வெளியேற்றும் வால்வு எவ்வாறு செயல்படுகிறது
வெளியேற்றும் வால்வின் பின்னணியில் உள்ள கோட்பாடு, மிதக்கும் பந்தின் மீது திரவத்திற்கு ஏற்படும் மிதப்பு விளைவு ஆகும். வெளியேற்றும் வால்வின் திரவ மட்டம் உயர்ந்து, வெளியேற்றும் துளையின் மூடும் பரப்பைத் தொடும் வரை, அந்த மிதக்கும் பந்து திரவத்தின் மிதப்பு விசையின் கீழ் இயற்கையாகவே மேல்நோக்கி மிதக்கும். ஒரு சீரான அழுத்தம், பந்தைத் தானாகவே மூடச் செய்யும். திரவ மட்டம் குறையும்போது, பந்தும் அதனுடன் சேர்ந்து கீழே இறங்கும்.வால்வுகளின்திரவ மட்டம் குறைகிறது. இந்த நிலையில், குழாய்க்குள் கணிசமான அளவு காற்றைச் செலுத்த வெளியேற்றுத் துளை பயன்படுத்தப்படும். நிலைமத்தின் காரணமாக வெளியேற்றுத் துளை தானாகவே திறந்து மூடுகிறது.
குழாய் இயங்கும்போது அதிக அளவு காற்றை வெளியேற்றுவதற்காக, மிதக்கும் பந்து, பந்துக் கிண்ணத்தின் அடிப்பகுதியில் நின்றுவிடுகிறது. குழாயில் உள்ள காற்று தீர்ந்தவுடன், திரவம் வால்வுக்குள் வேகமாகப் பாய்ந்து, மிதக்கும் பந்துக் கிண்ணத்தின் வழியாகச் சென்று, மிதக்கும் பந்தைப் பின்னுக்குத் தள்ளுகிறது. இதனால் அது மிதந்து மூடிக்கொள்கிறது. மிகச் சிறிய அளவு வாயு அதில் செறிந்து காணப்பட்டால்...வால்வுகுழாய் சாதாரணமாக இயங்கும்போது, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு, திரவ மட்டம்வால்வுகுறையும், மிதவையும் குறையும், மேலும் வாயு சிறிய துளை வழியாக வெளியேற்றப்படும். பம்ப் நிறுத்தப்பட்டால், எந்த நேரத்திலும் எதிர்மறை அழுத்தம் உருவாகும், மேலும் மிதக்கும் பந்து எந்த நேரத்திலும் கீழே விழும், மேலும் குழாய்வழியின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்காக அதிக அளவு உறிஞ்சும் செயல் செய்யப்படும். மிதவை வெளியேற்றப்படும்போது, புவியீர்ப்பு விசையானது நெம்புகோலின் ஒரு முனையைக் கீழே இழுக்கிறது. இந்த நிலையில், நெம்புகோல் சாய்கிறது, மேலும் நெம்புகோலும் வெளியேற்றத் துளையும் தொடர்பு கொள்ளும் இடத்தில் ஒரு இடைவெளி உருவாகிறது. இந்த இடைவெளி வழியாக, வெளியேற்றத் துளையிலிருந்து காற்று வெளியேற்றப்படுகிறது. வெளியேற்றமானது திரவ மட்டத்தை உயரச் செய்கிறது, மிதவையின் மிதப்புத்தன்மை அதிகரிக்கிறது, நெம்புகோலில் உள்ள அடைக்கும் முனை மேற்பரப்பானது வெளியேற்றத் துளையை அது முழுமையாக அடைக்கும் வரை படிப்படியாக அழுத்துகிறது, மேலும் இந்த நிலையில் வெளியேற்ற வால்வு முழுமையாக மூடப்படுகிறது.
