Cum se alege vana de reținere potrivită
Alegerea vanei de reținere corecte este esențială pentru performanță și fiabiitate, reducându-se în același timp consumul de energie. Tipuri de vane de reținere și factori-cheie care trebuie luați în considerare pentru fiecare aplicație.
Tipuri de vane de reținere
Selectarea tipului, dimensiunii și specificațiilor potrivite ale unei vane de reținere depinde de condițiile de funcționare și este importantă pentru a asigura o operare fără probleme. În timp ce vanele de reținere standard sunt suficiente pentru multe cazuri, sistemele cu pompe necesită adesea o selecție precisă a vanei de reținere, pentru a asigura funcționarea optimă și pentru a preveni probleme precum inversarea sensului de curgere.
Vane de reținere cu bilă
Vanele de reținere cu bilă sunt cunoscute pentru simplitatea și eficiența lor din punct de vedere al costurilor. Designul lor compact și lipsa componentelor externe le fac accesibile și extrem de fiabile. Totuși, ele nu dispun de un indicator de deschidere/închidere, ceea ce poate fi un dezavantaj în anumite aplicații.
Datorită designului cu trecere completă (full bore), aceste vane sunt frecvent utilizate în aplicațiile de apă uzată. Deschiderea completă asigură un flux neîntrerupt și previne acumularea de depuneri solide la baza vanei. În plus, mecanismul de autocurățare al bilei rotative reduce riscul ca impuritățile să blocheze bila.
Pentru detalii suplimentare, consultați secțiunea despre vanele de reținere cu bilă.
Vane de reținere cu clapetă
Vane de reținere cu clapetă sunt folosite cel mai frecvent. Sunt ieftine și funcționează exclusiv pe baza debitului și presiunii, fără a necesita surse externe de energie sau control. Acestea pot fi echipate cu indicatori de deschidere/închidere și, opțional, cu levier și contragreutate sau arc pentru monitorizare vizuală, sau cu dispozitive care permit feedback digital.
Designul acestora permite deschiderea completă, reducând-se pierderile de sarcină. Sunt ideale pentru sisteme cu risc redus de șocuri de presiune. Datorită construcției lor, sunt utilizate frecvent în aplicații de apă și apă uzată.
Pentru detalii suplimentare, consultați secțiunea despre vanele de reținere cu clapetă.
Vane de reținere cu arc
Vane de reținere cu arc sunt proiectate cu discul conectat la o tijă centrală, care se deplasează pe axa orizontală. Un arc este plasat între disc și manșonul difuzor. Când fluidul intră în vană, forța hidraulică exercitată asupra discului comprimă arcul și deschide vana. Când fluxul se oprește, arcul împinge discul înapoi în poziția închisă.
Datorită închiderii asistate de arc și a cursei scurte a discului, aceste vane sunt printre cele mai rapide vane de reținere disponibile și sunt frecvent utilizate în sisteme cu pompare, unde există riscul de șoc hidraulic. Discul este permanent în calea fluxului, ceea ce poate duce la pierderi de sarcină ușor mai mari față de vane de reținere cu clapetă.
Criterii de selecție care trebuie luate în considerare atunci sunt alese vanele de reținere
Unele dintre aspectele pe care trebuie să le luați în considerare sunt: compatibilitatea fluidului, caracteristicile debitului, pierderea de presiune, reacția la șocurile hidraulice și costul total. Pentru o performanță optimă, este important să alegeți vana respectând caracteristicile specifice ale fiecărei instalații.
Fluidul
Toate vanele de reținere sunt concepute pentru apă și apă uzată tratată. Apa reziduală brută poate cauza anumite probleme. Totuși, în cazul apelor uzate brute sau al apelor menajere, prezența solidelor poate afecta performanța vanei, necesitând o analiză atentă a designului și compatibilității materialelor..
Caracteristicile debitului
Dacă o vană de reținere se închide foarte repede, poate preveni izbirea discului. Cu toate acestea, închiderea rapidă nu va proteja împotriva supratensiunilor cauzate de pornirea și oprirea pompelor. Dacă vana se deschide (și se închide) rapid, debitul va fi schimbat brusc și vor apărea foarte probabil șocuri hidraulice.
Pierdere de presiune
Pierderea de presiune este o funcție a vitezei fluidului, iar pierderea de presiune a vanei este afectată de condițiile de curgere și de suprafața internă a vanei. Geometria corpului și designul sistemului de închidere determină aria de curgere prin vană și afectează pierderea de presiune.
Pierderea de presiune care trebuie luată în considerare este o combinație între presiunea statică (cauzată de diferența de înălțime) și pierderea de presiune cauzată de frecare (în interiorul conductelor și vanelor). Există o serie de formule pentru pierderea de presiune și pentru evaluarea vanelor pe baza acestui parametru. Cel mai frecvent este probabil coeficientul de debit al cantității de apă care trece prin vană la o anumită cădere de presiune într-o anumită perioadă de timp. Pentru comparații, coeficientul Kv este considerat cea mai bună alegere.
Costul total
Costul total pentru vana de reținere pot reprezenta mai mult decât prețul de achiziție. Pentru unele instalații, cele mai importante costuri pot fi cele de achiziție și de instalare, dar în alte cazuri, costurile de întreținere sau cu energia pot fi la fel de importante sau pot fi chiar mai importante. Atunci când sunt analizate costurile pentru vana de reținere, ar trebui să se ia în considerare costurile totale pe durata de viață a vanei. În general, cu cât este mai simplă construcția vanei, cu atât mai mici sunt cerințele de întreținere.
Reacția la șocurile hidraulice
Șocul hidraulic apare la creșterea presiunii din sistem. Primul pas al procesului este atunci când pompele se opresc și fluxul de lichid este inversat. Acest lucru poate provoca o curgere inversă prin vană înainte ca aceasta să se închidă complet. La închiderea completă, fluxul care curge în sens invers este oprit și schimbarea vitezei de curgere transformă energia cinetică a fluidului în presiune.
Sunetul generat pare a fi similar cu cel al discului sau al bilei care lovește suprafața de sprijin și face un zgomot puternic. Cu toate acestea, sunetul nu este cauzat de închiderea fizică a discului sau a bilei, ci de o undă sonoră generată de o presiune mare care tensionează pereții conductei. Pentru a evita complet acest șoc, vana de reținere trebuie să se închidă înainte de apariția oricărei curgeri în sens invers. Din păcate, acest lucru nu se întâmplă. Geometria vanei influențează volumul de lichid care va curge în sens invers înainte de închiderea completă și cu cât robinetul se închide mai repede, cu atât mai redus va fi șocul.
Vanele de reținere cu clapetă au discul în fluxul de lichid și asigură închiderea rapidă, ceea ce înseamnă că au caracteristici anti-șoc mai bune, dar în prezent, majoritatea pompelor pot ajusta timpul de pornire și de oprire pentru a evita lovitura de berbec.
Vanele de reținere cu clapetă pot fi instalate atât pe orizontală cât și pe verticală. Șocul hidraulic poate fi o problemă mai mare pentru instalațiile verticale, deoarece direcția de curgere se inversează mai rapid, dar, în același timp, într-o instalație verticală gravitația ajută la închiderea rapidă a robinetului.
