Zašto koristiti vazdušne ventile u aplikacijama za vodu i otpadne vode

Svi sistemi vodosnabdevanja sastoje se od cevi koje prenose vodu od svog izvora do odredišta. U ovom procesu, džepovi zarobljenog vazduha mogu se formirati u cevovodima. Džepove vazduha i gasova otpadnih voda je teško otkriti i oni umanjuju ukupnu efikasnost  sistema. Vazdušni džepovi takođe mogu prouzrokovati probleme sa hidro udarom, potpuno zaustavljanje protoka, pucanje cevi, buku i koroziju cevi. Vazduh u cevovodu takođe može prouzrokovati nestabilan rad regulacionih ventila, merača i druge opreme. Da bi se obezbedio siguran i efikasan rad, presudno je permanentno uklanjanje vazduha i gasova otpadnih voda iz vodovodnog sistema.

Zašto se vazduh pojavljuje u cevovodima

Rastvoreni vazduh postoji u svim sistemima prenosa tečnosti. Glavni izvori su:

• Nepotpuno punjenje linije koja ostavlja vazdušne džepove na vrhovima cevovoda
• Rastvoreni vazduh koji se oslobađa iz tečnosti kada padne pritisak i/ili temperatura poraste
• Vazduh usisan u sistem kroz otvore na npr. spojevima, prekidima/pukotinama i dodatnim elementima

Ako zapremina džepa vazduha i gasova otpadnih voda dostigne određenu veličinu, što se posebno dešava na vrhovima cevovoda gde se vazdušni džepovi prirodno sakupljaju, dolazi do ograničenja protoka koje stvara nepotreban pad pritiska rizikujući potpuno zaustavljanje protoka vode.

Zašto se javlja vakuum u cevovodima

Vakuum se može javiti u cevima zbog nedostatka vazduha u sistemu uzrokujući ozbiljne ireverzibilne probleme. Dokazano je da negativni pritisci kojima se ne upravlja uzrokuju:

• Oštećenja cevovoda uzrokujući usisavanje zagađivača, blata i prljavštine kroz neispravne veze, pukotine u cevima i dodatnim elementima.
• Smanjen vek trajanja cevovoda zbog pozitivnih i negativnih pritisaka koji deluju na zid cevi. To može rezultirati pojavom zamora koji će oslabiti i na kraju prouzrokovati oštećena zida cevi. Ovo je posebno važno za stare cevovode gde je verovatna degradacija materijala.
• U ekstremnim slučajevima čak i kolaps cevi

Tri preduslova moraju postotjati da bi zagađivač ušao u sistemima za distribuciju vode:

1) Postojanje izvora zagađenja izvan distributivne cevi (npr. kontaminirana podzemna voda)
2) Put koji pruža ulazak u sistem (neispravni cevni spojevi ili curenja)
3) Pokretačka sila (negativni pritisak unutar cevovoda)

Jedno rešenje za sprečavanje kontaminacije je uklanjanje jednog od tri preduslova: pokretačka snaga. Vazdušni ventili su najefikasniji i najisplativiji alat za postizanje toga, a ugradnjom i održavanjem sistema sa vazdušnim ventilima upravlja se negativnim pritiskom i uklanja se iz jednačine, omogućavajući čak i starijoj mreži da ostane zaštićena od kontaminacije iz tla.

Vakuum u sistemu cevi pod pritiskom može biti uzrokovan neefikasnim vazdušnim ventilima koji ne reaguju na hidraulične uslove, vazdušnim ventilima koji su otkazali zbog izostanka održavanja, i potpunim nedostatkom vazdušnih ventila na cevovodu.

Vazdušni ventili se često povezuju sa oslobađanjem vazduha iz sistema, a samim tim su i poznatiji kao ventili za otpuštanje vazduha. Međutim, ovo ime je pogrešno jer je njihova funkcija uvođenja vazduha u sistem kako bi se izbegao vakuum podjednako važna.

Funkcija vazdušnih ventila

Vazdušni ventili su hidromehanički uređaji sa unutrašnjim plutajućim mehanizmom dizajniranim za oslobađanje zarobljenog vazduha i gasova otpadnih voda tokom punjenja i rada cevovodnog sistema.

Takođe obezbeđuju unos vazduha tokom pražnjenja kako bi održali pozitivan pritisak. Ovo je važno jer negativni pritisak izaziva vakuum koji može rezultirati kolapsom cevi i uvođenjem zagađivača u sistem.

Zbog toga vazdušni ventili pružaju zaštitu od prolaznih pritisaka i zarobljenog vazduha u cevovodima, koji su glavni uzroci pucanja, urušavanja i lomljenja cevovoda.

Pravilnom upotrebom vazdušnih ventila postići ćete:

• Smanjenje potrošnje energije i troškova rada
• Smanjenje pada pritiska
• Skraćenje vremena prilikom punjenja sistema cevi
• Smanjenje rizika od hidro udara
• Manje kvarova ili netačnosti u merenju protoka
• Smanjena korozija
• Smanjen rizik od kontaminacije
• Smanjen rizik od pucanja i kolapsa cevi
• Smanjeni troškovi zamene
• Smanjena amortizacija zbog povećanog životnog veka mreže
• Smanjenje potrebnog kapaciteta pumpe zbog manjeg pada pritiska

Tri glavne vrste vazdušnih ventila

Postoje tri vrste vazdušnih ventila instaliranih u vodenim sistemima: automatski vazdušni ventili, vazdušno/vakuumski ventili i kombinovani vazdušni ventili.

Automatski vazdušni ventili kontinuirano oslobađaju relativno male količine vazduha iz linije pod pritiskom. Automatski vazdušni ventili poznati su i kao vazdušni ventili sa malim otvorima i vazdušni ventili pod pritiskom.

Vazdušno/vakuumski ventili ispuštaju velike količine vazduha prilikom punjenja cevovoda. Vazdušno/vakuumski ventili omogućavaju dotok velikih količina vazduha kada se vodovi prazne ili kada pritisak naglo padne ispod atmosferskog pritiska. Vazdušno/vakuumski ventili poznati su i kao kinetički vazdušni ventili, vazdušni ventili velikog otvora, vakuumski prekidači, vazdušni ventili niskog pritiska, ventili za odvazdušivanje i vazdušni ventili sa jednim dejstvom.

Kombinovani vazdušni ventili kombinuju funkciju automatskih vazdušnih ventila i vazdušno/vakuumskih ventila. Funkcija automatskog otpuštanja vazduha oslobađa akumulirani vazduh iz sistema dok je pod pritiskom, a funkcija vazdušno/vakuumska je ispuštanje i dotok velike količine vazduha tokom punjenja ili pražnjenja cevovoda. Kombinovani vazdušni ventili poznati su i kao vazdušni ventili sa dve kugle, vazdušni ventili sa dvostrukim dejstvom i vazdušni ventili sa dvostrukim otvorima.