شیر اتوماتیک هوا

 

بخش اعظم شيرهاي تخليه هوا در جهان حدودا از اوايل قرن بيستم توليد شده اند ولي با وجود پيشرفتهايي از نظر مواد مورد استفاده و اطلاعات فني قابل دسترسي ، تغيير چنداني  نيافته اند. اين امر تا حد زيادي ناشي از بي علاقگي صاحبان صنايع نسبت به سرمايه گذاري كم در اين زمينه بوده است ، چرا كه براي شيرهاي تخليه هوا در مقايسه با ساير انواع شيرها بازار نسبتا كوچكي وجود دارد.

شركت آب وحباب مهركيا توليد كننده شيرهاي تخليه هواي پيشرفته ومنحصر به فردي است كه ضمن بررسي تمام اطلاعات موجود درباره ي شير تخليه هوا در سطح جهان و تحقيقات وپژوهش هاي گسترده دراين زمينه به اين نتيجه رسيده است كه به رغم مشابه بودن طرح و شكل بندي شيرهاي تخليه هوا اطلاعات آماري كاملا متفاوتي در مورد آنها وجود دارد و پديده هايي نظير فشار موجي و ضربه قوچي آب مورد پژوهش جامعي قرار نگرفته و يا اصلا ناديده گرفته شده اند .

تحقيقات انجام شده حاكي از آن است كه شركت آب وحباب مهركيا يكي از چند شركت توليد كننده شيرتخليه هوا است كه   در انجام آزمايش ها وتحقيقات علمي و صنعتي و ساير آزمون هاي مورد نظر استاندارد موفقيتهاي چشمگيري داشته است.   

 ما در عرصه بازاريابي،دريافتيم كه بسياري از مهندسان طراح در انتخاب درست شيرتخليه هوا ونصب صحيح آن با چه مشكلاتي روبرو هستند ، زيرا تنها مرجع آنها كاتالوگ واطلاعات شركت هاي توليد كننده بوده ، واين امر موجب بي دقتي هاي بسياري از جانب ايشان مي شود.

شركت آب وحباب مهركيا با توجه به نياز مبرم به وجود يك مرجع جامع در مورد شيرهاي تخليه هوا اقدام به نشر اين جزوه بر مبناي پرسش هايي كه غالباً توسط مهندسان طراح مطرح مي شود نموده است .

هدف از انتشار اين جزوه ، ارائه رهنمودي كامل به مهندسان طراح پيرامون نكات مهم قابل بررسي هنگام درجه بندي شيرهاي تخليه هوا مبتني بر اصول بنيادي خواص هوا ونيز تجربيات ساليان متمادي است.

  از جمله نكات مطرح شده ، بررسي پديده هاي فشار موجي و ضربه قوچي آب بر اثر تخليه هوا ونيز بررسي كمبودها ونواقص شيرهاي تخليه هوا مي باشد.

سيستم هاي لوله آب معمولاً بر اثر فشارهاي موجي وضربه قوچي آب كه علت بروز آنها به آساني روشن نمي شود ، دچار      آسيب ديدگي و خسارتهاي  پرهزينه اي مي گردند كه در اكثر موارد اين مشكل از شيرهاي تخليه هوا ناشي مي شوند.  

طراحي صحيح سيستم لوله آب مستلزم آن است كه مهندس طراح به تحليل جامعي از پديده هاي فشار موجي و ضربه قوچي  آب برسد. اين بدان معناست كه شرايط گوناگون جريان آب ، عملكردهاي گوناگون وتركيبات مختلف وسايل ، مورد بررسي قرار گيرد ، وليكن در اكثر موارد اثرات تخليه هوا مشابه عوامل تشديد كننده اين پديده ها به علت كمبود آمار واطلاعات در اين زمينه  ، مورد بي توجهي وسهل انگاري قرار مي گيرد .

