Cómo funciona la válvula de escape

La teoría detrás de la válvula de escape es el efecto de flotabilidad del líquido sobre la bola flotante. La bola flotante flotará naturalmente hacia arriba bajo la flotabilidad del líquido a medida que el nivel del líquido de la válvula de escape sube hasta que entra en contacto con la superficie de sellado del puerto de escape. Una presión constante hará que la bola se cierre por sí sola. La bola caerá junto con el nivel del líquido cuandoválvulaEl 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 debido a la inercia.

La bola flotante se detiene en el fondo del recipiente de la bola cuando la tubería está en funcionamiento para dejar salir mucho aire. Tan pronto como se acaba el aire en 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 una pequeña cantidad de gas se concentra en elválvulaEn cierta medida, mientras el oleoducto funciona normalmente, el nivel de 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, el aire es expulsado por el 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 se bloquea por completo, 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 hace que tire de un extremo de la palanca hacia abajo. En ese momento, 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, el aire sale por el orificio de ventilación. La descarga provoca que el nivel del líquido suba, la flotabilidad de la boya aumenta, la superficie de sellado de la palanca presiona gradualmente el orificio de escape hasta bloquearlo por completo, y en ese momento la válvula de escape se cierra totalmente.

1. La generación de gas en la red de tuberías de suministro de agua se debe principalmente a las siguientes cinco condiciones. 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 completamente por alguna causa;

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

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

(4) Fuga de gas que no está en flujo;

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

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 las tuberías es el flujo bifásico, que se refiere a la presencia de gas en la parte superior de la tubería como múltiples 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. El contenido de gas, el diámetro de la tubería, las características de la sección longitudinal y otros factores determinan la longitud de la bolsa de aire y el área de la sección transversal de agua que ocupa. 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 codos, válvulas y otras características con diámetros variables, y producen oscilaciones de presión.

La magnitud de la variación 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 dirección del flujo de agua en la red de tuberías. Experimentos relevantes han demostrado que su presión puede aumentar hasta 2 MPa, lo cual es suficiente para reventar tuberías de suministro de agua convencionales. También es importante tener en cuenta que las variaciones de presión afectan la cantidad de bolsas de aire que circulan simultáneamente por la red de tuberías. Esto agrava los cambios de presión en el flujo de agua con 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 que entraña el gas en ellas. Existen dos categorías de peligros: explícitos y ocultos, y ambos presentan las siguientes características:

Los siguientes son principalmente los peligros evidentes

(1) El escape duro dificulta el paso del agua
Cuando el agua y el gas se encuentran en interfase, el enorme puerto de escape de la válvula de flotador prácticamente no cumple ninguna función y solo depende del escape a través de microporos, lo que provoca una importante obstrucción 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 de agua se incrementa. Es necesario ampliar la bomba de agua, lo que conlleva mayores costos en términos de energía y transporte, para mantener el volumen de circulación o la carga de agua originales.

(2) Debido al flujo de agua y a las roturas de tuberías causadas por la salida 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 la explosión de gas provocada por un escape deficiente puede alcanzar entre 20 y 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 el suministro de 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. Un ejemplo de esto es una tubería de agua de 91 km de longitud en una ciudad del noreste de China que explotó después de varios años de uso. Hasta 108 tuberías explotaron, y científicos del Instituto de Construcción e Ingeniería de Shenyang determinaron, tras un examen, que se trató de una explosión de gas. Una tubería de agua de una ciudad del sur, de solo 860 metros de longitud y con un diámetro de tubería de 1200 milímetros, sufrió roturas de tuberías hasta seis veces en un solo año de funcionamiento. La conclusión fue que el gas de escape fue el culpable. Solo una explosión de aire provocada por una fuga excesiva en la tubería de agua puede dañar la válvula. El problema principal de la explosión de la tubería se resuelve finalmente reemplazando la válvula de escape por una válvula de escape dinámica de alta velocidad que garantiza una evacuación adecuada del flujo de gases.

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 significativos como resultado de la liberación continua de aire disuelto en el agua y la formación y expansión progresiva de bolsas de aire.

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

(5) El oleoducto genera ruidos desagradables.

Peligros ocultos causados ​​por un mal rodaje

1. Una regulación de flujo inexacta, un control automático inexacto de las tuberías y la falla de los dispositivos de protección de seguridad pueden ser consecuencia de una evacuación de gases desigual;

2 Hay otras fugas en el oleoducto;

3. El número de fallos 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 como una vida útil más corta y un aumento de los costes de mantenimiento;

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

El golpe de ariete es el elemento más peligroso. Su uso prolongado reduce la vida útil de la pared, la vuelve más frágil, aumenta la pérdida de agua y puede provocar la explosión de la tubería. La fuga de gases en las tuberías de suministro de agua urbanas es el factor principal, por lo que abordar este problema es crucial. Se debe elegir una válvula de escape que permita la evacuación y el almacenamiento de gases en la parte inferior de la tubería de escape. La válvula de escape dinámica de alta velocidad cumple actualmente con estos requisitos.

Las calderas, los aires acondicionados, los oleoductos y gasoductos, las tuberías de suministro y drenaje de agua y el transporte de lodos a larga distancia requieren la válvula de escape, un componente auxiliar crucial del sistema de tuberías. Se suele instalar en alturas elevadas o en codos para eliminar el exceso de gas de la tubería, aumentar su eficiencia y reducir el consumo de energía.
Diferentes tipos de válvulas de escape

La cantidad de aire disuelto en el agua suele ser de alrededor del 2 % en volumen. Durante el proceso de suministro, el aire se expulsa continuamente del agua y se acumula en el punto más alto de la tubería, creando una bolsa de aire que facilita el transporte. La capacidad del sistema para transportar agua puede disminuir entre un 5 % y un 15 % a medida que el agua se vuelve más difícil de manejar. El objetivo principal de esta microválvula de escape es eliminar el 2 % de aire disuelto y puede instalarse en edificios de gran altura, tuberías industriales y pequeñas estaciones de bombeo para proteger o mejorar la eficiencia del 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 internos, que incluyen el flotador, la palanca, el marco de la palanca, el asiento de la válvula, etc., están fabricados en acero inoxidable 304S.S. y son adecuados para presiones de trabajo de hasta PN25.