قفل الهواء

This article relies largely or entirely on a single source. Relevant discussion may be found on the talk page. Please help improve this article by introducing citations to additional sources. Find sources: "Air lock" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (March 2024)

قفل الهواء هو تقييد أو توقف كامل لتدفق السائل بسبب البخار المحبوس في نقطة عالية من نظام الأنابيب المملوء بالسائل . يرتفع الغاز ، كونه أقل كثافة من السائل، إلى أي نقاط عالية. تُعرف هذه الظاهرة باسم قفل البخار أو قفل الهواء.

يمكن أن يساعد شطف النظام بتدفق أو ضغوط عالية في تحريك الغاز بعيدًا عن أعلى نقطة. كما يمكن تركيب صنبور (أو صمام تنفيس أوتوماتيكي ) لإخراج الغاز.

غالبًا ما تحدث مشكلات قفل الهواء عندما يحاول المرء إعادة تشغيل نظام بعد إفراغه عمدًا (للصيانة) أو عن طريق الخطأ. خذ على سبيل المثال نظام التدفئة المركزية الذي يستخدم مضخة دائرية لضخ المياه عبر المشعات. عند ملء مثل هذا النظام، يتم حبس الهواء في المشعات . يجب تنفيس هذا الهواء باستخدام صمامات لولبية مدمجة في المشعات. اعتمادًا على تخطيط الأنابيب - إذا كان هناك أي حرف U مقلوب في الدائرة - فسيكون من الضروري تنفيس أعلى نقطة (نقاط). خلاف ذلك، قد يتسبب قفل الهواء في تدفق شلال حيث يكون فقدان الرأس الهيدروليكي مساويًا لارتفاع قفل الهواء؛ إذا انخفض خط التدرج الهيدروليكي إلى ما دون خرج الأنبوب، فإن التدفق عبر هذا الجزء من الدائرة سيتوقف تمامًا. لاحظ أن المضخات الدائرية لا تولد عادةً ضغطًا كافيًا للتغلب على أقفال الهواء.

يوضح الشكل 1 خزانًا يغذي نظام توزيع الجاذبية - لمياه الشرب أو الري . إذا كانت الأرض التي يوضع فيها الأنبوب بها نقاط عالية - مثل Hi1 و2 وما إلى ذلك ونقاط منخفضة بينهما مثل Lo1 و2 وما إلى ذلك، فإذا تم ملء الأنبوب من الأعلى وكان فارغًا، فإن الأنبوب يمتلئ جيدًا حتى Hi1. إذا كانت سرعة تدفق المياه أقل من السرعة الصاعدة لفقاعات الهواء، فإن الماء يتسرب إلى النقطة المنخفضة Lo2 ويحبس الهواء المتبقي بين Hi1 وLo2. ومع تدفق المزيد من المياه إلى الأسفل، تمتلئ الساق العلوية Lo2 إلى Hi2. وهذا يمارس ضغطًا على الهواء المحبوس إما H2 م من الماء (WG = مقياس الماء) أو H1، أيهما أقل. إذا كانت H2 أكبر من H1، فسيكون لديك قفل هواء ممتلئ، ويتوقف مستوى الماء في الساق العلوية Lo2 إلى Hi2 عند H1 ولا يمكن لمزيد من الماء أن يتدفق. إذا كانت قيمة H1 أكبر من قيمة H2، فيمكن أن يتدفق بعض الماء، ولكن لن يتم الوصول إلى رأس الأنبوب الهيدروليكي الكامل H3 وبالتالي يكون التدفق أقل بكثير من المتوقع. إذا كانت هناك تموجات أخرى، فإن تأثيرات الضغط الخلفي تتراكم معًا. من المؤكد أن خطوط الأنابيب الطويلة المبنية عبر أرض مستوية إلى حد ما، ولكن متموجة، تحتوي على العديد من النقاط المرتفعة والمنخفضة. لتجنب قفل الهواء أو الغاز، يتم تركيب فتحات تهوية أوتوماتيكية تسمح بخروج الهواء أو الغاز عند ارتفاع ضغط معين. يمكن أيضًا تصميمها للسماح بدخول الهواء تحت الفراغ . هناك العديد من الاعتبارات التصميمية الأخرى لتصميم أنظمة خطوط أنابيب المياه، على سبيل المثال ^{[1] [ مطلوب توضيح ]}

يمكن استخدام ظاهرة قفل الهواء بعدد من الطرق المفيدة. يوضح الرسم التخطيطي المجاور مصيدة على شكل حرف "S". تتمتع هذه المصيدة بالخصائص التالية: أ) يمكن للسائل أن يتدفق من الأعلى (1) إلى الأسفل (4) دون عوائق، ب) لا يمكن للغاز أن يتدفق عبر المصيدة ما لم يكن لديه ضغط إضافي كافٍ للتغلب على رأس السائل في المصيدة. عادة ما يكون هذا حوالي 75 إلى 100 مم من الماء ويمنع الهواء ذي الرائحة الكريهة من العودة من أنظمة تصريف المياه عبر التوصيلات بالمراحيض والمصارف وما إلى ذلك. تعمل مصائد "S" بشكل جيد ما لم يكن ماء الصرف يحتوي على رمل - والذي يتجمع بعد ذلك في جزء "U" من "S".

• مرحاض مزود بخزان مع صمام تدفق السيفون
• سيفون
• قفل البخار