Selectie van luchtaflaatkleppen: Soorten, grootte en plaatsing

Lucht in pijpleidingen onder druk vermindert het beschikbare boorgat, creëert verschildruk die verkeerde waarden geeft op debiet- en drukinstrumenten, versnelt interne corrosie en veroorzaakt bij stijgleidingen van pompen een kolomafscheiding die veel ernstigere schommelingen veroorzaakt dan de pomp zelf. Ontluchtingskleppen verwijderen de ingesloten lucht tijdens en na de inbedrijfstelling en laten luchtbellen los die zich na verloop van tijd op hoge punten ophopen. Als u het verkeerde type kiest of een klep verkeerd plaatst, wordt de lucht niet verwijderd of wordt de drukstijging veroorzaakt die de klep moest voorkomen.

De drie types: kinetisch, automatisch en combinatie

Een kinetische luchtvrijgaveklep (type met grote opening) is ontworpen voor één doel: het vrijlaten van de grote hoeveelheden lucht die tijdens het vullen van de pijpleiding worden verplaatst. De opening is groot genoeg om lucht door te laten met de snelheid die optreedt wanneer een hoofdleiding met normale snelheid gevuld wordt. Wanneer er water bij de klep komt, gaat de vlotter omhoog en sluit de opening. Kinetische kleppen zijn niet geschikt voor continu gebruik: ze kunnen de kleine hoeveelheden ingesloten lucht die zich tijdens normaal gebruik onder druk op hoge punten verzamelen, niet vrijlaten.

Een automatische ontluchtingsklep (met kleine opening) laat de kleine luchtbelletjes ontsnappen die zich op hoge punten verzamelen tijdens normaal gebruik onder druk. De vlotter zit onder het huis en wordt door een hefboommechanisme naar beneden gehouden. Wanneer een luchtbel zich ophoopt bij de klep, zorgt het verminderde drijfvermogen ervoor dat de hendel een kleine naaldopening opent waardoor de lucht wegstroomt. De opening is te klein om een significante stroom door te laten als de klep per ongeluk ondergedompeld wordt in een overstroomde kamer.

Een gecombineerde ontluchtingsklep heeft zowel een grote kinetische opening als een automatische kleine opening in één behuizing. Dit is de standaardkeuze voor de meeste waterdistributie- en stijgleidinginstallaties: het zorgt voor het vullen en voor een continue luchtafvoer tijdens normaal gebruik onder druk. De twee functies zijn onafhankelijk van elkaar ondergebracht en geen van beide beïnvloedt de werking van de andere.

Antischokmodellen

Standaardcombinatieafsluiters sluiten de kinetische opening abrupt wanneer het waterfront arriveert. Op snelvullende leidingen of wanneer lucht onder hoge druk wordt afgevoerd, komt het waterfront met een aanzienlijke snelheid bij de klep aan. Onmiddellijke sluiting creëert een drukpiek omdat het momentum van de inkomende waterkolom wordt tegengehouden.

Schokbestendige combinatieafsluiters bevatten een instelbaar naaldmechanisme in het kinetische orifice circuit dat de snelheid regelt waarmee de orifice sluit als het water nadert. Gecontroleerde sluiting tijdens het laatste deel van de slag van de vlotter vermindert de impactdruk tot niveaus die de pijpleiding zonder schade aankan.

Antischokkleppen zijn vereist op stijgleidingen met pompen en distributieleidingen met hoge druk, waar de vulsnelheid hoog is. Op zwaartekrachtleidingen met lage druk die langzaam vullen, is een standaardcombinatieafsluiter meestal voldoende. Als u het niet zeker weet, specificeer dan anti-schokkleppen: het kostenvoordeel is klein in verhouding tot de gevolgen van een drukpiek tijdens de inbedrijfstelling.

Plaatsing op het pijplijnprofiel

Elk hoog punt in het pijpleidingprofiel heeft een gecombineerde luchtaflaatklep nodig. Tijdens het gebruik migreert lucht op natuurlijke wijze naar hoge punten, en elk hoog punt zonder ontluchting zal een zak vormen die de doorstroming beperkt en kolomscheiding kan veroorzaken tijdens het afremmen van de pomp.

Installeer op lange horizontale leidingen zonder hoge punten combinatieventielen op afstanden van 500 tot 800 meter. Luchtbellen die zich tijdens het gebruik vormen, migreren anders naar het dichtstbijzijnde hoge punt en kunnen niet door tussenliggende appendages passeren: uiteindelijk klonteren ze samen tot zakken die de hydraulische prestaties beïnvloeden.

Bij stijgleidingen voor pompen moet ook een kinetische of combinatieafsluiter op de pompafvoer geïnstalleerd worden, direct stroomafwaarts van de regel- of terugslagklep van de pomp. Tijdens het opstarten van de pomp is de kolom boven de pomp vaak gedeeltelijk met lucht gevuld; door deze lucht snel af te voeren voordat het waterfront tussenliggende kleppen bereikt, worden drukpieken verderop in het profiel voorkomen.

Vermijd het installeren van ontluchtingsventielen in kamers die regelmatig overstromen. Een ondergedompeld ventiellichaam voorkomt dat de vlotter correct sluit en kan ervoor zorgen dat de pijpleiding leegloopt tijdens perioden dat er afgepompt wordt, waardoor het risico op verontreiniging ontstaat en er weer lucht in de hoofdleiding kan komen.

Maat

Voor combinatieafsluiters op waterdistributieleidingen moet u de grootte van de kinetische opening aanpassen aan de verwachte vulsnelheid: meestal 0,3 tot 1,0 m/s vulsnelheid in de leiding. De meeste combinatieafsluiters voor waterleidingen zijn verkrijgbaar in de behuizingsafmetingen DN50 tot DN100 en dekken dit bereik voor leidingen van DN100 tot DN600.

Als de kinetische opening te klein wordt gemaakt, ontstaat er tijdens het vullen tegendruk die de vulsnelheid vertraagt en, in ernstige gevallen, volledige vulling onmogelijk maakt. Overmaatse kleppen verhogen het risico op dichtslaan. De vultabellen van de fabrikant voor specifieke klepbehuizingen en pijpdiameters moeten gebruikt worden voor de uiteindelijke selectie in plaats van algemene regels.

Toepassingen voor afvalwater en afvalwater

Standaard ontluchtingskleppen zijn volledig ongeschikt voor rioolwaterleidingen. De kleine openingen van de automatische kamer blokkeren binnen enkele dagen in aanwezigheid van rioolwater, en vezelachtig materiaal hoopt zich op op elk intern oppervlak dat een richel vormt. Een geblokkeerde ontluchtingsklep op een rioolwaterleiding biedt geen bescherming tegen piekspanningen en creëert een verontreinigingsrisico omdat rioolwater terugstroomt in het klephuis.

Specifieke rioolwaterafsluiters gebruiken grote, onbelemmerde openingen om ophoping van vaste deeltjes te voorkomen, corrosiebestendige kogeldrijvers met gladde oppervlakken die geen vezelachtig materiaal vasthouden, en materialen die bestand zijn tegen de chemische omgeving van ruw rioolwater.

Er zijn drie types verkrijgbaar voor de drie standaardtaken: kinetisch voor vullen, anti-schok voor overspanningsbeveiliging en gecombineerd voor algemene stijgleidingen. Specificeer rioolspecifieke ontwerpen voor elke toepassing waar de vloeistof zwevende deeltjes, oliën, vetten of vezelachtig materiaal bevat, inclusief afvalwater van voedselverwerking, regenwater met organisch gehalte en alle stijgleidingen voor afvalwater, ongeacht de schijnbare reinheid.