வெளியேற்றும் வால்வுகளின் முக்கியத்துவம்
மிதவையின் காற்று வெளியேற்றப்படும்போது, புவியீர்ப்பு விசையானது நெம்புகோலின் ஒரு முனையைக் கீழ்நோக்கி இழுக்கிறது. இந்த நிலையில், நெம்புகோல் ஒருபுறம் சாய்கிறது, மேலும் நெம்புகோலும் காற்றோட்டத் துளையும் தொடும் இடத்தில் ஒரு இடைவெளி உருவாகிறது. இந்த இடைவெளியின் வழியாக, காற்றோட்டத் துளையிலிருந்து காற்று வெளியேற்றப்படுகிறது. இந்த வெளியேற்றத்தால் திரவ மட்டம் உயர்கிறது, மிதவையின் மிதப்புத்திறன் அதிகரிக்கிறது, நெம்புகோலில் உள்ள காற்றுப்புகா முனைப் பரப்பானது, வெளியேற்றத் துளையை அது முழுமையாக அடைக்கும் வரை படிப்படியாக அழுத்துகிறது, மேலும் இந்த நிலையில் வெளியேற்ற வால்வு முழுமையாக மூடப்படுகிறது.
1. நீர் விநியோகக் குழாய் வலையமைப்பில் வாயு உருவாதல் பெரும்பாலும் பின்வரும் ஐந்து நிபந்தனைகளால் ஏற்படுகிறது. இதுவே இயல்பான செயல்பாட்டில் உள்ள குழாய் வலையமைப்பில் வாயு உருவாவதற்கான மூலமாகும்.
(1) சில காரணங்களால் குழாய் வலையமைப்பு சில இடங்களில் அல்லது முழுவதுமாக துண்டிக்கப்பட்டுள்ளது;
(2) குறிப்பிட்ட குழாய் பிரிவுகளை அவசரமாக பழுதுபார்த்து காலி செய்தல்;
(3) ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட முக்கிய பயனர்களின் ஓட்ட விகிதம் குழாயில் எதிர்மறை அழுத்தத்தை உருவாக்கும் அளவுக்கு மிக வேகமாக மாற்றப்படுவதால், வாயு உட்செலுத்தலை அனுமதிக்க வெளியேற்றும் வால்வு மற்றும் குழாய் போதுமான அளவு இறுக்கமாக இல்லை;
(4) ஓட்டத்தில் இல்லாத வாயு கசிவு;
(5) செயல்பாட்டின் எதிர்மறை அழுத்தத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் வாயு நீர் பம்ப் உறிஞ்சும் குழாய் மற்றும் இம்பெல்லரில் வெளியிடப்படுகிறது.
2. நீர் விநியோகக் குழாய் வலையமைப்பின் காற்றுப் பையின் இயக்கப் பண்புகள் மற்றும் அபாயப் பகுப்பாய்வு:
குழாயில் வாயு சேமிக்கப்படும் முதன்மை முறை ஸ்லக் ஃப்ளோ ஆகும். இது, குழாயின் மேற்பகுதியில் தொடர்ச்சியற்ற பல தனித்தனி காற்றுப் பைகளாக வாயு இருப்பதைக் குறிக்கிறது. இதற்குக் காரணம், பிரதான நீர் ஓட்டத்தின் திசையைப் பொறுத்து, நீர் விநியோகக் குழாய் வலையமைப்பின் குழாய் விட்டம் பெரியதிலிருந்து மிகச் சிறியதாக மாறுபடுவதே ஆகும். வாயுவின் அளவு, குழாய் விட்டம், குழாயின் நீளவாட்டுப் பகுதியின் பண்புகள் மற்றும் பிற காரணிகள், காற்றுப் பையின் நீளத்தையும் அது ஆக்கிரமிக்கும் நீரின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவையும் தீர்மானிக்கின்றன. கோட்பாட்டு ஆய்வுகளும் நடைமுறைப் பயன்பாடும், காற்றுப் பைகள் குழாயின் மேற்பகுதியில் நீர் ஓட்டத்துடன் இடம்பெயர்கின்றன என்பதையும், குழாய் வளைவுகள், வால்வுகள் மற்றும் பல்வேறு விட்டங்களைக் கொண்ட பிற அம்சங்களைச் சுற்றி குவிய முனைகின்றன என்பதையும், மேலும் அழுத்த அலைவுகளை உருவாக்குகின்றன என்பதையும் நிரூபிக்கின்றன.
