Hvorfor anvende udluftningsventiler i spildevandsapplikationer?
I alle spildevandsledninger findes der luft. For at sikre stabil og effektiv drift er det derfor nødvendigt løbende at fjerne luft fra systemet. Udluftningsventiler hjælper med at opretholde et jævnt flow og reducerer både vedligeholdelsesudgifter og behovet for udskiftning af udstyr.
Når spildevand transporteres til rørledninger, kan der undervejs dannes luftlommer. Disse kan være svære at opdage og nedsætter rørets kapacitet. Samtidig kan de medføre vandslag, blokeret flow, støj, øget korrosion og i værste fald rørbrud. Luftlommer påvirker også reguleringsventiler, målere og andet udstyr negativt. Derfor er det nødvendigt at fjerne luften kontinuerligt for at sikre en stabil og sikker drift.
Hvorfor opstår der luft i rørene?
Luft kommer ind i rørsystemer af flere årsager:
- Ufuldstændig opfyldning efterlader luft på høje punkter
- Trykfald eller temperaturstigning får luft til at frigives fra væsken
- Indtrængende luft gennem utætte samlinger, brud eller komponenter
Når luftlommer bliver store nok, reducerer de rørets tværsnitsareal og dermed flowet. De samler sig især på rørledningens højdepunkter og skaber unødigt tryktab - og risiko for fuldstændigt flowstop.
Hvorfor opstår vakuum i rørsystemer?
Et vakuum kan opstå, når der mangler luft i et rør. Det medfører potentielle skader, som ofte ikke kan udbedres:
- Indsugning af urenheder, jord og partikler gennem utætheder
- Reduceret levetid på grund af skift mellem undertryk og overtryk
- Rørkollaps i ekstreme tilfælde
Tre betingelser skal være opfyldt for, at forurening kan trænge ind:
- En ekstern forureningskilde
- En adgangsvej (fx en utæt samling)
- Et drivende undertryk
Udluftningsventiler eliminerer den tredje faktor ved at forhindre negativt tryk - og beskytter dermed rørsystemet mod kontaminering, selv i ældre ledninger.
Et vakuum kan skyldes defekte eller manglende udluftningsventiler eller utilstrækkelig vedligeholdelse.
Udluftningsventilens funktion
Udluftningsventiler er hydromekaniske enheder, der via en intern flydemekanisme:
- frigiver luft og gasser ved fyldning, tømning og drift
- lukker luft ind ved dræning for at forhindre vakuum
Dette sikrer et jævnt flow og beskytter rørsystemet mod skadelige luftlommer og trykstød.
Fordele ved korrekt udluftning
Rigtigt dimensionerede og korrekt installerede udluftningsventiler giver:
- Lavere energiforbrug
- Mindre tryktab
- Hurtigere opfyldning af rør
- Reduceret risiko for vandslag
- Mere præcise flowmålinger
- Mindre korrosion
- Mindre risiko for forurening
- Færre rørskader og kollaps
- Lavere drifts- og udskiftningsomkostninger
- Mindre krav til pumpekapacitet
Tre hovedtyper af udluftningsventiler
1. Automatiske udluftningsventiler
Udleder små mængder luft kontinuerligt under tryk.
Også kendt som: trykudluftningsventiler, ventiler med lille udluftningsareal.
2. Kinetiske udluftningsventiler
Udleder store luftmængder fra rør uden tryk - især ved opfyldning.
Tillader stort luftindtag ved dræning og trykfald.
Også kendt som: vakuumafbrydere, lavtryksudluftningsventiler, enkeltvirkende udluftningsventiler.
3. Kombinationsudluftningsventiler
Kombinerer de to funktioner:
- Automatisk udluftning under tryk
- Kinetisk udluftning og luftindtag ved fyldning og dræning
Også kendt som: dobbeltvirkende udluftningsventiler.
Dimensionering og optimal placering
Udluftningsventiler dimensioneres ud fra:
- flow
- driftssituationer
- rørføringens topografi
- ventilens ydelse
DN på ventilen er ofte mindre end DN på rørledningen; den fastlægges ved hjælp af beregningssoftware, der bl.a. analyserer fyldningshastighed, brudscenarier, dræning og energiforbrug.
Placeringen er afgørende for effektivitet. Ventilen skal sidde, hvor der er størst risiko for vakuum og luftlommer — typisk i rørledningens højdepunkter — og altid monteres lodret. Ventilen skal også beskyttes mod frost, oversvømmelse og forurening og skal være tilgængelig for inspektion og service.
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.