اطلاعات موجود در اين زمينه معمولاً بسيار دشوار و پيچيده است وصرفاً با استفاده از رياضيات بدون هيچ توجهي با اين     پديده ها برخورد مي شود كه اين خود باعث ايجاد خلل در كار مهندسان طراح در برخورد علمي با اين پديده ها مي شود.به علاوه اكثر برنامه هاي كامپيوتري درمحاسبات خودپديده هاي فشار موجي وضربه قوچي آب براثرتخليه هوارامنظورنمي كنند.

علل وجود هوا در لوله

در لوله داراي آب جاري ، هوا به سه علت نفوذ مي كند:

  1. وجود هوا در لوله پيش از پرشدن لوله
  2. وجود هواي حل شده در آب داخل لوله ، كه بر اثر فشار وسرعت جريان آب آزاد مي شود.
  3. ورود هوا به لوله آب از طريق شيرهاي تخليه هوا در شرايط خلاً يا  براثر عمليات گردابي و يا از راه هاي ديگر

محدويت هاي كاركردي شيرتخليه هوا تحت سه قانون فيزيكي قرار دارد:

  1. معادله يوكووسكي
  2. قانون بويل
  3. قانون پاسكال

عملكرد شيرتخليه هوا به طرح وشكل بندي دروني آن وابسته است وتوليد هر كارخانه در مقايسه با توليدات كارخانه ديگر، در چارچوب پارامترهاي فيزيكي ممكن است تفاوت اساسي  داشته باشد.

طرح شير آب و حباب مهركيا بر اساس درك اين قوانين فيزيكي و نيز قوانيني كه  براي طراحي شيرتخليه هوا و جلوگيري از خلاً استفاده شده است ، ارائه شده است.

شيرهاي هوا اتوماتيك آب و حباب مهركيا در 3 نوع توليد مي شوند:

  1. شير هواي اتوماتيك روزنه كوچك
  2. شير هواي اتوماتيك روزنه بزرگ
  3. شير هواي اتوماتيك دو محفظه دو روزنه
  1. شير هواي اتوماتيك روزنه كوچك

وظيفه خروج حبابهاي تشكيل شده در آب را دارد كه براثر تلاطمات داخلي ، كاهش فشار،تبديل ها، پروفيل خط منجر به تجمع حبابها و ايجاد كيسه هاي هوايي در نقاط مرتفع و عطف خطوط لوله و در نهايت باعث كاهش سطح مقطع آبگذر مي گردد .وجود كيسه هاي هوايي علاوه بر ايجاد اختلال در گذر آب مي تواند سبب ايجاد ضربه قوچي در قسمتهاي گوناگون شبكه نيز باشد.

  • شير هواي اتوماتيك روزنه بزرگ

وظيفه خروج  و ورود توده هوا را دارد. هنگام شارژ خط لوله مقدار زيادي از هواي موجود در آن توسط اين نوع شير با فشار گاهي برابر صوت (m/s 333) خارج مي شود. تا جايي كه ديگر سيال به شناور رسيده و آنرا شناور كرده ودر محل خود قرار   مي دهد.

هنگام  شارژ كردن خط جهت تعميرات و يا بازرسي و ديگر موارد با پايين رفتن سطح سيال ، شناور از محل خود آزاد گشته واجازه ورود هوا با فشار خلاء را مي دهد و فوراً جايگزين آب مي شود.

مورد ديگري كه محتمل است خطر بهم آمدن يا دو پهن شدن لوله بر اثر فشار هواي خارج لوله و خلاً نسبي داخل آن مي باشد كه اين مورد خصوصاً متوجه لوله هاي پلي اتيلن يا ساير لوله هاي فولادي با ضخامت كم و قطر زياد ميشود كه به همين دليل استفاده از اين شير ضرورري مي باشد.

  • شير هواي اتوماتيك دومحفظه دوروزنه

وظيفه خروج و ورود توده هوا وهمين طور حبابها وكيسه هاي هوايي تشكيل شده در سيستم آبرساني را دارد.

اين نوع شير اتوماتيك تلفيقي از دو نوع قبلي بوده و يك شير تكامل يافته از هر لحاظ مي باشد ، كه با شرايطي كه دارد  قادر به خروج و ورود توده هوا وحبابها وكيسه هاي هوايي مي باشد.

مزاياي اين شير به قرار ذيل مي باشد:

الف) جدا بودن محفظه ومكانيزم دروني ناحيه اريفيس بزرگ واريفيس كوچك

ب) بالاتر قرار گرفتن ناحيه مكانيزم بدنه اريفيس كوچك

پ)آببندي در پايين ترين فشار ممكن وماگزيمم فشار بار كاري

ت)حجم داخلي بزرگتر شيرآلات دومحفظه دوروزنه نسبت به سايرشيرها بهنگام كاركرد ورود وخروج هواداراي راندمان بالاتري خواهد بود. 

توضيح : با توجه به قانونهاي ذكر شده و مشاهدات وتحقيقات و نقطه نظرات مثبت طراحان عزيز وتست وآزمونهاي گوناگون شركت آب وحباب مهركيا اقدام به طراحي و ساخت اين نوع شيرآلات نموده است.

  1. طراحي و مكانيزم داخلي شيرها به گونه اي است كه هيچ قطعه اي برسر راه خروج هوا وجود ندارد و هوا با همان  سرعت كه خط در حال پر شدن است از شير خارج مي گردد.
  2. با توجه به اينكه كليه حبابها و بالشتكهاي هوايي در خط الراًس و جدار بالاي لوله تجمع مي كنند وميل به آزاد سازي دارند با قرار دادن ناحيه اريفيس كوچك بر بالاي اريفيس بزرگ اين حبابها وكيسه هاي هوايي كه براي آزاد شدن ميل به سطح بالا را دارند ، در اين تله گرفتار شده وآزاد مي شوند وبا كمترين تجمع وفشار، ژيگلور اريفيس كوچك آزاد وديگر نياز به تجمع زياد را ندارند تا شناور قسمت اريفيس بزرگ را آزاد كرده و خروج انجام شود زيرا با فشار به ژيگلور اريفيس كوچك اجازه خروج خود را صادر مي كند و مجدداً ژيگلور با ورود سيال بسته مي شود. ودر طول 24 ساعت اين عمل شايد 1000 بار رخ دهد.

برنامه اندازه گيري و محل يابي براي تعيين انداره محل شيرهاي هوا

در اين مرحله نخست ظرفيت مكش هوا در شيرها مورد توجه قرار مي گيرد و اين امر مشتمل بر دو مرحله است:

  1. تهيه تصوير طولي لوله ، قطر و ميزان جريان و ساير اطلاعلات مربوط به لوله.
  2. مشخص كردن محل قرار گرفتن ساير شيرها از قبيل شيرهاي قطع و وصل و شيرهاي تخليه هوا كه براي كنترل پرو خالي كردن لوله يا بخشهاي مربوط بكار مي روند.
  3. براي تحليل برست،ظرفيت مكش هر بخش از لوله با استفاده از فرمول هيزن-ويليامزمحاسبه مي شود:

كه در اين فرمول:                                                                                                               Q = 1/852    

    عدد ثابت”هيزن-ويليامز” = C      ،       قطر(متر)= D        ،       شيب(متربرمتر)= S        ،        مقدار برست در ثانيه = Q

براي محاسبه تخليه ، حداكثر بالقوه جريان در تخليه بخش مورد نظر محاسبه مي گردد:

كه در اين فرمول:                                                                              Q= Cd

نيروي جاذبه زمين(8/9متربرثانيه)= g   ،   ضريب تخليه(6/0)= Cd   ،   مقدار تخليه در ثانيه= Q   ،  قطرشيرتخليه(متر)= D

اختلاف ارتفاع بين بالاترين نقطه و نقطه تخليه(متر)= h

براساس اين اطلاعات مي توان ميزان جريان مورد نياز را براي تمام نقاط راٌس و ساير نقاطي كه تغيير شيبها در آنها به گونه اي است كه وجود شيرهاي هوا را الزامي مي سازد، تعيين كرد.

1 نظر

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.