شیر هواگیری یا Air Vent Valve یک بخش بسیار مهم و کاربردی در سیستم های لوله کشی آب یا بخار داغ و بخش مهمی از شبکه های آبرسانی است. چه خط توزیع آب باشد و چه فاضلاب، مطمئن باشید که شیر هواگیری در آنجا پیدا خواهید کرد؛ بنابراین مهم است بدانیم که شیر هواگیری چیست؟ شیرهای هواگیری در زیرساخت های خط لوله مهم چه عملکردی دارند؟ این مقاله به این سؤالات پاسخ می دهد و بینش فنی بیشتری در مورد انواع شیرآلات هواگیری به شما می دهد.
هوا و خلاء در خطوط لوله
هوا و خلاء ایجاد شده در شبکه های آب ممکن است منجر به مشکلات جدی عملیاتی و حتی برخی عواقب جبران ناپذیری شود. هوا می تواند به روش های مختلفی وارد سیستم های لوله کشی شود:
- خطوط لوله خالی
خطوط لوله ای بیکار با هوا پر می شوند. بیشتر آن ها در هنگام راه اندازی تخلیه می شوند، اما ممکن است هوا در سیستم باقی بمانند.
- هوا در سیال
بسته به دما و فشار، درمایعاتی مانند آب ممکن است هوا به دام افتاده باشد یا مایع شود. در جریان سیال از آب جدا می شود و می تواند در قسمت های بالایی سیستم به دام بیفتد. همچنین در لوله های فاضلاب، فاضلاب می تواند با مواد شیمیایی تماس پیدا کند و تبدیل به گازهایی شود که در سیستم فاضلاب محبوس شود.
- تجهیزات مکانیکی
هوا همچنین می تواند از طریق سیستم های مکانیکی مانند پمپ ها، اتصالات لوله، شیرها و غیره وارد خط لوله شود. نشتی یا آب بندی معیوب در این قطعات می تواند منجر به نفوذ هوا به سیستم لوله کشی شود (مطالعه بیشتر: روش های رفع نشتی لوله های فولادی). خلاء زمانی در لوله ها ایجاد می شود که فشار در لوله ها کمتر از فشار اتمسفر باشد. حفره ها می توانند به دلیل تغییرات ناگهانی در سرعت سیال جاری ظاهر شوند. مثلاً:
- وقتی پمپ ها خیلی سریع خاموش می شوند
- هنگامی که دریچه ها به طور ناگهانی بسته می شوند
- تخلیه بخش های خط لوله به روش اشتباه
عواقب هوا و خلاء در خطوط لوله چیست؟
هوا و خلاء ایجاد شده در خط لوله می تواند اثرات جدی بر عملکرد خط لوله داشته باشد. برخی از این پیامدها عبارت اند از:
- کاهش راندمان پمپاژ: هوا در خطوط لوله می تواند کارایی سیستم پمپاژ را کاهش دهد. هوای محبوس شده در نقاط مرتفع سیستم، جریان را مسدود می کند، هد فشار و درنتیجه انرژی موردنیاز برای جریان را افزایش می دهد.
- خوردگی خط لوله: بسته به دمای خط لوله، اکسیژن موجود در هوای محبوس شده می تواند یک عامل خورنده قوی باشد. اکسیژن فلز را به تدریج اکسید می کند که منجر به زنگ زدگی، انسداد و شکست ساختاری لوله می شود.
- دستگاه های اندازه گیری و ابزار دقیق معیوب: حباب های هوا و خلاء می توانند برای دستگاه های اندازه گیری و کنترل جریان مشکل ایجاد کنند. آن ها بر توانایی دستگاه ها برای اندازه گیری و کنترل دقیق جریان تأثیر می گذارند.
- چکش آبی: هنگامی که یک محفظه هوا در لوله وجود دارد، فشار در اطراف انسداد ایجاد می شود. فشار آب که در اطراف این انسداد می چرخد، ارتعاشات را در سراسر لوله می فرستد. این ارتعاش که به عنوان چکش هوا یا چکش آبی شناخته می شود، به طور بالقوه می تواند به وسایل مهم آسیب برساند. مقاله پدیده ضربه قوچ چیست و روش جلوگیری از چکش آبی آن را به طور کامل توضیح میدهد.
- خرابی لوله: خلاء می تواند در خطوط لوله ویرانی ایجاد کند. اگر خلاء قابل توجهی وجود داشته باشد، لوله می تواند به دلیل اختلاف فشار در دو طرف دیواره لوله به سمت داخل فروبریزد.
