Hvorfor anvende udluftningsventiler i vand- og spildevandsapplikationer?

Der er luft i alle rørsystemer til vand og spildevand. For at sikre en god og effektiv drift, er det derfor vigtigt, at der kontinuerligt fjernes luft fra systemet. Udluftningsventiler bidrager til et jævnt flow i rørsystemet og reducerer udgifter til vedligehold og udskiftning af ventiler.

Alle vandforsyningsnet består af rør, der overfører vand fra en kilde til en destination. I denne proces kan der dannes luftlommer i rørene. Luftlommer er vanskelige at opdage, og de reducerer rørsystemets samlede effektivitet. De kan også forårsage problemer med vandslag, fuldstændigt stop af flowet, rørbrud, støj og korrosion. Luft i rørene kan også forårsage ustabil drift af reguleringsventiler, målere og andet udstyr. For at sikre en effektiv og sikker drift er det derfor vigtigt løbende at fjerne luft fra systemet.

Hvorfor kommer der luft i rørene?

Der findes luft i alle systemer til transmission af væske. De vigtigste kilder er:

  • Ufuldstændig opfyldning af røret, som efterlader luftlommer på det højeste sted i rørledningen
  • Luft, der frigives fra væsken, når trykket falder og/eller temperaturen stiger
  • Luft, der suges ind i systemet gennem åbninger ved fx samlinger, brud eller monteret tilbehør

Hvis volumen af en luftlomme når en bestemt størrelse, sker der en begrænsning af flowet. Det forekommer især på de højeste steder i rørledningen, hvor luftlommer naturligt samles, og det giver unødvendigt tryktab og risiko for, at flowet stopper fuldstændigt.

Hvorfor opstår der vakuum i rørsystemer?

Vakuum kan opstå i alle rørledninger, når der er for lidt luft i systemet. Dette kan give større eller mindre skader på rørene - skader, som er uoprettelige. Negativt tryk i rørsystemet, som ikke håndteres i tide, resulterer i:

  • Skader på rørledningen, som gør, at urenheder, mudder og jord kan suges ind gennem defekte samlinger - og små sprækker på røret og komponenter.
  • Reduceret levetid for rørledningen på grund af positivt og negativt tryk, der presser på rørvæggen. Dette svækker rørvæggen betydeligt og kan forårsage skader på rørledningen. Dette gælder især på ældre rørledninger, hvor nedbrydning af materialet må forventes.
  • Rørkollaps, i ekstreme tilfælde

Tre faktorer skal være tilstede for, at urenheder kan trænge ind i rørledningen:

1) Der skal være en forurenende kilde på ydersiden af røret (fx forurenet grundvand)

2) En "vej", der sikrer fri passage ind i rørledningen (fx defekte samlinger eller lækager)

3) En drivende kraft (negativt tryk inde i rørledningen)

Én mulig løsning til at undgå forurening er dermed at fjerne den drivende kraft. Udluftningsventiler er den mest omkostningseffektive løsning til dette formål. Ved at installere en udluftningsventil kan man fjerne det negative tryk fra ligningen. På den måde sikrer man, at selv et ældre rørsystem ikke bliver forurenet af den omkringliggende jord.

At der er vakuum i et rørsystem, der er under tryk, kan skyldes defekte udluftningsventiler, at udluftningsventilerne grundet manglende vedligehold ikke længere virker eller at der slet ikke er udluftningsventiler installeret.

Udluftningsventiler forbindes ofte med frigivelse af luft fra rørsystemet. Lige så vigtigt er det dog, at udluftningsventiler sikrer luftindtag til systemet for at opretholde et positivt tryk og dermed undgå vakuum.

Hvordan virker udluftningsventiler?

Udluftningsventiler er hydromekaniske enheder med en intern flydemekanisme, der er designet til at frigive luft og spildevandsgas under påfyldning, dræning og drift af et rørsystem. De sikrer også luftindtag i forbindelse med dræning for at opretholde et positivt tryk. Dette er vigtigt, da negativt tryk danner vakuum, som kan resultere i rørkollaps og urenheder i systemet. Udluftningsventiler bidrager til et jævnt flow i rørene og dermed et mere effektivt system.

Udluftningsventiler beskytter også rørsystemet mod forbigående tryk og luftlommer, som er hovedårsagerne til, at rørledninger sprækker, knækker eller kollapser.

