Làm thế nào để van bộ lọc thở ngăn chặn sự hình thành áp suất âm trong đường ống?

Một trong những chức năng chính của Van bộ lọc thở là để ngăn chặn sự hình thành áp suất âm trong đường ống do giảm áp suất đột ngột trong dòng chảy thoáng qua. Khi búa nước, dừng bơm hoặc đóng van đột ngột xảy ra trong hệ thống đường ống, áp suất bên trong có thể giảm nhanh, ngay cả dưới áp suất khí quyển, dẫn đến tách cột chất lỏng hoặc thiệt hại cho cấu trúc đường ống. Van không khí điều chỉnh động áp suất đường ống thông qua cơ chế nạp không khí tự động và khí thải kịp thời để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.

Khi áp suất trong đường ống thấp hơn áp suất khí quyển do sự gián đoạn dòng nước hoặc dao động áp suất, thiết bị nạp không khí của van lọc thở sẽ phản ứng ngay lập tức. Thiết bị thường được điều khiển bởi cơ chế phao, lò xo hoặc cơ hoành, có thể tự động mở van khi phát hiện áp suất âm, cho phép không khí bên ngoài nhanh chóng đi vào đường ống. Vai trò chính của quá trình này là bổ sung khu vực chân không trong đường ống để tránh sự sụp đổ của thành ống do áp suất khí quyển bên ngoài, đặc biệt là trong các đường ống có thành mỏng hoặc linh hoạt. Đồng thời, không khí hít vào có thể lấp đầy khoang được hình thành bằng cách tách cột chất lỏng, làm giảm hiệu ứng búa nước gây ra bởi sự phục hồi áp suất tiếp theo và do đó bảo vệ hệ thống đường ống khỏi thiệt hại va chạm.

Khi áp suất đường ống dần dần hồi phục, chẳng hạn như khi bơm nước khởi động lại hoặc dòng nước ổn định, không khí đi vào trước sẽ được đẩy đến van bởi chất lỏng chảy. Tại thời điểm này, chức năng xả của van bộ lọc thở bắt đầu hoạt động, từ từ làm cạn kiệt không khí thông qua các lỗ nhỏ hoặc cấu trúc giải phóng chậm để ngăn chặn sự tích lũy khí hình thành tắc nghẽn không khí và ảnh hưởng đến hiệu quả dòng nước. Khi chất lỏng lấp đầy hoàn toàn đường ống, phao hoặc con dấu cơ học bên trong van sẽ tăng dưới tác động của độ nổi hoặc áp suất, và cuối cùng đóng cổng xả để đảm bảo rằng van được niêm phong và ngăn ngừa rò rỉ chất lỏng. Quá trình này không chỉ đảm bảo loại bỏ khí hiệu quả trong đường ống, mà còn tránh được chất thải hoặc ô nhiễm môi trường do rò rỉ chất lỏng.

Thiết kế của van bộ lọc thở hoàn toàn xem xét tự động hóa và độ tin cậy. Cấu trúc chức năng kép của nó thường bao gồm một van hút tầm cỡ lớn và van xả nhỏ tầm cỡ để đáp ứng nhu cầu bổ sung không khí nhanh và khí thải chậm, tương ứng. Van nhận ra việc mở và đóng tự động không được điều chỉnh thông qua các cấu trúc cơ học như phao, lò xo hoặc màng chắn, mà không dựa vào tín hiệu năng lượng bên ngoài hoặc kiểm soát và phù hợp cho hoạt động ổn định trong các môi trường phức tạp khác nhau. Một số mô hình cao cấp cũng được trang bị các thành phần lọc, chẳng hạn như bộ lọc hoặc thiết bị chống bụi, để ngăn chặn tạp chất hoặc côn trùng xâm nhập vào đường ống và đảm bảo độ sạch bên trong của hệ thống. Các tính năng thiết kế này cho phép van bộ lọc thở hoạt động hiệu quả trong các điều kiện làm việc khác nhau trong khi kéo dài tuổi thọ dịch vụ của nó.

Trong kỹ thuật thực tế, các van lọc thở được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đường ống cần ngăn ngừa áp suất âm và búa nước. Ví dụ, trong hệ thống cấp nước, khi một bơm nước đột nhiên dừng lại, đường ống hạ lưu có thể tạo thành chân không do dòng nước quán tính. Tại thời điểm này, van không khí được lắp đặt ở điểm cao của đường ống sẽ nhanh chóng bổ sung không khí để ngăn đường ống sụp đổ do áp suất âm. Trong các đường ống nước hoặc dầu đường dài, các van lọc thở thường được sắp xếp tại các điểm cao với địa hình nhấp nhô để loại bỏ biến động áp lực do tách cột chất lỏng. Ngoài ra, các đường ống áp lực, hệ thống phòng cháy chữa cháy và mạng lưới thoát nước trong các quy trình công nghiệp cũng dựa vào van không khí để duy trì cân bằng áp lực và đảm bảo hoạt động an toàn.