Cómo funciona la válvula de escape

La teoría detrás de la válvula de escape se basa en el efecto de flotabilidad del líquido sobre la esfera flotante. Esta flotará naturalmente hacia arriba gracias a la flotabilidad del líquido a medida que el nivel de la válvula de escape sube hasta tocar la superficie de sellado del puerto de escape. Una presión constante hará que la esfera se cierre sola. La esfera bajará junto con el nivel del líquido cuando...válvulasEl nivel del líquido disminuye. En este punto, se utilizará el puerto de escape para inyectar una cantidad significativa de aire en la tubería. El puerto de escape se abre y se cierra automáticamente por inercia.

La bola flotante se detiene en el fondo del recipiente de la bola cuando la tubería está en funcionamiento para liberar una gran cantidad de aire. En cuanto se agota el aire de la tubería, el líquido entra rápidamente en la válvula, fluye a través del recipiente de la bola flotante y empuja la bola flotante hacia atrás, haciendo que flote y se cierre. Si se concentra una pequeña cantidad de gas en el...válvulaEn cierta medida, mientras la tubería está funcionando normalmente, el nivel del líquido en elválvulaDisminuirá, el flotador también disminuirá y el gas será expulsado por el pequeño orificio. Si la bomba se detiene, se generará presión negativa en cualquier momento y la bola flotante caerá en cualquier momento, y se realizará una gran cantidad de succión para garantizar la seguridad de la tubería. Cuando la boya se agota, la gravedad hace que tire de un extremo de la palanca hacia abajo. En este punto, la palanca se inclina y se forma un espacio en el punto donde la palanca y el orificio de ventilación hacen contacto. A través de este espacio, se expulsa aire del orificio de ventilación. La descarga hace que el nivel del líquido suba, la flotabilidad del flotador aumenta, la superficie del extremo de sellado en la palanca presiona gradualmente el orificio de escape hasta que está completamente bloqueado, y en este punto la válvula de escape está completamente cerrada.

La importancia de las válvulas de escape

Cuando la boya se vacía, la gravedad tira de un extremo de la palanca hacia abajo. En este punto, la palanca se inclina y se forma un espacio en el punto de contacto entre la palanca y el orificio de ventilación. A través de este espacio, se expulsa aire por el orificio de ventilación. La descarga provoca un aumento del nivel del líquido y de la flotabilidad del flotador, y la superficie de sellado de la palanca presiona gradualmente el orificio de escape hasta bloquearlo por completo. En este punto, la válvula de escape se cierra por completo.

1. La generación de gas en la red de tuberías de suministro de agua se debe principalmente a las cinco condiciones siguientes. Esta es la fuente de gas en la red de tuberías en funcionamiento normal.

(1) La red de tuberías está cortada en algunos lugares o en su totalidad por alguna causa;

(2) reparar y vaciar secciones específicas de tuberías con prisa;

(3) La válvula de escape y la tubería no están lo suficientemente herméticas para permitir la inyección de gas porque el caudal de uno o más usuarios principales se modifica demasiado rápido para crear una presión negativa en la tubería;

(4) Fuga de gas que no esté en flujo;

(5) El gas producido por la presión negativa de operación se libera en la tubería de succión de la bomba de agua y en el impulsor.

2. Características de movimiento y análisis de riesgos de la bolsa de aire de la red de tuberías de suministro de agua:

El principal método de almacenamiento de gas en tuberías es el flujo de slug, que se refiere al gas presente en la parte superior de la tubería como numerosas bolsas de aire independientes y discontinuas. Esto se debe a que el diámetro de las tuberías de la red de suministro de agua varía de grande a pequeño a lo largo de la dirección del flujo principal de agua. El contenido de gas, el diámetro de la tubería, las características de la sección longitudinal de la tubería y otros factores determinan la longitud de la bolsa de aire y el área transversal de agua ocupada. Estudios teóricos y aplicaciones prácticas demuestran que las bolsas de aire migran con el flujo de agua a lo largo de la parte superior de la tubería, tienden a acumularse alrededor de curvas, válvulas y otros elementos de diámetros variables, y producen oscilaciones de presión.

La gravedad del cambio en la velocidad del flujo de agua tendrá un impacto significativo en el aumento de presión provocado por el movimiento del gas debido a la alta imprevisibilidad de la velocidad y la dirección del flujo de agua en la red de tuberías. Experimentos relevantes han demostrado que su presión puede aumentar hasta 2 MPa, suficiente para romper las tuberías de suministro de agua convencionales. También es importante tener en cuenta que las variaciones de presión generalizadas afectan la cantidad de bolsas de aire que circulan en un momento dado por la red de tuberías. Esto agrava los cambios de presión en el flujo de agua lleno de gas, aumentando la probabilidad de rotura de tuberías.