شیر هواگیری چیست؟
چگونه می توان از تشکیل هوا ویا خلاء در سیستم های تأمین آب و در نتیجه به حداقل رساندن آسیب های گفته شده جلوگیری کرد؟ یک راه حل می تواند یک شیر هواگیری باشد. شیر هواگیری یک دستگاه کنترل جریان هیدرومکانیکی ویژه که امکان جریان اندازه گیری شده سیال را در یک یا هر دو جهت می دهد، است. عملکرد آن در خط لوله انتشار گازهای انباشته شده یا ورود هوا به خط لوله در طول پر کردن، تخلیه یا عملیات سیستم های خط لوله مایع است.
علاوه بر آسیب جدی ناشی از تجمع هوا در سیستم های گرمایشی، تجمع هوای گرم در بالاترین نقاط سیستم لوله کشی باعث توقف گردش و از دست دادن قابلیت گرمایش سیستم می شود. برای خروج گازهای اضافی از سیستم های گرمایشی از شیر هواگیری استفاده می شود. این شیرهای صنعتی در دو نوع پلاستیکی و برنجی بوده و در پمپ سیرکولاتور سیستم لوله کشی قرار می گیرند. شیر هواگیری در بسیاری از سیستم های تأسیساتی مانند موتورخانه ها، کلکتورها ، پمپ ها و یا هر سیستم دیگری که تغییرات دما باعث ایجاد هوا می شود استفاده می شود (بیشتر بخوانید: شیرآلات صنعتی چیست و آشنایی با انواع ولو)
انواع شیر هواگیری
شیرهای هواگیری به دو نوع دستی و اتوماتیک تقسیم می شوند. به طور کلی در هر سیستمی می توان از انواع دستی و اتوماتیک استفاده کرد، اما شیرهای دستی و اتوماتیک و همچنین شرایط خاص سیستم لوله کشی تفاوت های کوچکی دارند که باعث ایجاد تفاوت در استفاده از این دو نوع شیر می شود.
شیر هواگیری اتوماتیک
شیر هواگیری اتوماتیک دارای یک شناور در محفظه خود است. به طور معمول وقتی بخار جمع نمی شود این شناور قرار می گیرد اما به محض اینکه بخار داغ بالا آمد و در لوله و پشت شناور جمع شد، شناور دور می شود و بخار داغ خارج می شود. هنگامی که تمام بخار داغ موجود در سیستم خارج شد، شناور به جای خود بازمی گردد.
اگر به دلایلی شناور در یک بخش گیر کند و نتواند به موقعیت اولیه خود بازگردد، دو حالت ایجاد می شود. یا آب داخل لوله با بخار خارج می شود و یا در حالت دوم مسیر خروج بخار را می بندد و باعث می شود بخار در لوله بماند. شیرهای هواگیری اتوماتیک معمولاً در کلکتورهای دارای جریان سنج استفاده می شوند تا در عملکرد سیستم دریچه اتوماتیک گاز اختلال ایجاد نکنند. البته همان طور که گفته شد در سیستم های دیگر از شیرهای هواگیری اتوماتیک استفاده می شود و اشکالی ندارد.
شیر هواگیری دستی
شیرهای هواگیری دستی دو نوع هستند. نوع اول را می توان باز و بسته کرد و نوع دوم را با کمک پیچ گوشتی مخصوص تغییر داد. دریچه های ولوم برای کاربران راحت هستند زیرا دریچه های هوا برای مدت کوتاه و طولانی باز و بسته می شوند. اما محدودیتی برای استفاده از هر دو نوع بسته به سیستم لوله و سایر شرایط وجود ندارد. در برخی از شیرهای هواگیری دستی که برای جمع آوری استفاده می شوند، به دلیل اینکه باز و بسته کردن دریچه هوا با پیچ گوشتی کافی نیست، از یک کاغذ با درپوش پلاستیکی در کنار شیر استفاده می شود که نقش بست را دارد.
به طورکلی سه مدل از شیر هواگیری دستی وجود دارد. شیر تخلیه تک سوراخ، دو سوراخ و دیسکی که در توضیحات زیر به بررسی این 3 مدل می پردازیم:
شیر هواگیری تک سوراخه
این شیرها از آهن، فولاد یا چدن ساخته شده اند و در برابر مواد شیمیایی و خوردگی بسیار مقاوم هستند. این شیر یک نوع کوچک است که در قسمتی از لوله که احتمال تجمع هوا در آن بیشتر است نصب می شود و وظیفه شیر هوای تک سوراخه استفاده از شناور کوچک شناور در مقدار معینی آب برای مسدود کردن مسیر عبوری است.
