft in die Rohrleitung eingeleitet. Der Auslass öffnet und schließt sich aufgrund seiner Trägheit automatisch.
Die Schwimmkugel sinkt am Boden des Kugelbehälters, wenn die Rohrleitung in Betrieb ist, um viel Luft abzulassen. Sobald die Luft aus der Leitung entwichen ist, strömt Flüssigkeit in das Ventil, durchströmt den Kugelbehälter und drückt die Schwimmkugel zurück, wodurch diese aufsteigt und sich schließt. Wenn sich eine geringe Menge Gas in der Rohrleitung konzentriert, ...Ventilbis zu einem gewissen Grad, während die Pipeline normal in Betrieb ist, der Flüssigkeitsstand in derVentilMit sinkendem Flüssigkeitsstand sinkt auch der Schwimmer, und das Gas entweicht durch die kleine Öffnung. Bei Pumpenstopp entsteht jederzeit Unterdruck, der Schwimmer sinkt ab, und es wird ein starker Sog erzeugt, um die Sicherheit der Rohrleitung zu gewährleisten. Sobald der Schwimmer entleert ist, zieht die Schwerkraft ein Ende des Hebels nach unten. Dadurch kippt der Hebel, und es entsteht ein Spalt zwischen Hebel und Entlüftungsöffnung. Durch diesen Spalt entweicht Luft aus der Entlüftungsöffnung. Der Flüssigkeitsstand steigt, der Auftrieb des Schwimmers nimmt zu, und die Dichtfläche des Hebels drückt allmählich auf die Entlüftungsöffnung, bis diese vollständig verschlossen ist. Dann ist das Entlüftungsventil vollständig geschlossen.
Die Bedeutung von Auslassventilen
Wenn die Boje entleert ist, zieht die Schwerkraft ein Ende des Hebels nach unten. Dadurch wird der Hebel gekippt, und es entsteht ein Spalt an der Kontaktstelle zwischen Hebel und Entlüftungsöffnung. Durch diesen Spalt entweicht Luft aus der Entlüftungsöffnung. Der Luftaustritt lässt den Flüssigkeitsspiegel und den Auftrieb der Boje steigen. Die Dichtfläche am Hebel drückt die Entlüftungsöffnung allmählich zusammen, bis sie vollständig verschlossen ist. In diesem Moment ist das Entlüftungsventil vollständig geschlossen.
1. Die Gasbildung im Wasserversorgungsnetz wird hauptsächlich durch die folgenden fünf Bedingungen verursacht. Dies ist die Gasquelle im normalen Betrieb des Leitungsnetzes.
(1) Das Rohrnetz ist stellenweise oder vollständig aus irgendeinem Grund unterbrochen;
(2) schnelles Reparieren und Entleeren bestimmter Rohrleitungsabschnitte;
(3) Das Auslassventil und die Rohrleitung sind nicht dicht genug, um eine Gaseinspritzung zu ermöglichen, weil die Durchflussrate eines oder mehrerer Hauptverbraucher zu schnell geändert wird, um einen Unterdruck in der Rohrleitung zu erzeugen;
(4) Gasleckage, bei der kein Gasfluss stattfindet;
(5) Das durch den Unterdruck im Betrieb erzeugte Gas wird im Saugrohr und Laufrad der Wasserpumpe freigesetzt.
2. Bewegungseigenschaften und Gefahrenanalyse von Airbags in Wasserversorgungsnetzen:
Die primäre Methode der Gasspeicherung in Rohrleitungen ist die sogenannte Pfropfenströmung. Dabei bildet das Gas an der Rohroberseite diskontinuierlich viele unabhängige Luftblasen. Dies liegt daran, dass der Rohrdurchmesser im Wasserversorgungsnetz entlang der Hauptströmungsrichtung stark variiert. Gasgehalt, Rohrdurchmesser, Längsschnittcharakteristika des Rohrs und weitere Faktoren bestimmen die Länge der Luftblasen und die von ihnen belegte Wasserquerschnittsfläche. Theoretische Untersuchungen und praktische Anwendungen zeigen, dass sich die Luftblasen mit der Wasserströmung entlang der Rohroberseite bewegen, sich bevorzugt um Rohrbögen, Ventile und andere Bauteile mit unterschiedlichen Durchmessern ansammeln und Druckschwankungen verursachen.
