SO SÁNH VAN CHỐNG VA VÀ BÌNH TÍCH ÁP TRONG VIỆC BẢO VỆ HỆ THỐNG BƠM

SO SÁNH VAN CHỐNG VA VÀ BÌNH TÍCH ÁP TRONG VIỆC BẢO VỆ HỆ THỐNG BƠM

Surge Anticipator Valve Vs. Air Vessel/ Surge Tank

TỔNG QUÁT

Bất cứ sự thay đổi vận tốc dòng nước cũng có thể tạo ra một hiện tượng nhất thời, tự xuất hiện như là một sự dao động trong hệ thống, thường được gọi là sự "trào áp suất" hoặc "nước va".

Những va đập này là một mảng sóng áp suất luân phiên, cao hơn hoặc thấp hơn tình trạng áp suất thông thường của hệ thống. 

Sóng áp suất cao có thể làm đứt đường ống hoặc có nguy cơ gây hại đến các phụ kiện đường ống như van một chiều, van xả khí, đồng hồ lưu lượng...

Tình trạng áp suất thấp có thể chạm đến giá trị gây hại, làm sập đường ống do tải áp suất khí quyển bên ngoài, làm bẩn hoặc gây hại đến các khớp nối, bắt đầu làm ô nhiễm nguồn nước trong ống thông qua các khớp nối nối này, hoặc gây bọt khí có hại cho 1 số loại đường ống.

Một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng áp nước va này là sự dừng đột ngột của bơm. Bài này sẽ mô tả lại vấn đề trên:

Van chống va - Bình tích áp

HẬU QUẢ CỦA NƯỚC VA GÂY RA KHI BƠM TẮT ĐỘT NGỘT

Sau khi bơm dừng đột ngột, áp suất ở vị trí xả của trạm sẽ rơi xuống thấp hơn áp suất tĩnh ở vị trí bơm (sóng áp suất thấp). Áp suất thấp này sẽ truyền đi dưới dạng sóng với tốc độ âm thanh xuống vùng hạ lưu của hệ thống, làm giảm áp của toàn bộ hệ thống.

Ở những cao điểm cục bộ của đường ống, độ dốc thủy lực có thể thấp hơn độ cao của đường ống. Ở những vùng này, một sự phân tách khối nước hệ thống có thể xảy ra do khối nước bị chia tách bởi những "túi" khí, những túi này sau đó được làm đầy bởi hơi hoặc không khí (được đưa vào tư van xả khí hoặc van chân không).

Ở giai đoạn này, vì độ dốc bị đảo ngược, một dòng chảy ngược về được tạo ra từ điểm đầu của bể chứa hoặc từ điểm cao nhất của hệ thống.

Dòng chảy ngược về làm lại đầy những "túi khí" và cuối cùng bị chặn lại bởi van một chiều của hệ thống bơm, van một chiều hiện đang đóng.

Cả hai sự kiện: Sự tham gia trở lại của những khối nước, và việc dòng chảy bị chặn lại đột ngột bởi van 1 chiều tạo ra sự thay đổi vận tốc của dòng chảy, tạo ra một sóng áp suất cao. Trình tự trên có thể tiếp tục dao động nhiều lần cho đến khi, cuối cùng, ma sát của mạng làm tiêu hao năng lượng và hệ thống nằm ở điều kiện áp suất tĩnh.

HOẠT ĐỘNG CỦA VAN CHỐNG VA (Surge Anticipator Valve)

Van chống va lắp tại một trạm nước thải chưa qua xử lý

Van chống va nằm trên một nhánh của đường ống chính, nằm sau van 1 chiều của một hệ thống bơm. Van chống va mở ngay lập tức khi có sóng áp suất thấp đầu tiên, và được giữ ở vị trí mở cho đến khi dòng chảy ngược chảy về đến vị trí của nó.

Dòng nước chảy ngược về sẽ được xả ra ngoài hệ thống từ van chống va, thay vì chảy ngược về đập vào van một chiều, vì vậy ngăn ngừa được sự thay đổi áp suất đột ngột. Khi áp suất cố định trở lại, van chống va dống lại từ từ nhằm giảm dòng chảy ngược của hệ thống.

Van chống va không ngăn được sóng áp suất thấp và các áp suất âm, vì vậy van chống va thường được lăp kết hợp với van xả khí/ van chân không, được thiết kế để ngăn ngừa tình trạng này, khi được tính toán kích cỡ và đặt đúng vị trí.

Xem video về việc bảo vệ hệ thống bơm bằng van chống va:

HOẠT ĐỘNG CỦA BÌNH TÍCH ÁP (AIR VESSEL/ SURGE TANK)

Bình tích áp thường có kích thước lớn

Bình tích áp kết nối với đường ống chính, đằng sau van một chiều. Người ta làm đầy 1 phần của bình với nước, phần còn lại của bình là khí được nén đến áp suất hoạt động thông thường của bơm. 

Khi sóng áp suất thấp xảy ra, không khí giãn nở và nước trong bình được xả ra đường ống chính, thay vì dòng chảy từ bơm (hiện đã dừng). Nếu kích cỡ của bình tích áp đủ lớn, nó sẽ duy trì áp suất trong đường ống, ngăn không cho tạo ra bất kỳ áp suất âm/ tiêu cực nào trong toàn bộ hệ thống đường ống.

Dòng chảy ngược về sẽ lại làm nén khối khí, làm tiêu tan năng lượng của khối nước chảy ngược về, giống như cơ chế của lò xo.

Xem video về cơ chế bảo vệ hệ thống bơm bằng bình tích áp:

SO SÁNH HAI HỆ THỐNG

TÓM TẮT

Mặc dù bình tích áp hiện là phương pháp phổ biến nhất để ngăn ngừa nước va trong thiết kế hệ thống bơm, đây là ý kiến riêng của tôi là nên cân nhắc chuyển sang dùng van chống va vì chi phí thấp, dex bảo trì (chi phí của người sở hữu) và tính tin cậy cao. 

Kết hợp van xả khí với van chống va, nếu được tính toán kích thước kỹ và điều chỉnh thích hợp, sẽ đem lại hiệu quả rất cao trong việc bảo vệ những hệ thống lớn, với chi phí thấp hơn và tiết kiệm được không gian hơn.

Tìm hiểu thêm về:

Van chống va T.i.S - Italy

Kiểm soát nước va trong hệ thống bơm

LIÊN HỆ TƯ VẤN MIỄN PHÍ VÀ BÁO GIÁ

Justin Pham

Business Development Manager

[M] +84 933 70 55 33

[E] Tinh.pham@Topvan.vn
www.Topvan.vn