குழாய் வலையமைப்பில் நீரின் ஓட்ட வேகம் மற்றும் திசையில் உள்ள அதிக அளவிலான கணிக்க முடியாத தன்மையின் காரணமாக, நீரின் ஓட்ட வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் தீவிரம், வாயு இயக்கத்தால் உண்டாகும் அழுத்த உயர்வில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். அதன் அழுத்தம் 2Mpa வரை அதிகரிக்கக்கூடும் என்றும், இது சாதாரண நீர் விநியோகக் குழாய்களை உடைக்கப் போதுமானது என்றும் தொடர்புடைய சோதனைகள் நிரூபித்துள்ளன. மேலும், குழாய் வலையமைப்பில் எந்த ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்திலும் எத்தனை காற்றுப்பைகள் பயணிக்கின்றன என்பதை ஒட்டுமொத்த அழுத்த மாறுபாடுகள் பாதிக்கின்றன என்பதையும் நினைவில் கொள்வது அவசியம். இது வாயு நிரம்பிய நீரோட்டத்தில் ஏற்படும் அழுத்த மாற்றங்களை மோசமாக்கி, குழாய் வெடிப்புகளுக்கான சாத்தியக்கூறை அதிகரிக்கிறது.
வாயுவின் அளவு, குழாய் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடு ஆகிய அனைத்தும் குழாய்களில் உள்ள வாயு அபாயங்களைப் பாதிக்கும் காரணிகளாகும். அபாயங்கள் வெளிப்படையானவை மற்றும் மறைவானவை என இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை இரண்டுமே பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன:
பின்வருபவை முதன்மையாகத் தெளிவான ஆபத்துகள் ஆகும்.
(1) கடினமான வெளியேற்றம் தண்ணீரை வெளியேற்றுவதை கடினமாக்குகிறது
நீரும் வாயுவும் இடைமுகமாக இருக்கும்போது, மிதவை வகை வெளியேற்றும் வால்வின் பெரிய வெளியேற்றும் துளை கிட்டத்தட்ட எந்தப் பணியையும் செய்வதில்லை. அது நுண்துளை வெளியேற்றத்தை மட்டுமே சார்ந்திருப்பதால், ஒரு பெரிய "காற்று அடைப்பு" ஏற்படுகிறது. இதனால், காற்றை வெளியேற்ற முடியாமல், நீரோட்டம் சீராக இல்லாமல், நீரோட்டப் பாதையும் அடைக்கப்படுகிறது. குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு சுருங்குகிறது அல்லது முற்றிலுமாக மறைந்துவிடுகிறது, நீரோட்டம் தடைபடுகிறது, திரவத்தைச் சுழற்சி செய்யும் அமைப்பின் திறன் குறைகிறது, உள்ளூர் நீரோட்ட வேகம் அதிகரிக்கிறது, மற்றும் நீர் அழுத்த இழப்பும் உயர்கிறது. அசல் சுழற்சி அளவு அல்லது நீர் அழுத்தத்தைத் தக்கவைத்துக் கொள்வதற்காக, நீர் இறைப்பானை விரிவாக்க வேண்டியுள்ளது. இதற்கு ஆற்றல் மற்றும் போக்குவரத்து அடிப்படையில் அதிக செலவாகும்.
(2) சீரற்ற காற்று வெளியேற்றத்தால் ஏற்படும் நீர் ஓட்டம் மற்றும் குழாய் வெடிப்புகள் காரணமாக, நீர் விநியோக அமைப்பு சரியாக செயல்பட முடியவில்லை.
