Cara kerja katup buang

Teori di balik katup buang adalah efek daya apung cairan pada bola apung. Bola apung secara alami akan mengapung ke atas di bawah daya apung cairan saat permukaan cairan katup buang naik hingga menyentuh permukaan penyegelan lubang buang. Tekanan yang stabil akan menyebabkan bola menutup dengan sendirinya. Bola akan jatuh bersamaan dengan permukaan cairan ketika tekanan stabil.katupnyaPermukaan cairan menurun. Pada titik ini, lubang pembuangan akan digunakan untuk menyuntikkan sejumlah besar udara ke dalam pipa. Lubang pembuangan secara otomatis membuka dan menutup karena inersia.

Bola apung berhenti di dasar mangkuk bola ketika pipa beroperasi untuk mengeluarkan banyak udara. Begitu udara di dalam pipa habis, cairan mengalir deras ke katup, melewati mangkuk bola apung, dan mendorong bola apung kembali, menyebabkannya mengapung dan menutup. Jika sejumlah kecil gas terkonsentrasi di dalamkatupsampai batas tertentu saat pipa beroperasi normal, permukaan cairan di dalamkatupSaat tekanan berkurang, pelampung juga akan berkurang, dan gas akan dikeluarkan melalui lubang kecil. Jika pompa berhenti, tekanan negatif akan dihasilkan kapan saja, dan bola apung akan jatuh kapan saja, dan sejumlah besar hisapan akan dilakukan untuk memastikan keamanan pipa. Ketika pelampung kehabisan gas, gravitasi menyebabkannya menarik salah satu ujung tuas ke bawah. Pada titik ini, tuas miring, dan celah terbentuk di titik di mana tuas dan lubang ventilasi bersentuhan. Melalui celah ini, udara dikeluarkan dari lubang ventilasi. Pembuangan menyebabkan permukaan cairan naik, daya apung pelampung meningkat, permukaan ujung penyegelan pada tuas secara bertahap menekan lubang pembuangan hingga sepenuhnya tertutup, dan pada titik ini katup pembuangan tertutup sepenuhnya.

Pentingnya katup buang

Ketika pelampung kehabisan udara, gravitasi menyebabkan salah satu ujung tuas tertarik ke bawah. Pada titik ini, tuas miring, dan celah terbentuk di titik di mana tuas dan lubang ventilasi bersentuhan. Melalui celah ini, udara dikeluarkan dari lubang ventilasi. Pengeluaran udara menyebabkan permukaan cairan naik, daya apung pelampung meningkat, permukaan ujung penyegel pada tuas secara bertahap menekan lubang pembuangan hingga tertutup sepenuhnya, dan pada titik ini katup pembuangan tertutup sepenuhnya.

1. Munculnya gas dalam jaringan pipa penyediaan air sebagian besar disebabkan oleh lima kondisi berikut. Ini adalah sumber gas dalam jaringan pipa operasi normal.

(1) Jaringan pipa terputus di beberapa tempat atau seluruhnya karena suatu sebab;

(2) memperbaiki dan mengosongkan bagian pipa tertentu dengan tergesa-gesa;

(3) Katup buang dan pipa tidak cukup rapat untuk memungkinkan injeksi gas karena laju aliran satu atau lebih pengguna utama diubah terlalu cepat sehingga menimbulkan tekanan negatif di dalam pipa;

(4) Kebocoran gas yang tidak mengalir;

(5) Gas yang dihasilkan oleh tekanan negatif operasi dilepaskan di pipa hisap pompa air dan impeler.