با آب، سوراخ را ببندید و با فشار دادن و خارج کردن هوا، سوراخ را پر کنید. این سوراخ کوچک حدود 10 میلی متر قطر دارد و موادی که درون آن شناور است معمولاً فولاد ضدزنگ با روکش پلاستیکی است. علاوه بر این، از نوع بزرگ تک سوراخ برای آزاد کردن مقدار زیادی هوای تولید شده در هنگام پر شدن لوله خالی یا تأمین هوا برای تخلیه لوله استفاده می شود و همچنین می توان از آن در مقایسه با پدیده ضربه قوچ استفاده کرد. مقاله لوله فولادی چیست و انواع لوله فولادی در صنعت را بخوانید.
شیر هواگیری دو سوراخه
روش کار شیر دو دریچه ترکیبی از شیر تک دریچه کوچک و بزرگ است که به طور کلی قطری در حدود 200 میلی متر دارد و دارای دو نوع تک محفظه و دو محفظه است.
شیرهواگری دیسکی
این شیرهای خروجی در اندازه های بزرگ تر، معمولاً حدود 250 میلی متر در دسترس هستند و به صورت تک محفظه و سوراخ بزرگ عرضه می شوند. لازم به ذکر است که در این شیرها به جای شناور از دیسک در مسیر عبور هوا استفاده می شود.
محل نصب شیر هواگیری کجاست؟
انتخاب محل مناسب برای نصب شیر هواگیری بسیار مهم است. برای به دست آوردن حداکثر کارایی، شیرهای هواگیری در مکان های استراتژیک در مسیر خط لوله قرار می گیرند. برای هوادهی و تهویه مناسب سیستم های آب و فاضلاب، شیر هواگیری در نقاط زیر موردنیاز است:
بالاترین نقطه
حباب های هوا جمع می شوند و حباب های هوا را تشکیل می دهند که در بالاترین نقاط سیستم گیر می کنند. قرار دادن شیرهای هواگیری در این مکان به تهویه حفره های هوا به اتمسفر کمک می کند.
نقاط اوج موقت
نقاط مرتفع محلی نیز می توانند به عنوان نقطه تجمع حباب های هوا عمل کنند. یک دریچه هوا در اینجا حباب ها را به اتمسفر خارج می کند.
بخش های لوله با افزایش یا سقوط طولانی
حفره های هوای جابجا شده می توانند به پایین دست جریان پیدا کنند و حفره های هوای بزرگ تری را در قسمت بالایی لوله تشکیل دهند. همچنین، جریان سریع در بخش های لوله شیب دار رو به پایین می تواند خلاء ایجاد کند. به عنوان یک قاعده کلی، دریچه های رهاسازی هوا و شیرهای هواگیری هوا باید هر 600 متر روی لوله های طولانی نصب شوند تا هوا به خوبی تخلیه شود و هوا به داخل سیستم کشیده شود.
پس از بسته شدن سریع شیرها
هنگامی که دریچه ها به طور ناگهانی خاموش می شوند، به دلیل تکانه جریان، خلاء می تواند در پایین دست شیر ایجاد شود. برای عملکرد صحیح لوله، فشار منفی باید با ورود هوا به لوله کاهش یابد.
دستگاه های تقویت کننده جریان
پس از مسدود کردن وسایلی مانند توربین یا شیرهای کنترل اختلاف فشار و سرعت می تواند منجر به تشکیل خلاء شود. شیرهواگیری نزدیک این دستگاه ها برای کشیدن هوا به داخل سیستم مورد نیاز است. شیرهای هواگیری باید بعد از این دستگاه ها نصب شوند تا این حفره های هوا تخلیه شود.
درنهایت، همیشه شیر هواگیری خود را در مکان های قابل دسترس و دارای تهویه مناسب نصب کنید. این کار تضمین می کند که آن ها همیشه هوای کافی برای کشیدن به داخل سیستم ها دارند و هوای خارج شده دارای یک مسیر خروجی است. همچنین دسترسی به شیرآلات برای تعمیر و نگهداری آسان تر می شود.
کلام آخر
از این مقاله متوجه شدیم که هوا ممکن است در شبکه های آب انباشته شود، می تواند تهدید قابل توجهی برای کل سیستم باشد. همچنین انواع شیرهای هواگیری را به شما معرفی کردیم و نحوه انتخاب دریچه هوای مناسب را توضیح دادیم. شیرهای هواگیری که توسط شرکت پردیس فولاد تأمین می شود دارای بالاترین کیفیت بوده و از استانداردهای بالایی برخوردار هستند. پردیس فولاد قادر به تامین لوله کالوپ است و جهت دریافت اطلاعات بیشتر و مشاوره با ما تماس بگیرید.