வெளியேற்றும் வால்வு சிறிதளவு வாயுவை வெளியிடும் திறன் கொண்டிருப்பதால், குழாய்கள் அடிக்கடி வெடிக்கின்றன. தரமற்ற வெளியேற்ற வாயுவினால் ஏற்படும் வாயு வெடிப்பு அழுத்தம் 20 முதல் 40 வளிமண்டலங்கள் வரை எட்டக்கூடும், மேலும் அதன் அழிக்கும் திறன், தொடர்புடைய கோட்பாட்டு மதிப்பீடுகளின்படி, 40 முதல் 40 வளிமண்டலங்களின் நிலையான அழுத்தத்திற்கு சமமானதாகும். தண்ணீர் விநியோகிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் எந்தவொரு குழாயும் 80 வளிமண்டல அழுத்தத்தால் அழிக்கப்படலாம். பொறியியலில் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் கடினமான நீளும் தன்மை கொண்ட இரும்பு கூட சேதமடையக்கூடும். குழாய் வெடிப்புகள் எல்லா நேரங்களிலும் நிகழ்கின்றன. வடகிழக்கு சீனாவில் உள்ள ஒரு நகரத்தில் பல வருட பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு வெடித்த 91 கி.மீ நீளமுள்ள நீர்க் குழாய் இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டாகும். 108 குழாய்கள் வரை வெடித்தன, மேலும் ஷென்யாங் கட்டுமானம் மற்றும் பொறியியல் நிறுவனத்தின் விஞ்ஞானிகள் பரிசோதனைக்குப் பிறகு அது ஒரு வாயு வெடிப்பு என்று தீர்மானித்தனர். வெறும் 860 மீட்டர் நீளமும், 1200 மில்லிமீட்டர் குழாய் விட்டமும் கொண்ட ஒரு தெற்கு நகரத்தின் நீர்க் குழாயில், ஒரே வருட செயல்பாட்டில் ஆறு முறை வரை குழாய் வெடிப்புகள் ஏற்பட்டன. வெளியேற்ற வாயுவே இதற்குக் காரணம் என்ற முடிவுக்கு வரப்பட்டது. பலவீனமான நீர்க் குழாய் வெளியேற்றத்தில் இருந்து அதிக அளவு புகை வெளியேறுவதால் ஏற்படும் காற்று வெடிப்பு மட்டுமே வால்வுக்கு பாதிப்பை ஏற்படுத்தும். கணிசமான அளவு புகையை வெளியேற்றுவதை உறுதிசெய்யக்கூடிய ஒரு டைனமிக் அதிவேக வெளியேற்ற வால்வைக் கொண்டு வெளியேற்றும் வால்வை மாற்றுவதன் மூலம், குழாய் வெடிப்பு எனும் மூலப் பிரச்சினை இறுதியாகத் தீர்க்கப்படுகிறது.
3) குழாயில் உள்ள நீரின் பாய்வு வேகம் மற்றும் இயக்க அழுத்தம் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருப்பதால், அமைப்பின் அளவுருக்கள் நிலையற்றதாக உள்ளன. மேலும், நீரில் கரைந்துள்ள காற்று தொடர்ச்சியாக வெளியேறுவதாலும், காற்றுப் பைகள் படிப்படியாக உருவாகி விரிவடைவதாலும் குறிப்பிடத்தக்க அதிர்வும் இரைச்சலும் ஏற்படக்கூடும்.
(4) காற்று மற்றும் தண்ணீருக்கு மாறி மாறி வெளிப்படுவதால் உலோக மேற்பரப்பின் அரிப்பு துரிதப்படுத்தப்படும்.
(5) குழாய் விரும்பத்தகாத சத்தங்களை உருவாக்குகிறது.
மோசமான உருளலால் ஏற்படும் மறைந்திருக்கும் ஆபத்துகள்
1. சீரற்ற வெளியேற்றத்தால், துல்லியமற்ற ஓட்ட ஒழுங்குமுறை, குழாய்களின் துல்லியமற்ற தானியங்கி கட்டுப்பாடு மற்றும் பாதுகாப்பு சாதனங்களின் செயலிழப்பு ஆகிய அனைத்தும் ஏற்படலாம்;
2 வேறு குழாய்வழிக் கசிவுகளும் உள்ளன;
3 குழாய் உடைப்புகளின் எண்ணிக்கை அதிகரித்து வருகிறது, மேலும் நீண்ட கால தொடர்ச்சியான அழுத்த அதிர்ச்சிகள் குழாய் இணைப்புகளையும் சுவர்களையும் அரிக்கின்றன, இது சேவை ஆயுட்காலம் குறைதல் மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகள் அதிகரித்தல் உள்ளிட்ட சிக்கல்களுக்கு வழிவகுக்கிறது;
ஏராளமான கோட்பாட்டு ஆய்வுகளும் சில நடைமுறைப் பயன்பாடுகளும், அழுத்தப்பட்ட நீர் விநியோகக் குழாயில் அதிக அளவு வாயு இருக்கும்போது அதைச் சேதப்படுத்துவது எவ்வளவு எளிது என்பதை நிரூபித்துள்ளன.