2. Karakteristik pergerakan dan analisis bahaya kantung udara jaringan pipa pasokan air:

Metode utama penyimpanan gas di dalam pipa adalah aliran slug, yang mengacu pada gas yang ada di bagian atas pipa sebagai banyak kantung udara independen yang tidak kontinu. Hal ini karena diameter pipa jaringan pipa pasokan air bervariasi dari besar hingga kecil sepanjang arah aliran air utama. Kandungan gas, diameter pipa, karakteristik penampang memanjang pipa, dan faktor-faktor lain menentukan panjang kantung udara dan luas penampang air yang ditempati. Studi teoretis dan aplikasi praktis menunjukkan bahwa kantung udara bermigrasi bersama aliran air di sepanjang bagian atas pipa, cenderung menumpuk di sekitar tikungan pipa, katup, dan fitur lain dengan diameter yang bervariasi, dan menghasilkan osilasi tekanan.

Besarnya perubahan kecepatan aliran air akan berdampak signifikan pada peningkatan tekanan yang disebabkan oleh pergerakan gas karena tingginya tingkat ketidakpastian kecepatan dan arah aliran air dalam jaringan pipa. Eksperimen yang relevan telah menunjukkan bahwa tekanannya dapat meningkat hingga 2 MPa, yang cukup untuk merusak pipa pasokan air biasa. Penting juga untuk diingat bahwa variasi tekanan secara keseluruhan memengaruhi jumlah kantung udara yang bergerak pada waktu tertentu dalam jaringan pipa. Hal ini memperburuk perubahan tekanan dalam aliran air yang mengandung gas, meningkatkan kemungkinan terjadinya kebocoran pipa.

Kandungan gas, struktur pipa, dan pengoperasian semuanya merupakan elemen yang memengaruhi bahaya gas dalam pipa. Terdapat dua kategori bahaya: eksplisit dan tersembunyi, dan keduanya memiliki karakteristik sebagai berikut:

Berikut ini adalah bahaya-bahaya yang jelas terlihat.

(1) Knalpot yang keras menyulitkan untuk melewati air
Ketika air dan gas berada dalam fase interfase, lubang pembuangan besar pada katup pembuangan tipe pelampung praktis tidak berfungsi dan hanya mengandalkan pembuangan melalui pori-pori mikro, menyebabkan "penyumbatan udara" yang besar, di mana udara tidak dapat dilepaskan, aliran air tidak lancar, dan saluran aliran air tersumbat. Luas penampang menyusut atau bahkan menghilang, aliran air terputus, kapasitas sistem untuk mensirkulasikan fluida menurun, kecepatan aliran lokal meningkat, dan kehilangan tekanan air meningkat. Pompa air perlu diperbesar, yang akan membutuhkan biaya lebih besar dalam hal daya dan transportasi, untuk mempertahankan volume sirkulasi atau tekanan air semula.

(2) Karena aliran air dan pecahnya pipa akibat pembuangan udara yang tidak merata, sistem penyediaan air tidak dapat berfungsi dengan baik.
Karena kemampuan katup buang untuk melepaskan sejumlah kecil gas, pipa seringkali pecah. Tekanan ledakan gas yang disebabkan oleh pembuangan gas yang tidak memadai dapat mencapai 20 hingga 40 atmosfer, dan kekuatan destruktifnya setara dengan tekanan statis 40 hingga 40 atmosfer, menurut perkiraan teoritis yang relevan. Pipa apa pun yang digunakan untuk memasok air dapat hancur oleh tekanan 80 atmosfer. Bahkan besi cor ulet terkuat yang digunakan dalam teknik pun dapat mengalami kerusakan. Ledakan pipa terjadi sepanjang waktu. Contohnya termasuk pipa air sepanjang 91 km di sebuah kota di Tiongkok Timur Laut yang meledak setelah beberapa tahun digunakan. Hingga 108 pipa meledak, dan para ilmuwan dari Institut Konstruksi dan Teknik Shenyang menentukan setelah pemeriksaan bahwa itu adalah ledakan gas. Hanya sepanjang 860 meter dan dengan diameter pipa 1200 milimeter, pipa air di sebuah kota di selatan mengalami pecah pipa hingga enam kali dalam satu tahun pengoperasian. Kesimpulannya adalah gas buang yang menjadi penyebabnya. Hanya ledakan udara yang disebabkan oleh kebocoran pipa air yang lemah akibat jumlah gas buang yang besar yang dapat merusak katup. Masalah utama ledakan pipa akhirnya teratasi dengan mengganti pipa pembuangan dengan katup pembuangan berkecepatan tinggi dinamis yang dapat memastikan jumlah gas buang yang signifikan.

