De ce se folosesc vanele de aerisire în aplicații de apă și apă uzată

Sistemele de alimentare cu apă sunt formate din conducte care transportă apa de la sursă la destinație. În acest proces, se pot forma perne de aer care rămân blocate în conducte. Pernele de aer și de gaze provenite din ape reziduale sunt dificil de detectat și vor reduce eficiența generală a sistemului de conducte. De asemenea, pernele de aer pot cauza lovituri de berbec, blocarea completă a fluidului, zgomote în rețea și deteriorarea sau coroziunea țevilor. Aerul din conductă poate provoca o funcționare instabilă a vanelor de control, a contoarelor și a altor echipamente. Prin urmare, pentru a asigura o funcționare sigură și eficientă a sistemului, este esențială eliminarea continuă a aerului și a gazelor provenite din apele uzate.

De ce apare aerul în instalații

Aerul dizolvat în lichid este prezent în toate sistemele de transport a fluidelor. Principalele surse sunt:

• Umplerea incompletă a rețelei care permite apariția pernelor de aer în partea superioară a conductelor
• Aerul dizolvat eliberat din fluid atunci când scade presiunea și/sau crește temperatura
• Aerul aspirat în sistem pe la îmbinări, spărturi sau pe la alte componente din instalație

În cazul în care volumul pernei de aer/gaz atinge o anumită dimensiune, situație întâlnită în special în punctele de vârf din rețea, există posibilitatea să apară o restricție a debitului care produce pierderi de sarcină inutile, riscând inclusiv blocarea completă a fluxului de lichid.

De ce apare vacuumul în conducte

Vacuumul poate apărea în conducte din cauza lipsei de aer în sistem, provocând probleme grave și ireversibile. S-a constatat că presiunile negative lăsate necontrolate pot provoca:

• Deteriorări ale conductei care cauzează aspirarea de contaminanți, noroi și murdărie prin conexiuni defecte, fisuri și accesorii, precum și aspirarea garniturilor de etanșare, a fitingurilor și a altor accesorii montate pe conducte
• Reducerea duratei de viață a conductei din cauza presiunilor pozitive și negative care acționează asupra pereților. Acest lucru poate duce la o slăbire a rezistenței conductei și, în cele din urmă, va provoca spargerea acesteia. Acest aspect este mai evident în cazul conductelor îmbătrânite, unde este probabilă degradarea materialelor
• În cazuri extreme, chiar și colapsul conductei

Pătrunderea contaminanților în sistemele de distribuție a apei este influențată de trei aspecte:

1. Existența unei surse exterioare de contaminare (de exemplu, apă freatică contaminată)
2. Existența unei căi de acces care permite intrarea în rețea (îmbinări defecte sau scurgeri)
3. O forță motrice (presiune negativă în interiorul conductei)

O soluție pentru a preveni contaminarea este, așadar, eliminarea uneia dintre cele trei probleme: forța motrice. Aerisitoarele reprezintă soluția cea mai eficientă și rentabilă pentru a realiza acest lucru, iar prin instalarea și întreținerea unui sistem cu aerisitoare, presiunea negativă este gestionată și eliminată din ecuație, permițând chiar și unei rețele îmbătrânite să rămână protejată de riscul de contaminare din sol.

Apariția vacuumului într-un sistem de conducte aflate sub presiune poate fi cauzat de aerisitoare ineficiente care nu reacționează la condițiile hidraulice, de aerisitoare care nu funcționează din cauza lipsei de întreținere și de lipsa acestor dispozitive de aerisire.

Aerisitoarele sunt adesea asociate cu evacuarea aerului din sistem și, prin urmare, sunt cunoscute în mod obișnuit ca supape de eliminare a aerului. Totuși, această percepție este înșelătoare, deoarece funcția de introducere a aerului în sistem pentru a evita vacuumul este la fel de importantă.

Rolul vanelor de aerisire

Aerisitoarele sunt dispozitive hidromecanice concepute să evacueze aerul și gazele în timpul umplerii, drenării și funcționării unui sistem de conducte.

De asemenea, acestea asigură admisia de aer în timpul drenajului pentru a menține o presiune pozitivă. Acest lucru este important deoarece presiunea negativă poate duce la colapsul conductelor și la introducerea de contaminanți în sistem.

Prin urmare, aerisitoarele oferă protecție împotriva presiunilor tranzitorii și a aerului blocat în conducte, care reprezintă principalele cauze ale colapsului, spargerii sau fisurării conductelor.

Prin utilizarea corectă a vanelor de aerisire, se obține:

• Consum redus de energie și costuri reduse de funcționare
• Pierderi reduse de presiune
• Umplerea mai rapidă a instalației
• Reducerea riscului de șoc hidraulic
• Reducerea erorilor de măsurare a debitului
• Reducerea riscului de coroziune
• Reducerea riscului de contaminare
• Reducerea riscului de spargere și colaps a conductei
• Costuri reduse pentru înlocuire
• Creșterea duratei de viață a rețelei
• Pompe cu capacitate mai redusă datorită pierderilor mai mici de presiune

Tipuri de vane de aerisire

Există trei tipuri de vane de aerisire instalate în rețelele de apă: automate, de aerisire - dezaerisire și combinate.

• Vanele de aerisire automate eliberează continuu volume relativ mici de aer dintr-o rețea aflată sub presiune.

• Vanele de aerisire-dezaerisire elimină volume mari de aer la umplerea unei conducte. Aceste vane permit și admisia de volume mari de aer atunci când conductele sunt golite și presiunea scade brusc sub presiunea atmosferică. Vanele de aerisire-dezaerisire sunt cunoscute și sub denumirea de vane de aerisire cinetice, vane de aerisire cu orificiu mare, vane de aerisire de joasă presiune sau vane de aerisire cu simplu efect.

• Vanele de aerisire combinate îmbină funcțiile vanelor de aerisire automate și a celor de aerisire-dezaerisire. Prin funcția automată se eliberează aerul acumulat în sistem în timp ce acesta este sub presiune, iar prin funcția de aerisire-dezaerisire se realizează evacuarea/admisia de volume mari de aer în timpul umplerii sau golirii conductei. Vanele de aerisire combinate sunt cunoscute și sub numele de aerisitoare cu două orificii sau vane de aerisire cu dublu efect.