El contenido de gas, la estructura y el funcionamiento de las tuberías son elementos que influyen en los peligros del gas en las tuberías. Existen dos categorías de peligros: explícitos y ocultos, y ambos presentan las siguientes características:

Los siguientes son principalmente los peligros claros:

(1) El escape duro dificulta el paso del agua.
Cuando el agua y el gas están en interfase, el enorme puerto de escape de la válvula de escape tipo flotador prácticamente no cumple ninguna función y solo depende del escape microporoso, lo que provoca un importante bloqueo de aire: el aire no puede liberarse, el flujo de agua no es uniforme y el canal de flujo se bloquea. El área de la sección transversal se reduce o incluso desaparece, el flujo de agua se interrumpe, la capacidad del sistema para circular el fluido disminuye, la velocidad del flujo local aumenta y la pérdida de carga hidráulica aumenta. Es necesario ampliar la bomba de agua, lo que implica un mayor coste de energía y transporte, para mantener el volumen de circulación o la carga hidráulica original.

(2) Debido al flujo de agua y a las roturas de tuberías provocadas por el escape de aire desigual, el sistema de suministro de agua no puede funcionar correctamente.
Debido a la capacidad de la válvula de escape para liberar una cantidad modesta de gas, las tuberías se rompen con frecuencia. La presión de explosión de gas provocada por un escape deficiente puede alcanzar de 20 a 40 atmósferas, y su fuerza destructiva es equivalente a una presión estática de 40 a 40 atmósferas, según estimaciones teóricas pertinentes. Cualquier tubería utilizada para suministrar agua puede ser destruida por una presión de 80 atmósferas. Incluso el hierro dúctil más resistente utilizado en ingeniería puede sufrir daños. Las explosiones de tuberías ocurren todo el tiempo. Ejemplos de esto incluyen una tubería de agua de 91 km de longitud en una ciudad en el noreste de China que explotó después de varios años de uso. Hasta 108 tuberías explotaron, y los científicos del Instituto de Construcción e Ingeniería de Shenyang determinaron después de un examen que fue una explosión de gas. Solo 860 metros de largo y con un diámetro de tubería de 1200 milímetros, la tubería de agua de una ciudad del sur experimentó roturas de tuberías hasta seis veces en un solo año de operación. La conclusión fue que los gases de escape fueron los culpables. Solo una explosión de aire provocada por un escape débil de la tubería de agua debido a una gran cantidad de gases de escape puede dañar la válvula. El problema principal de la explosión de la tubería se resuelve finalmente reemplazando el escape por una válvula de escape dinámica de alta velocidad que puede garantizar una cantidad significativa de gases de escape.

3) La velocidad del flujo de agua y la presión dinámica en la tubería cambian continuamente, los parámetros del sistema son inestables y pueden surgir vibraciones y ruidos importantes como resultado de la liberación continua de aire disuelto en el agua y la construcción y expansión progresiva de bolsas de aire.

(4) La corrosión de la superficie del metal se acelerará por la exposición alternada al aire y al agua.

(5) La tubería genera ruidos desagradables.

Peligros ocultos causados ​​por una mala rodadura

1 La regulación incorrecta del flujo, el control automático incorrecto de las tuberías y la falla de los dispositivos de protección de seguridad pueden ser resultado de un escape desigual;

2 Existen otras fugas en las tuberías;

3 El número de fallas en las tuberías está aumentando y los choques de presión continuos a largo plazo desgastan las juntas y las paredes de las tuberías, lo que genera problemas que incluyen vidas útiles más cortas y costos de mantenimiento más altos;

Numerosas investigaciones teóricas y algunas aplicaciones prácticas han demostrado lo fácil que es dañar una tubería de suministro de agua a presión cuando contiene mucho gas.

El puente de golpe de ariete es el problema más peligroso. El uso prolongado limitará la vida útil del muro, lo volverá más frágil, aumentará la pérdida de agua y podría provocar la explosión de la tubería. El escape de las tuberías es el principal factor que causa fugas en las tuberías de suministro de agua urbanas, por lo que abordar este problema es crucial. Se trata de elegir una válvula de escape que permita el escape y almacene el gas en la tubería de escape inferior. La válvula de escape dinámica de alta velocidad ahora cumple con los requisitos.

Calderas, aires acondicionados, oleoductos y gasoductos, tuberías de agua y drenaje, y el transporte de lodos a larga distancia requieren la válvula de escape, un componente auxiliar crucial del sistema de tuberías. Se instala frecuentemente en alturas de mando o codos para eliminar el exceso de gas, aumentar la eficiencia y reducir el consumo de energía.
Diferentes tipos de válvulas de escape

La cantidad de aire disuelto en el agua suele rondar el 2% vol. Durante el proceso de suministro, se expulsa aire continuamente del agua y este se acumula en el punto más alto de la tubería, creando una bolsa de aire (bolsa de aire), que se utiliza para el suministro. La capacidad del sistema para transportar agua puede disminuir entre un 5% y un 15% a medida que el agua se vuelve más compleja. El objetivo principal de esta microválvula de escape es eliminar el 2% vol. de aire disuelto y puede instalarse en edificios de gran altura, tuberías de fábricas y pequeñas estaciones de bombeo para proteger o mejorar la eficiencia del sistema de suministro de agua y ahorrar energía.

El cuerpo ovalado de la válvula de escape pequeña de palanca simple (tipo palanca simple) es comparable. En su interior se utiliza el diámetro estándar del orificio de escape, y los componentes interiores (flotador, palanca, marco de palanca, asiento de válvula, etc.) están fabricados en acero inoxidable 304S.S y son aptos para presiones de trabajo de hasta PN25.