Med korrekt brug af udluftningsventiler opnår du:

  • Lavere energiforbrug og lavere driftsomkostninger
  • Lavere tryktab 
  • Færre forsinkelser ved opfyldning af rørsystemet
  • Mindre risiko for vandslag
  • Færre fejl og unøjagtigheder ved måling af flow
  • Mindre korrosion
  • Mindre risiko for forurening
  • Mindre risiko for, at røret sprænger eller kollapser
  • Lavere omkostninger til udskiftning
  • Lavere afskrivninger på grund af længere levetid
  • Lavere krav til pumpekapacitet på grund af mindre tryktab

Tre hovedtyper af udluftningsventiler

Der er tre hovedtyper udluftningsventiler installeret i vandsystemer: automatiske udluftningsventiler, kinetiske udluftningsventiler og kombinationsudluftningsventiler.

  • Automatiske udluftningsventiler frigiver kontinuerligt relativt små mængder luft fra en rørledning under tryk. Automatiske udluftningsventiler er også kendt som trykudluftningsventiler og udluftningsventiler med lille udluftningsareal.
  • Kinetiske udluftningsventiler udleder store mængder luft fra rørledninger, der ikke er under tryk, og anvendes hovedsageligt ved opfyldning af rør. Kinetiske udluftningsventiler gør det muligt at indtage store luftmængder, når rør drænes, og når trykket pludselig falder. Kinetiske udluftningsventiler er også kendt som udluftningsventiler med stort udluftningsareal, vakuumafbrydere, udluftningsventiler til lavt tryk, luftaflastningsventiler og enkeltvirkende udluftningsventiler.
  • Kombinationsudluftningsventiler kombinerer funktionerne af automatiske udluftningsventiler og kinetiske udluftningsventiler. Den automatiske udluftningsfunktion frigiver akkumuleret luft fra systemet, mens det er under tryk, og den kinetiske udluftningsfunktion udleder og tillader indtag af store mængder luft under opfyldning eller dræning af rørledninger. Kombinationsudluftningsventiler er også kendt som dobbeltvirkende udluftningsventiler og udluftningsventiler med dobbeltfunktion.

Dimensionering og placering af udluftningsventiler

Udluftningsventiler dimensioneres til en bestemt installation under hensyntagen til flow, placering og udluftningsventilens ydeevne. DN er typisk ikke den samme for udluftningsventilen og røret, hvorpå den installeres. Størrelsen og placeringen af udluftningsventiler til et bestemt projekt defineres ved hjælp af avancerede beregningsprogrammer, der leverer analyser af fx fyldningshastighed, dræning, brud, vandsøjleseparation og energibesparelser.

Udluftningsventilens primære funktion er at frigive uønsket luft fra en rørledning, men den fungerer kun effektivt, når den er installeret korrekt. En korrekt placering af udluftningsventilen kan forbedre flowet betydeligt. Der bør derfor installeres udluftningsventiler på de steder, hvor rørledningen er mest modtagelig for vakuum-mæssige forhold. Generelt er det optimalt at installere en udluftningsventil på højeste punkt i rørledningen, og ventilen skal altid installeres vertikalt.

Før installation af en udluftningsventil skal placeringen overvejes, så ventilen er beskyttet mod frost, forurening og oversvømmelse. Udluftningsventilen skal være let tilgængelig for vedligeholdelse, betjening og inspektion.

Anbefalet placering af udluftningsventiler

(Kilde: 3. American Water Works Association, AWWA M11 "Steel Pipe: A Guide for Design & Installation"; 3. oplag, 1989, side 98-99)

  • Rørledningens højeste punkter: kombinationsudluftningsventiler
  • Lange horisontale strækninger: automatiske udluftningsventiler eller kombinationsudluftningsventiler med intervaller på 380 meter til 760 meter
  • Lange nedadgående strækninger: kombinationsudluftningsventiler med intervaller på 380 meter til 760 meter
  • Lange opadgående strækninger: kinetiske udluftningsventiler med intervaller på 380 meter til 760 meter

På meget lange horisontale strækninger skal automatiske udluftningsventiler og kombinationsudluftningsventiler anvendes skiftevis på rørledningen. Bemærk, at kombinationsudluftningsventiler kan bruges hvor som helst i stedet for automatiske eller kinetiske udluftningsventiler for at give ekstra udluftningskapacitet på rørledningen.

Produktindblik

AVK udluftningsventiler til spildevandsbehandling

AVK kombinationsudluftningsventiler kombinerer en kinetisk og en automatisk udluftningsfunktion i én ventil. Det innovative design med en stor luftspalte mellem medie og tætningssystem sikrer pålidelig drift, selv ved anvendelse med aggressive væsker og væsker, der indeholder faste partikler.

Produktindblik

AVK udluftningsventiler til vandforsyning

God ydeevne, minimal vedligeholdelse og lang holdbarhed er kendetegnene ved AVK’s brede sortiment af automatiske udluftningsventiler, kinetiske udluftningsventiler og kombinationsudluftningsventiler. Udluftningsventilerne fås i kompositmaterialer, der kombinerer styrke med ekstremt lav vægt.