Powietrze (gazy) może występować w wodzie instalacyjnej w trzech postaciach:
– powietrze wolne,
– jako mikropęcherze powietrza,
– powietrze rozpuszczone.
Ilość powietrza mogącego pojawić się w instalacji uzależniona jest od ciśnienia i temperatury czynnika. Zależność tę opisuje Prawo Henry’ego.
Główne problemy i uszkodzenia wynikające z powietrza w instalacji:
I. HAŁASY W INSTALACJI – najczęściej zauważalne hałasy to:
– efekt stukania będący oznaką powietrza w rurach,
– efekt kaskady (strumyczek) powstający wewnątrz grzejników,
– efekt Venturiego na termostatycznym zaworze grzejnikowym w wyniku zmiany ciśnienia przed i za zaworem,
– hałasy w obudowie pompy będące wynikiem wydzielania się powietrza wskutek spadku ciśnienia.
II. ZAKŁÓCENIA CYRKULACJI WODY W INSTALACJI – zakłócenia w przepływie czynnika w instalacji wynikają z poduszek powietrznych, jak również niepoprawnej pracy przeponowych naczyń wzbiorczych. Duży wpływ na słabą cyrkulacje czynnika ma spadek wysokości podnoszenia pomp.
III. OBNIŻENIE WYDAJNOŚCI POMP A CZĘSTO ICH USZKODZENIE LUB ZNISZCZENIE – efekty powietrza wydzielanego w pompie:
– spadek wysokości podnoszenia wskutek powietrza w korpusie pompy,
– zbieranie się powietrza w okolicach osi obrotu w wyniku działania siły odśrodkowej,
– zużywanie się łożysk i uszczelnień pompy w wyniku złego chłodzenia i smarowania (woda jest wypierana przez powietrze, przyśpieszone zużycie podzespołów), uszkodzenia materiałowe (pompy) powstające w wyniku kawitacji.
Kawitacja jest to zjawisko występujące w kanałach przepływowych pomp oraz armatury (zasuwy, zawory, zwężki). Jest to złożone zjawisko wywołane miejscowym spadkiem ciśnienia przepływającej cieczy poniżej ciśnienia krytycznego, polegające na tworzeniu się pęcherzyków parowo-gazowych, a następnie ich implozyjnemu zanikaniu w strefie wyższego ciśnienia. Pęcherzyki zanikają w czasie krótszym od 0,001s i towarzyszy temu wzrost ciśnienia napływającej w to miejsce cieczy do około 350MPa. Następuje niszczenie materiału ścianki przy której następuje implozja pęcherzyka. Niszczenie ma charakter mechaniczny, czemu także towarzyszy korozja elektrochemiczna. Powstają wżery w materiale (kawerny), a nawet dziury prowadzące do zupełnego zniszczenia części.
IV. KOROZJA
W skład powietrza wchodzą następujące gazy: azot ok. 79%, tlen ok. 21%, inne gazy (wodór, metan, itp.) – wielkości śladowe.
W obecności tlenu zachodzi reakcja z żelazem będącym głównym składnikiem stali:
tlen (O2) + żelazo (Fe) = magnetyt (Fe3O4) (tzw. „czarny muł”).
Przy dalszej obecności tlenu magnetyt przechodzi w bardziej objętościowy hematyt:
tlen (O2) + magnetyt (Fe3O4) = hematyt (Fe2O3) (tzw. „rdza”).
Powyższe reakcje utleniania obrazują niszczenie (korozję) licznych punktów instalacji przez powietrze. Dodatkowo powstający w jej wyniku magnetyt i hematyt osadza się, zatykając i niszcząc zamontowane w instalacji urządzenia.
V. WYSOKIE KOSZTY OBSŁUGI INSTALACJI:
– wielokrotne – ciągłe odpowietrzanie po uruchomieniu instalacji,
– trudności z równoważeniem i regulacją przepływów i ciśnień w instalacji,
– kosztowna obsługa i nadzór zapowietrzającej się instalacji,
– częste naprawy, reklamacje i zgłoszenia do firm odpowiedzialnych za serwis.
Jeżeli chcemy usunąć powietrze z instalacji powinniśmy zastosować:
- dla powietrza wolnego – ODPOWIETRZNIK AUTOMATYCZNY SPIROTOP,
- dla powietrza wolnego i w postaci mikropęcherzy powietrza – SEPARATOR SPIROVENT,
- dla powietrza wolnego, w postaci mikropęcherzy i powietrza rozpuszczonego – SEPARATOR PODCIŚNIENIOWY SPIROVENT SUPERIOR.
