کاربرد شیر هوا

عملکرد و کاربرد شيرهاي تخلیه تک روزنه و دو روزنه هوا

براي عملكرد مناسب يك سامانه آبرساني، شيرهاي هوا براي تخليه هواي درون لوله ها هنگام پر كردن آن ها از آب ،تخليه لوله ها از آب و در هنگام بهره برداري شبكه ضروري است . هواي محبوس شده در لوله مشكلات زيادي از نقطه نظر هيدروليكي فراهم مي آورد. هوا از نقاط مرتفع خط لوله بايد تخليه شود تا از تشكيل پديده مانع هوا جلوگيري شود . براي تخليه هواي درون لوله ها از شير تخليه هوا استفاده مي شود. براي جلوگيري از ايجاد خلاء هنگام تخليه آب از درون خطوط لوله و يا هنگامي كه ارتفاع تلمبه سريعا كاهش مي يابد(در هنگام قطع برق) ، هوا بايد جايگزين آب شود كه اين عمل توسط خلاء صورت مي گيرد. تخليه و ورود هوا توسط شيرهاي هواي خودكار صورت مي پذيرد، ليكن شيرهاي هوا با كنترل دستي نيز در پاره اي موارد ممكن است استفاده شوند.

شيرهاي هوا بايد در طول خط لوله در محلهايي كه شيب خط لوله عوض مي شود و امكان جمع شدن هوا در آن نقاط وجود دارد نصب شود . در طول خط لوله عمدتا از شيرهاي هواي دو روزنه استفاده مي شود. شيرهاي هوا بايد در ورودي خود داراي يك عدد شير قطع و وصل باشند تا در صورت نياز به تعميرات امكان قطع آب توسط شير و باز كردن شير هوا از خط لوله جهت تعمير و يا تعويض وجود داشته باشد. شيرهاي تخليه هوا به منظور تخليه حباب هاي هوا كه در نقاط مرتفع خطوط لوله جمع مي شوند، به كار مي روند.

انواع شيرهاي هوا عبارتند از:

- شيرهاي هواي تك روزنه (روزنه بزرگ یا روزنه کوچک)

- شيرهاي هواي دو روزنه

- شيرهاي هواي ديسكي

1- شيرهاي هواي تك روزنه کوچک

اين شيرها براي خارج كردن هواي موجود در خط لوله مورد استفاده قرار ميگيرند و معمولا در نقاطي از سامانه كه امكان تجمع هوا وجود دارد نصب مي شوند. مقطع خروج هوا در اين شيرها از چند ميلي متر مربع تجاوز نميكند. مكانيزم عملكرد آنها عبارت از يك شناور كوچك است كه به نسبت حجم معينی در داخل آب شناور است و مقطع عبور آب را بسته نگه مي دارد و با نفوذ هوا به داخل محفظه گوي شناور به طرف پايين حركت كرده و روزنه را باز مي كند. قطر روزنه اين شيرها معمولا كمتر از 10 ميلي متر است . بعد از خارج شدن هوا گوي مجددا بالا مي آيد تا روزنه بسته شود . جنس شناور ممكن است از فولاد ضد زنگ با روكش لاستيكي، مواد پلاستيكي مانند پلي اتيلن و غيره باشد.

شيرهاي هواي تك روزنه بزرگ

اين شيرها براي خارج كردن هواي زياد در موقع پر كردن خط لوله خالي و يا داخل كردن هواي زياد براي تخليه خط لوله مورد استفاده قرار مي گيرند. در اين شيرها مقطع عبور هوا كمي كوچك تر از قطر اسمي شير است و مانند حالت قبل شناور با حركت به بالا، روزنه عبور هوا را مي بندد و با حركت به سمت پايين، روزنه را باز مي كند و برعكس شيرهاي تك روزنه-روزنه كوچك- حركت شناور مستقيم و بدون مكانيزم اهرم بندي است.

از اين شيرها براي مقابله با پديده ضربه قوچ نيز استفاده مي شود. به طور مثال زماني كه به علت ضربه قوچ فشار خط لوله از فشار جو كم تر مي شود اين شيرها به صورت خودكار باز شده و هوا را به داخل خط لوله مي فرستند تا از آسيب ديدن خط لوله به علت كاهش فشار جلوگيري به عمل آورند. مهم ترين عامل در تعيين كيفيت در اين شيرها، جنس شناور، سامانه آببندي و مقدار استغراق شناور است . سامانه آببندي اغلب در روي شناور نيست و روي بدنه شيرها تعبيه مي شود.

