Khi nào nên sử dụng van xả khí và lợi ích cũng như các loại van này là gì?

Lợi ích và chức năng của van xả khí là gì?

Việc kiểm soát không khí trong hệ thống nước cũng quan trọng như kiểm soát nước. Những lợi ích chính của việc sử dụng van xả khí bao gồm tăng hiệu quả hệ thống và rút ngắn thời gian làm đầy, tiết kiệm năng lượng cũng như bảo vệ khỏi tình trạng chân không và sập ống. Các van xả khí kiểm soát không khí trong từng giai đoạn sau:

Làm đầy đường ống

Để cho phép bơm đầy hiệu quả, không khí phải được xả hoặc hút ra ngoài. Nếu không khí không được xả hiệu quả, thời gian bơm đầy đường ống sẽ tăng lên đáng kể. Một lượng lớn không khí không được xả ra trong quá trình bơm đầy đường ống có thể dẫn đến hiện tượng tăng áp suất đột ngột.

Vận hành có áp suất (Trạng thái ổn định)

Bong bóng khí sẽ tích tụ tại các điểm cao trong hệ thống và dần dần làm giảm tiết diện hiệu quả của ống. Kết quả là lưu lượng sẽ giảm và chi phí năng lượng tăng lên (để duy trì lưu lượng thiết kế). Trong những trường hợp nghiêm trọng, máy bơm sẽ không thể cung cấp áp suất bổ sung cần thiết để vượt qua các túi khí và dòng chảy trong hệ thống có thể hoàn toàn ngừng lại.

Ngoài ra, không khí làm ảnh hưởng đến hoạt động của các bộ phận như máy bơm, van điều chỉnh và bộ lọc. Đồng hồ nước cơ học, với chỉ số dựa trên vận tốc của chất lỏng, sẽ cho kết quả không chính xác do có không khí trong đồng hồ. Bên cạnh đó, sự hiện diện của không khí với thể tích lớn trong hệ thống cũng góp phần làm tăng sự ăn mòn trong các đường ống kim loại.

Xả đường ống

Trong quá trình xả hệ thống, dù do vỡ hay bảo trì, áp suất âm (điều kiện chân không) sẽ được tạo ra. Áp suất âm có thể làm hỏng các bộ phận khác nhau và trong điều kiện nghiêm trọng có thể dẫn đến sập đường ống. Việc cho phép không khí đi vào sẽ loại bỏ áp suất âm và bảo vệ hệ thống.

Dâng áp suất (Búa nước)

Sóng áp suất có thể xảy ra do máy bơm ngừng đột ngột, van đóng nhanh và các nguyên nhân khác. Thông thường, áp suất tăng lên bao nhiêu thì cũng sẽ giảm xuống bấy nhiêu. Trong một số trường hợp, áp suất có thể trở thành âm (điều kiện chân không), và trong trường hợp xấu nhất có thể xảy ra hiện tượng tách cột nước cùng với sự hình thành khoang rỗng.

Nếu không kiểm soát đúng áp suất tăng đột ngột, hệ thống có thể bị hư hại nghiêm trọng. Để trung hòa các điều kiện chân không sẽ cần hút không khí tại các điểm quan trọng, dựa trên phân tích dao động áp suất.

Các loại van khí là gì?

Có 3 loại van khí cơ bản:

1. Van xả khí tự động (Xả khí)
   • Van xả các túi khí bị kẹt trong quá trình vận hành có áp. Nó có một lỗ nhỏ duy nhất, gọi là Lỗ Tự Động, với đường kính từ 0,04 – 0,2 inch; 1 – 5 mm.
2. Van khí động (Xả/nhập khí)
   • Van xả khí trong quá trình làm đầy đường ống và cho phép hút khí khi hệ thống xả nước hoặc gặp điều kiện chân không. Van có một lỗ lớn duy nhất, gọi là Lỗ Kinetic, với đường kính từ 1 – 10 inch; 25 – 250 mm. Van xả khí Kinetic, chỉ giới hạn ở chức năng hút khí, còn được gọi là Van phá chân không.
3. Van xả khí kết hợp
   • Van kết hợp chức năng của van xả khí tự động và van xả khí động học. Nó xả khí trong quá trình làm đầy đường ống, cho phép giải phóng hiệu quả các túi khí khỏi đường ống chịu áp, và cho phép hút khí vào khi xả nước hoặc khi có điều kiện chân không trong mạng lưới. Van có hai lỗ xả – Tự động và Động học.

Van xả khí cũng được phân loại theo loại nước:

1. Van xả khí cho nước sạch:
   • Được sử dụng với nước uống, nước tưới tiêu, nước tái sử dụng hoặc nước tái chế.
2. Van xả khí cho nước không sạch:
   • Được sử dụng với nước không sạch, ví dụ như nước thải đô thị, hệ thống công nghiệp và khai thác mỏ. Chức năng của chúng giống như van xả khí cho nước sạch; tuy nhiên, điểm khác biệt chính nằm ở thân van kéo dài và các bộ phận bên trong được thiết kế để giữ nước tách biệt khỏi cơ cấu van.

Các tính năng bổ sung cho van xả khí là gì?

1. Bảo vệ chống sét – SP (Không va đập)
   • Được thiết kế để đóng một phần lỗ động trong quá trình xả khí. Tính năng này ngăn chặn hiện tượng va đập do đóng nhanh lỗ động khi làm đầy đường ống hoặc khi cột nước bị tách rời. Chức năng Bảo vệ chống dâng trào đảm bảo vận hành êm ái hơn và ngăn ngừa hư hại cho van xả khí hoặc hệ thống.
2. Đóng hỗ trợ – AC
   • Tính năng này tương tự như SP, nhưng trong trường hợp này, đĩa SP được giữ ở vị trí nâng lên bằng một lò xo. Điều này có nghĩa là, bất kể áp suất trong đường ống, dòng chảy ra chỉ thông qua đĩa SP (giá trị chuyển đổi = 0).
3. Ngăn chặn dòng chảy vào – IP
   • Ngăn không cho không khí từ môi trường xung quanh xâm nhập trong các trường hợp có thể gây hỏng bơm, cần mồi lại hoặc làm gián đoạn hoạt động của ống xi-phông. Ngoài ra, nó còn ngăn không cho nước lũ hoặc nước bị ô nhiễm xâm nhập vào mạng lưới nước uống.