Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Regulacja dławieniowa w rurociągach

Wykorzystanie zasuw wodociągowych i przepustnic
Zasuwy dławieniowe
Zasuwy dławieniowe
armaturaipompy.pl

Zasuwy i przepustnice to niezbędne elementy wyposażenia układów rurociągów. Mimo ich zupełnie różnej konstrukcji w praktyce zdarza się, że oba typy zaworów stosowane są zarówno do regulacji, jak i odcinania przepływu. Możliwości regulacyjne zasuw są znacząco ograniczone, dlatego projektanci i użytkownicy układów wodociągowych w miejscach, gdzie może wystąpić konieczność regulacji, powinni stosować wyłącznie przepustnice lub inne zawory o korzystnej charakterystyce regulacyjnej i kawitacyjnej. Przyczyni się to do długotrwałej i bezawaryjnej pracy całego układu.


Zasuwy

Zgodnie z przeznaczeniem i zaleceniami producentów zasuwy służą wyłącznie do odcinania przepływu w rurociągach, co oznacza, że mogą pracować w pozycji całkowicie otwartej lub całkowicie zamkniętej. Jednak podczas eksploatacji w stacjach uzdatniania wody, pompowniach i sieciach wodociągowych zasuwy używane są często również do regulacji (dławienia) przepływu. Konsekwencjami takich działań są istotne trudności w uzyskaniu pożądanych parametrów przepływu, pojawienie się kawitacji i związane z nią zniszczenia uszczelnień i metalowych elementów zasuw.

Dostępne jest obecnie wiele rozwiązań konstrukcyjnych zaworów zasuwowych. Można je podzielić według konstrukcji elementu zamykającego, tzw. klina. Wyróżnia się zasuwy z twardym uszczelnieniem klina oraz z uszczelnieniem miękkim. Pierwszy rodzaj zasuw (fot. 1) spotykany jest głównie w instalacjach przemysłowych, gdzie wysoka temperatura lub agresywność chemiczna mogłaby w szybkim tempie uszkodzić klin elastyczny. Wykonywane są najczęściej ze stali wysokogatunkowej (np. 316 wg AISI). Jednak zasuw z twardym uszczelnieniem klina nie stosuje się już obecnie w technice wodociągowej – ich miejsce zajęły zasuwy z klinem gumowanym wprowadzone do produkcji w latach sześćdziesiątych XX w. (fot. 2).

Charakterystyki hydrauliczne i kawitacyjne zasuw wodociągowych

W literaturze przedmiotu niewiele jest informacji o charakterystykach hydraulicznych i kawitacyjnych współczesnych zasuw wodociągowych. Producenci nie widzą potrzeby ich wyznaczania i ograniczają się do badań jakościowych podanych  w normie [9] lub innych badań wymaganych przez niezależne instytucje, takie jak np. GSK [12].

Zakładają oni bowiem, że zasuwy przeznaczone są do pracy w pozycji całkowicie otwartej lub całkowicie zamkniętej i nie służą do regulacji przepływu [2, 5]. Informacji na temat charakterystyk hydraulicznych szukać można w piśmiennictwie sprzed kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu lat [1, 6, 7, 13] i są to przede wszystkim prace wykonane w ośrodkach radzieckich i amerykańskich. Natomiast wyników badań kawitacyjnych szukać można m.in. w pracach Balla i Tullisa [3, 8].

Istnieje jednak wiele różnic konstrukcyjnych pomiędzy zasuwami z twardym uszczelnieniem klina, dla których dostępne są wyniki badań, a stosowanymi obecnie urządzeniami z klinem gumowym. Różnice te mogą mieć zasadniczy wpływ na właściwości hydrauliczne i kawitacyjne zasuw. Do najważniejszych należą [4]:

  • konstrukcja klina zasuwy, w szczególności jego grubość i geometria (1 na rys. 1),
  • konstrukcja przelotu zasuwy, w szczególności dolna część – zasuwa starego typu ma gniazdo, natomiast w nowym typie dno przelotu jest gładkie (2 na rys. 1),
  • konstrukcja górnej części przelotu zasuwy: urządzenia starego typu przy pełnym otwarciu posiadają szczelinę pomiędzy korpusem zasuwy a dolną częścią klina, a w nowoczesnych zasuwach podniesiony klin ciasno przylega do korpusu zasuwy (3 na rys. 1);
  • zasuwy starego typu mają przelot o jednakowej średnicy, natomiast w nowych zasuwach zmniejszono średnicę przelotu w okolicy płaszczyzny, w której porusza się klin.


Dążenie do poznania pełnych charakterystyk hydraulicznych oraz warunków pojawienia się i rozwoju kawitacji we współczesnych zasuwach wodociągowych wydaje się zatem w pełni uzasadnione. Na rys. 2 i 3 przedstawiono wybrane zależności uzyskane na podstawie wyników badań hydraulicznych i kawitacyjnych zasuw wodociągowych typu E produkcji Hawle z tzw. miękkim uszczelnieniem klina (w zakresie średnic od DN 40 do DN 100, o długości zabudowy F5 wg normy PN-EN 558-1:2008 [11], wykonanych z żeliwa klasy 400 wg normy PN-EN 1563:2000 [10], pokrytych wewnątrz i na zewnątrz powłoką EWS wg zaleceń GSK [12]).

Interpretacja wyników i wnioski

Na rys. 3 przedstawiono zmianę strumienia objętości dla różnych nastaw zaworu. Linia ciągła dotyczy przymykania zasuwy, linia przerywana – otwierania. Linia czerwona oznacza nastawę, przy której pojawia się zjawisko kawitacji. Wyniki badań dowodzą, że pojawienie się kawitacji zaczątkowej w zasuwach występuje przy przymknięciu ok. 60%, a kawitacja rozwinięta występuje przy przymknięciu ok. 80%.

Charakterystyki regulacyjne zasuw odbiegają znacznie od charakterystyki zaworu idealnie regulacyjnego, w związku z czym zasuwy nie mają właściwości przydatnych przy regulacji układu hydraulicznego. Efektywna regulacja zasuwą [4] rozpoczyna się od stopnia przymknięcia wynoszącego ok. 60%. Można zatem wnioskować, że ustawienie wymaganych parametrów dławienia jest nieprecyzyjne – przy stosunkowo niewielkim obrocie pokrętła zasuwy (niewielkiej zmianie położenia klina) uzyskać można dużą zmianę stopnia dławienia.

Ponadto efektywny zakres regulacji mieści się prawie całkowicie w obszarze, w którym występuje zjawisko kawitacji. Oczywiste jest więc, że efektywnej regulacji dławieniowej towarzyszyć mogą drgania, a określonej intensywności zjawiska kawitacji – erozja kawitacyjna, która może doprowadzić do uszkodzenia zasuwy. Zgodzić się należy zatem z opinią producentów dotyczącą braku możliwości stosowania zasuw do regulacji dławieniowej.

   16.05.2011

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl