Arrangement and installation of pipe drain valves

Сливные клапаны, включая ручные шаровые краны и автоматические сливные клапаны, являются неотъемлемой частью трубопроводной арматуры в системах орошения и трубопроводах. Эти клапаны помогают регулировать поток воды, предотвращают замерзание труб и облегчают удаление осадка или скопившейся воды. Ручные шаровые клапаны обеспечивают простое и экономичное управление, требуя ручного управления для открытия и закрытия клапана, что делает их идеальными для систем, требующих периодического слива воды. Автоматические сливные клапаны, в свою очередь, чувствительны к давлению и работают автоматически, что делает их идеальными для систем в холодном климате или регионах с частым включением и выключением воды. В совокупности эти трубопроводные фитинги обеспечивают эффективное обслуживание и защиту системы, продлевая срок службы трубопроводной инфраструктуры.

Причины установки сливных клапанов в системах орошения

1. Защита от замерзания: В холодном климате объём воды, накопленной в трубах, увеличивается примерно на 1/11 при замерзании, что может привести к разрыву труб или соединительных деталей. Сливные клапаны позволяют сливать воду из труб зимой, чтобы избежать повреждений от замерзания.

2. Осмотр и техническое обслуживание: Слив воды необходимо производить во время осмотра системы для обеспечения безопасной работы операторов.

3. Удаление осадка: Длительная эксплуатация труб может привести к накоплению ила и загрязнений. Сливные клапаны позволяют регулярно сливать накопившуюся воду с осадком для поддержания качества и расхода воды.

4. Безопасность системы: Остаточная вода, накопленная в трубах, увеличивает давление на стенки труб и ускоряет коррозию. Сливные клапаны могут снизить локальные напряжения.

5. Адаптация к рельефу: На холмистой местности трубы колеблются в зависимости от рельефа, и вода легко скапливается в низинах. Сливные клапаны необходимы для работы на сложных рельефах.

Типы и области применения сливных клапанов

В зависимости от режима работы, функций и конструкции, в системах орошения обычно используются следующие сливные клапаны:

Типы:

1. Ручной шаровой клапан

Принцип работы: ручное вращение штока клапана для управления открытием/закрытием.

Области применения: системы, требующие периодического слива; проекты с ограниченным бюджетом.

Преимущества и недостатки:

Преимущества: низкая стоимость и простота обслуживания;

Недостатки: требуется ручное управление, что может привести к перерасходу воды.

2. Автоматический сливной клапан

Принцип работы: чувствительный к давлению (например, автоматический клапан с переключением на 3 фунта на квадратный дюйм).

Области применения: системы автоматизации в холодных регионах; районы орошения с частым открытием и закрытием.

Преимущества и недостатки:

Преимущества: автоматическое управление;

Недостатки: подверженность повреждению системы из-за частого открытия и закрытия, требуется регулярное обслуживание.

3. Боковой клапан

Принцип работы: периодическое ограничение и регулирование расхода, полное открытие/полное закрытие

Применимые сценарии: в основном через сливной трубопровод; сценарии, где требуется фильтрующая решетка

Преимущества и недостатки:

Преимущества: хорошая герметизация и двусторонний поток;

Недостатки: применим только в режимах полного открытия/полного закрытия, без потока

4. Дисковый поворотный клапан

Принцип работы: вращение дискового поворотного клапана для регулирования расхода

Применимые сценарии: трубопроводная система низкого давления; быстродействующее дренажное отверстие

Преимущества и недостатки:

Преимущества: компактный размер, простота установки;

Недостатки: плохая герметизация при высоком давлении.

5. Композитный клапан

Принцип работы: совмещение функций подачи газа и воды

Применимые сценарии: протяженные водопроводы

Преимущества и недостатки:

Преимущества: интегрированная конструкция, интегрированное управление подачей газа и воды;

Недостатки: высокая стоимость.

Рекомендации по выбору

• Автоматические дренажные клапаны (автоматическая система защиты от замерзания) предпочтительны в холодных регионах;

• Ручные шаровые краны рекомендуются при частом техническом обслуживании (низкие затраты на обслуживание);

• Задвижки подходят для установки на концах крупных трубопроводных сетей (высокие требования к герметичности).

Проектирование и расположение

Расположение сливного клапана должно соответствовать принципу самой низкой точки и учитывать структуру трубопроводной сети:

1. Самая нижняя точка системы: самая нижняя точка основного трубопровода/ответвления должна быть установлена для обеспечения гравитационного дренажа.