3) Kecepatan aliran air dan tekanan dinamis di dalam pipa terus berubah, parameter sistem tidak stabil, dan getaran serta kebisingan yang signifikan dapat timbul sebagai akibat dari pelepasan udara terlarut dalam air secara terus menerus dan pembentukan serta perluasan kantung udara secara progresif.

(4) Korosi pada permukaan logam akan dipercepat oleh paparan udara dan air secara bergantian.

(5) Pipa tersebut menghasilkan suara yang tidak menyenangkan.

Bahaya tersembunyi yang disebabkan oleh pengguliran yang buruk

1. Pengaturan aliran yang tidak akurat, kontrol otomatis pipa yang tidak akurat, dan kegagalan perangkat pelindung keselamatan semuanya dapat disebabkan oleh pembuangan yang tidak merata;

2. Terdapat kebocoran pipa lainnya;

3. Jumlah kegagalan pipa semakin meningkat, dan guncangan tekanan terus-menerus dalam jangka panjang menyebabkan keausan pada sambungan dan dinding pipa, yang mengakibatkan berbagai masalah termasuk umur pakai yang lebih pendek dan meningkatnya biaya perawatan;

Sejumlah investigasi teoretis dan beberapa aplikasi praktis telah menunjukkan betapa mudahnya merusak pipa pasokan air bertekanan ketika pipa tersebut berisi banyak gas.

Jembatan water hammer adalah hal yang paling berbahaya. Penggunaan jangka panjang akan membatasi masa pakai dinding, membuatnya lebih rapuh, meningkatkan kehilangan air, dan berpotensi menyebabkan pipa meledak. Pembuangan gas buang merupakan faktor utama penyebab kebocoran pipa pasokan air perkotaan, oleh karena itu mengatasi masalah ini sangat penting. Hal ini dilakukan dengan memilih katup pembuangan yang dapat membuang dan menyimpan gas di bagian bawah pipa pembuangan. Katup pembuangan berkecepatan tinggi dinamis kini memenuhi persyaratan tersebut.

Ketel uap, pendingin udara, pipa minyak dan gas, pipa pasokan air dan drainase, serta pengangkutan lumpur jarak jauh semuanya membutuhkan katup buang, yang merupakan bagian tambahan penting dari sistem perpipaan. Katup ini sering dipasang di ketinggian atau di tikungan untuk membersihkan pipa dari gas berlebih, meningkatkan efisiensi pipa, dan mengurangi penggunaan energi.
Berbagai jenis katup buang

Jumlah udara terlarut dalam air biasanya sekitar 2% volume. Udara terus-menerus dikeluarkan dari air selama proses pengiriman dan terkumpul di titik tertinggi pipa untuk menciptakan kantung udara (AIR POCKET), yang digunakan untuk melakukan pengiriman. Kemampuan sistem untuk mengangkut air dapat berkurang sekitar 5–15% seiring dengan semakin sulitnya pengolahan air. Tujuan utama katup pembuangan mikro ini adalah untuk menghilangkan udara terlarut 2% volume tersebut, dan dapat dipasang di gedung-gedung tinggi, pipa-pipa di pabrik, dan stasiun pompa kecil untuk melindungi atau meningkatkan efisiensi pengiriman air sistem dan menghemat energi.

Badan katup oval dari katup buang kecil tuas tunggal (TIPE TUAS SEDERHANA) dapat dibandingkan. Diameter lubang buang standar digunakan di dalamnya, dan komponen internal, yang meliputi pelampung, tuas, rangka tuas, dudukan katup, dll., semuanya terbuat dari baja tahan karat 304S.S dan sesuai untuk kondisi tekanan kerja hingga PN25.