நீர் சுத்தியல் பாலம் மிகவும் ஆபத்தான ஒன்றாகும். நீண்ட காலப் பயன்பாடு சுவரின் பயனுள்ள ஆயுளைக் குறைத்து, அதை மேலும் உடையக்கூடியதாக மாற்றி, நீர் இழப்பை அதிகரித்து, குழாய் வெடிக்கவும் காரணமாகலாம். நகர்ப்புற நீர் விநியோகக் குழாய் கசிவுகளுக்கு குழாய் வெளியேற்றமே முதன்மைக் காரணியாகும், எனவே இந்தப் பிரச்சினைக்குத் தீர்வு காண்பது மிகவும் முக்கியமானது. வெளியேற்றக்கூடிய ஒரு வெளியேற்ற வால்வைத் தேர்ந்தெடுத்து, வாயுவை கீழ் வெளியேற்றக் குழாயில் சேமிக்க வேண்டும். டைனமிக் அதிவேக வெளியேற்ற வால்வு இப்போது இந்தத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது.
கொதிகலன்கள், குளிரூட்டிகள், எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுக் குழாய்கள், நீர் வழங்கல் மற்றும் வடிகால் குழாய்கள், மற்றும் நீண்ட தூரக் கழிவுநீர்க் கலவைப் போக்குவரத்து ஆகிய அனைத்திற்கும் வெளியேற்றும் வால்வு தேவைப்படுகிறது; இது குழாய் அமைப்பின் ஒரு முக்கியத் துணைப் பகுதியாகும். குழாயில் உள்ள கூடுதல் வாயுவை வெளியேற்றவும், குழாயின் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், மற்றும் ஆற்றல் பயன்பாட்டைக் குறைக்கவும், இது பெரும்பாலும் உயரமான இடங்களிலோ அல்லது வளைவுகளிலோ நிறுவப்படுகிறது.
பல்வேறு வகையான வெளியேற்ற வால்வுகள்
நீரில் கரைந்துள்ள காற்றின் அளவு பொதுவாக சுமார் 2VOL% ஆகும். விநியோகச் செயல்முறையின் போது நீரிலிருந்து காற்று தொடர்ந்து வெளியேற்றப்பட்டு, குழாயின் மிக உயர்ந்த இடத்தில் சேகரிக்கப்பட்டு ஒரு காற்றுப் பையை (AIR POCKET) உருவாக்குகிறது, இது விநியோகத்தைச் செய்யப் பயன்படுகிறது. நீரின் தன்மை அதிகரிக்கும்போது, நீரைக் கொண்டு செல்லும் அமைப்பின் திறன் சுமார் 5–15% வரை குறையக்கூடும். இந்த மைக்ரோ எக்ஸாஸ்ட் வால்வின் முதன்மை நோக்கம், கரைந்துள்ள 2VOL% காற்றை அகற்றுவதாகும். மேலும், அமைப்பின் நீர் விநியோகத் திறனைப் பாதுகாக்க அல்லது மேம்படுத்தவும், ஆற்றலைச் சேமிக்கவும் இதை உயரமான கட்டிடங்கள், உற்பத்தி குழாய்கள் மற்றும் சிறிய நீரேற்று நிலையங்களில் நிறுவலாம்.
ஒற்றை நெம்புகோல் (எளிய நெம்புகோல் வகை) சிறிய வெளியேற்றும் வால்வின் நீள்வட்ட வால்வு அமைப்பு ஒப்பிடத்தக்கது. உள்ளே நிலையான வெளியேற்றும் துளை விட்டம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் மிதவை, நெம்புகோல், நெம்புகோல் சட்டகம், வால்வு இருக்கை போன்ற உள்ளகக் கூறுகள் அனைத்தும் 304S.S துருப்பிடிக்காத எஃகால் கட்டமைக்கப்பட்டு, PN25 வரையிலான வேலை அழுத்தச் சூழல்களுக்குப் பொருத்தமானவையாக உள்ளன.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-09-2023