2. Конец трубопровода:

• Ответвления: каждый конец магистрали и ответвления должен быть установлен;

• Кольцевая сеть: между каждыми двумя клапанами устанавливается как минимум один.

3. Ключевые топографические точки:

• Местное понижение: низменная часть трубопровода, проходящая по холмистой местности;

• Точка изменения уклона: одна устанавливается на каждые 6,5 футов (около 2 метров) перепада высот.

4. Рядом с вспомогательными объектами:

• Скоординированное расположение с колодцами для клапанов и выпускными колодцами;

• Расположение вблизи дренажных отверстий (например, систем дождевой канализации) для предотвращения обратного потока воды.

Меры предосторожности при установке

Предварительная подготовка

1. Выбор клапана:

• Определите диаметр дренажного клапана в соответствии с диаметром трубы (обычно 1/4–1/5 диаметра основной трубы);

• Материал должен быть коррозионно-стойким (например, ПВХ, ковкий чугун) и подходить к грунтовым условиям.

2. Подтверждение местоположения:

• Искусственно углубите траншею для создания понижения (при отсутствии естественного уклона);

• При наличии нескольких параллельных труб все дренажные клапаны располагаются по центру (для упрощения обслуживания).

Процесс установки

1. Подготовка фундамента:

• Засыпьте траншею слоем крупного песка (толщиной ≥ 30 см), чтобы предотвратить засорение клапана частицами грунта;

• Основания из мягкого грунта необходимо укрепить (например, гравийной подушкой в илистых районах).

2. Герметизация и соединение:

• Используйте герметизирующую ленту/клей для обеспечения герметичности соединения;

• Держите клапан горизонтально на горизонтальных трубах; Обратите внимание на направление потока воды (снизу вверх) для вертикальных трубопроводов.

3. Конструкция клапанного колодца:

• Высота крышки колодца: мощёная площадка находится на одном уровне с землёй; зелёная зона – на 200 мм выше уровня земли;

• Дренажные трубы и телескопические устройства установлены в колодце для предотвращения повреждения клапана из-за осадки фундамента.

Наладка и техническое обслуживание

1. Функциональная проверка:

• Проверьте гибкость открытия и закрытия, а также плавность слива;

• Дренажный клапан автоматически открывается после имитации отключения насоса (автоматическим клапанам необходимо проверить пороговое давление).

2. Регулярное техническое обслуживание:

• Ручной клапан: очищайте отложения перед поливным сезоном каждый год;

• Автоматический клапан: проверяйте датчик/фильтр ежемесячно (для предотвращения засорения корнями или другими частицами).

Меры противодействия для особых случаев

Холодные районы: установите дренажные и выпускные клапаны согласованно (выпускные на возвышенностях, а сливные – в низинах), чтобы избежать пучения почвы при замерзании.

Крутые склоны: установите композитный выпускной клапан каждые 1000 метров для взаимодействия с дренажным клапаном и предотвращения застойных явлений.

Высокое содержание осадка: установите отстойник для песка ниже дренажного клапана и регулярно его очищайте.

Участки с повышенной чувствительностью к качеству воды: при подключении дренажного клапана к системе дождевой воды установите обратный клапан для предотвращения обратного потока.

Важные советы:

• Автоматические дренажные клапаны должны быть оснащены фильтрами (например, Y-образными), чтобы предотвратить неплотное закрытие из-за загрязнений;

• В многозонных системах орошения каждая независимая зона должна иметь отдельный дренажный клапан.

Часто задаваемые вопросы

1. Зачем нужны сливные клапаны в системах орошения?

Сливные клапаны защищают от замерзания в холодном климате, облегчают обслуживание, удаляют осадок, снижают давление и предотвращают скопление воды в низинах.

2. Какие типы сливных клапанов используются в системах орошения?

Ручной шаровой клапан: Низкая стоимость, ручное управление, может привести к перерасходу воды.

Автоматический сливной клапан: Чувствительный к давлению, автоматический, но требует обслуживания.

Боковой клапан: Хорошая герметичность, обеспечивает полное открытие/закрытие.

Дроссельный клапан: Для низкого давления, быстрое открытие.

Композитный клапан: Совмещает управление газом и водой, высокая стоимость.

3. Как выбрать правильный сливной клапан?

Холодные регионы: Используйте автоматические клапаны для антифриза.

Частое обслуживание: Лучше всего использовать ручные шаровые клапаны.

Большие системы: Используйте задвижки для высокой герметичности.

4. Где следует размещать сливные клапаны?

В самой низкой точке системы.