روش اتصال سامانه آببندي به نشيمن خود كه اغلب از جنس لاستيك است اهميت خاصي دارد چون در اين شيرها وارد شدن هوا به داخل شير باعث ايجاد نيرويي مي شود كه سامانه آببندي را تحت نيروي كشش به طرف پايين قرار مي دهد و اگر اين سامانه آببندي روش اتصال محكمي نداشته باشد از جاي خود بيرون مي آيد و باعث از كار افتادن شير و آببندي نكردن آن مي شود.جنس شناور درشيرها ممكن است از فولاد ضد زنگ و يا مواد پلاستيكي باشد . براي كاركرد بهتر اين شيرها، شناور بايد به صورت مهار شده در داخل محفظه شير حركت كند، براي نيل به اين هدف شناور را داخل محفظه مهار كننده قرار مي دهند كه جنس محفظه معمولا فولاد ضد زنگ انتخاب مي شود. جنش شناور در شيرها ترجيحا بايد از فولاد ضدزنگ و يا مواد پلاستيكي مانند پلي اتيلن باشد.

2- شيرهاي هواي دو روزنه

اين شيرها مجموعه اي از شير هواي تك روزنه كوچك و تك روزنه بزرگ هستند و كار هر دو شير را با هم انجام مي دهند .

حداكثر قطر اين شيرها معمولا تا 200 ميلي متر است. اين شيرها در دو نوع شيرهاي هواي دو روزنه تك محفظه و دو محفظه تقسيم بندي مي شوند. كليه شيرهاي هو ا بايد در ورودي خود داراي شير قطع و وصل باشند تا بتوان در صورت نياز نسبت به سرويس و يا تعويض شير در حالتي كه خط لوله تحت فشار است اقدام كرد . برخي شيرهاي هوا داراي شير قطع و وصل داخلي هستند، شير قطع و وصل داخلي در اين شيرهاي هوا صرفا مي توانند براي سرويس شير مورد استفاده قرار گيرند ولي در صورت نياز به تعويض شير كار تعويض را غيرممكن خواهند كرد . لذا استفاده از شيرهاي هوايي كه داراي شير قطع و وصل مجزا هستند توصيه مي شود

3- شيرهاي هواي ديسكي

اين شيرها نوع بزرگ تر شيرهاي هواي تك محفظه روزنه بزرگ هستند . اصولا شيرهاي هواي معمولي چه از نوع تك روزنه و چه از نوع دو روزنه در اندازه هاي بزرگ تر از 200 ميلي متر توليد نمي شوند و معمولا براي اندازه هاي بزرگ تر از شيرهاي هواي ديسكي استفاده مي شود. اين شيرها براي ورود و خروج هوا در مقادير بسيار زياد مورد استفاده قرار مي گيرند و قطر آنها معمولا از 250ميلي متر بزرگ تر است. اين شيرها مكانيزم شناور ندارند و يك ديسك مقطع عبور هوا را آببندي مي كند، با كاهش فشار در خط لوله تا 1متر فشار منفي كاملا باز مي شود.

تنظيم اين مقدار توسط يك فنر در 1 متر ستون آب ديسك شروع به باز شدن مي كند و در خارج از بدنه شير انجام مي شود. براي جلوگيري از بسته شدن سريع شير و وارد كردن ضربه يك مكانيزم ترمز كه با هوا كار مي كند روي اين شيرها نصب مي شود.

نکته :

1- برخی از مشتریان تعداد لوله ها یا حفره های بیرونی در شیر هوا را مساوی تعداد روزنه ها شیر تخلیه هوا میدانند در حالی که این مسئله درست نیست و شیر تخلیه هوای میراب با وجود داستن دو روزنه کوچک و بزرگ تنها یک حفره بیرونی برای تخلیه دارد.

2- هنوز هم برخی شرکت ها مانند شرکت نوین ستاره کاسین و نیز شرکت سام ، شیرهای تخلیه هوا از نوع تک روزنه را در لیست تولیدات خود دارند.