Die Stärke der Änderung der Wasserströmungsgeschwindigkeit hat aufgrund der hohen Unvorhersehbarkeit von Strömungsgeschwindigkeit und -richtung im Rohrnetz einen erheblichen Einfluss auf den durch die Gasbewegung verursachten Druckanstieg. Entsprechende Experimente haben gezeigt, dass der Druck um bis zu 2 MPa ansteigen kann, was ausreicht, um herkömmliche Wasserleitungen zum Bersten zu bringen. Es ist außerdem wichtig zu beachten, dass Druckschwankungen die Anzahl der sich gleichzeitig im Rohrnetz bewegenden Airbags beeinflussen. Dies verstärkt die Druckänderungen im gasgefüllten Wasserstrom und erhöht somit die Wahrscheinlichkeit von Rohrbrüchen.
Gasgehalt, Pipeline-Struktur und Betrieb sind allesamt Faktoren, die die Gasgefahren in Pipelines beeinflussen. Es gibt zwei Gefahrenkategorien: offensichtliche und verdeckte Gefahren, die beide folgende Merkmale aufweisen:
Im Folgenden werden vor allem die offensichtlichen Gefahren aufgeführt.
(1) Ein harter Auspuff erschwert den Wasserdurchfluss
Wenn Wasser und Gas in einer Phase sind, ist die große Auslassöffnung des Schwimmerventils praktisch funktionslos und der Abfluss erfolgt ausschließlich über Mikroporen. Dies führt zu einer erheblichen Luftblockade, bei der die Luft nicht entweichen kann, der Wasserfluss ungleichmäßig ist und der Wasserkanal blockiert wird. Der Querschnitt verringert sich oder verschwindet sogar, der Wasserfluss wird unterbrochen, die Förderleistung des Systems sinkt, die lokale Strömungsgeschwindigkeit steigt und der Druckverlust nimmt zu. Um das ursprüngliche Fördervolumen oder die Förderhöhe aufrechtzuerhalten, muss die Wasserpumpe vergrößert werden, was höhere Energie- und Transportkosten verursacht.
(2) Wegen des Wasserdurchflusses und der durch ungleichmäßige Luftabfuhr verursachten Rohrbrüche ist das Wasserversorgungssystem nicht in der Lage, ordnungsgemäß zu funktionieren.
Da das Auslassventil nur geringe Gasmengen ablassen kann, kommt es häufig zu Rohrbrüchen. Der durch unzureichende Abgase verursachte Explosionsdruck kann 20 bis 40 Atmosphären erreichen, und seine Zerstörungskraft entspricht laut einschlägigen theoretischen Berechnungen einem statischen Druck von 40 bis 40 Atmosphären. Jede Wasserleitung kann durch einen Druck von 80 Atmosphären zerstört werden. Selbst hochfestes Gusseisen kann Schaden nehmen. Rohrexplosionen sind an der Tagesordnung. Ein Beispiel hierfür ist eine 91 km lange Wasserleitung in einer Stadt im Nordosten Chinas, die nach mehrjährigem Betrieb explodierte. Bis zu 108 Rohre platzten, und Wissenschaftler des Shenyang Instituts für Bauwesen und Ingenieurwesen stellten nach der Untersuchung fest, dass es sich um eine Gasexplosion handelte. Eine nur 860 Meter lange Wasserleitung mit einem Durchmesser von 1200 Millimetern in einer südlichen Stadt erlebte innerhalb eines Betriebsjahres bis zu sechs Rohrbrüche. Die Ursache war Abgas. Lediglich eine durch einen unzureichenden Abgasauslass in einem Wasserrohr aufgrund großer Abgasmengen verursachte Luftexplosion kann das Ventil beschädigen. Das Kernproblem der Rohrexplosion wird schließlich durch den Austausch des Abgasauslasses gegen ein dynamisches Hochgeschwindigkeits-Abgasventil gelöst, das einen signifikanten Abgasauslass gewährleistet.
3) Die Wasserströmungsgeschwindigkeit und der dynamische Druck im Rohr ändern sich ständig, die Systemparameter sind instabil, und es können erhebliche Vibrationen und Geräusche als Folge der kontinuierlichen Freisetzung von gelöster Luft im Wasser und der fortschreitenden Bildung und Ausdehnung von Luftblasen auftreten.
(4) Die Korrosion der Metalloberfläche wird durch abwechselnden Kontakt mit Luft und Wasser beschleunigt.
(5) Die Pipeline erzeugt unangenehme Geräusche.
Versteckte Gefahren durch schlechtes Rollen
1 Ungenaue Durchflussregelung, ungenaue automatische Steuerung von Rohrleitungen und das Versagen von Sicherheitseinrichtungen können allesamt Folgen einer ungleichmäßigen Abgasführung sein;
2 Es gibt weitere Lecks in der Pipeline;
3 Die Zahl der Rohrleitungsausfälle nimmt zu, und langfristige, kontinuierliche Druckstöße führen zu Verschleiß an Rohrverbindungen und -wänden, was Probleme wie verkürzte Lebensdauern und steigende Wartungskosten zur Folge hat;
Zahlreiche theoretische Untersuchungen und einige praktische Anwendungen haben gezeigt, wie leicht eine unter Druck stehende Wasserversorgungsleitung beschädigt werden kann, wenn sie viel Gas enthält.
Die größte Gefahr geht von einer Wasserschlagbrücke aus. Langfristige Nutzung verkürzt die Lebensdauer der Wand, macht sie spröder, erhöht den Wasserverlust und kann im schlimmsten Fall zum Bersten des Rohrs führen. Rohrentlüftung ist die Hauptursache für Leckagen in städtischen Wasserversorgungsleitungen, daher ist die Behebung dieses Problems von entscheidender Bedeutung. Es empfiehlt sich, ein Entlüftungsventil zu wählen, das entlüftet werden kann und das Gas im unteren Entlüftungsrohr speichert. Das dynamische Hochgeschwindigkeits-Entlüftungsventil erfüllt diese Anforderungen.
Kessel, Klimaanlagen, Öl- und Gasleitungen, Wasserversorgungs- und Abwasserleitungen sowie der Ferntransport von Schlämmen benötigen alle das Ablassventil, ein wichtiges Hilfsbauteil des Rohrleitungssystems. Es wird häufig in großer Höhe oder an Rohrbögen installiert, um überschüssiges Gas aus der Leitung abzuführen, die Effizienz zu steigern und den Energieverbrauch zu senken.
Verschiedene Arten von Auslassventilen
Der Anteil an gelöster Luft im Wasser beträgt typischerweise etwa 2 Vol.-%. Während des Förderprozesses wird kontinuierlich Luft aus dem Wasser verdrängt, die sich am höchsten Punkt der Rohrleitung sammelt und ein Luftpolster bildet (LUFTPAPPE). Dieses Luftpolster dient der Wasserförderung. Die Förderleistung des Systems kann sich bei schwierigeren Wasserbedingungen um etwa 5–15 % verringern. Dieses Mikro-Ablassventil dient primär der Entfernung der 2 Vol.-% gelösten Luft und kann in Hochhäusern, Produktionsleitungen und kleinen Pumpstationen installiert werden, um die Effizienz der Wasserförderung zu sichern oder zu verbessern und Energie zu sparen.
Das ovale Ventilgehäuse des Einhebel-Auslassventils (SIMPLE LEVER TYPE) ist vergleichbar. Es verfügt über den Standarddurchmesser der Auslassbohrung und besteht aus Schwimmer, Hebel, Hebelrahmen, Ventilsitz usw., die alle aus Edelstahl 304S. gefertigt sind und für Betriebsdrücke bis PN25 geeignet sind.
Veröffentlichungsdatum: 09.06.2023