انواع سایفون توضیح داده شده: اصول کار و کاربردها

همه سایفون ها یکسان نیستند. سیفون (همچنین سیفون) هر وسیله ای است که از گرانش برای حرکت مایع در لوله بدون پمپ استفاده می کند، اما این اصل واحد خانواده گسترده ای را در بر می گیرد: یک لوله کوچک U شکل برای تخلیه مخزن، یک سیفون پیچ دار پیچ خورده که از فشار سنج محافظت می کند، یک سیفون زنگ خودکار که یک سیستم موتور هیدروپونیک سقف یک سینی بزرگ را تخلیه می کند، و یک سینی بزرگ را تخلیه می کند. انتخاب نوع نادرست می‌تواند به معنای یک ابزار آسیب‌دیده، تخلیه‌ای که هرگز شروع نمی‌شود، یا طرح زهکشی که در سرویس‌دهی از کار می‌افتد باشد.

این راهنما انواع اصلی را بر اساس اصل کار و روش راه اندازی گروه بندی می کند و عوامل نصب و مواد را که در پروژه های واقعی بیشترین اهمیت را دارند برجسته می کند.

سایفون چیست و چگونه کار می کند؟

سیفون مایع را از یک سطح بالاتر به سطح پایین تر از طریق یک خیز میانی بدون هیچ قطعه متحرکی منتقل می کند. هنگامی که لوله پر شد و انتهای تخلیه در زیر سطح بالادست قرار گرفت، گرانش مایع را به پایین پای خروجی می کشد. این یک ناحیه با فشار کمتر در بالاترین نقطه ایجاد می کند و فشار اتمسفر روی سطح آزاد مخزن، مایع بیشتری را به داخل لوله می راند. جریان تا زمانی ادامه می یابد که لوله پر بماند و خروجی زیر ورودی باقی بماند.

یک تشبیه ساده به شما کمک می کند: سیفون مانند نی آب خوری عمل می کند، با این تفاوت که جریان پس از پرایمینگ به خودی خود ادامه می دهد، زیرا گرانش مایع را از انتهای تخلیه خارج می کند.

دو توضیح فیزیکی وجود دارد، نظریه کلاسیک فشار اتمسفر و نظریه انسجام- کشش، اما نتیجه مهندسی یکسان است: یک لوله آماده شده، هوابند با اختلاف ارتفاع کافی به طور پیوسته جریان دارد.

طبقه بندی سایفون ها بر اساس اصل کاری

Syphon ها بر اساس نحوه شروع و آنچه ساخته شده اند به سه گروه عملی تقسیم می شوند. سیفون های محافظ ابزار یک مانع میعانات ایجاد می کنند که گیج های فشار را از گرما محافظت می کند. سیفون های گرانشی و پرایمینگ دستی نیاز به یک بار پرایمینگ دارند و سپس مایع را به طور مداوم انتقال می دهند. سیفون های اتوماتیک و خود پرایم شونده با بالا و پایین رفتن سطح مایع به خودی خود شروع و متوقف می شوند.

سیفون های محافظ ابزار

سیفون های محافظ ابزار به یک دلیل وجود دارند: عایق حرارتی. آنها بین یک خط فرآیند و یک فشارسنج قرار می گیرند تا بخار داغ هرگز مستقیماً به عنصر حسگر نرسد. سیفون مایع تغلیظ شده را جمع آوری می کند و آن مایع مانعی بین محیط فرآیند و ابزار تشکیل می دهد. این دستگاه ها مایعات را حمل نمی کنند. آنها از ساز محافظت می کنند.

سیفون پیگتیل

سیفون پیگتیل پرکاربردترین سیفون ابزار است. نام آن شکل را توصیف می کند: یک مارپیچ نزدیک از لوله که شبیه دم خوک است. سیم پیچ با میعانات تشکیل شده از خط بخار پر می شود و این آب بندی مایع گیج را از بخار زنده جدا می کند. سایفون های Pigtail معمولاً بر روی لوله های عمودی نصب می شوند و بسته به دما، فشار و خورندگی محیط در SS 304، SS 316 یا فولاد کربنی عرضه می شوند.

سایفون یو تایپ

سیفون نوع U یک حلقه U شکل است که جلوتر از دستگاه نصب می شود. میعانات در پایین حلقه جمع می شود و مانع آب بندی مشابه طرح پیگتیل را تشکیل می دهد. ساختار آن ساده و هزینه آن کم است که آن را به یک انتخاب عملی برای نقاط نصب عمودی با فضای محدود تبدیل می کند. گریدهای مواد باید دما و فشار فرآیند را تحمل کنند و در برابر خوردگی محیط مقاوم باشند.

سیم پیچ / سیفون نوع کیو

سیفون سیم پیچی که اغلب به دلیل شکل فشرده آن نوع Q نامیده می شود، لوله را در یک حلقه محکم می پیچد. این به بخار مسیر خنک‌تری طولانی‌تری می‌دهد، بنابراین بخار قبل از رسیدن به گیج کاملا متراکم می‌شود. مزیت اصلی انعطاف پذیری نصب است: حلقه جمع و جور برای لوله کشی عمودی و افقی مناسب است. فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی انتخاب های رایجی هستند که برای مطابقت با شرایط فرآیند انتخاب می شوند.

سایفون های گرانشی و پرایمینگ دستی

سیفون کلاسیک U شکل

سیفون کلاسیک یک لوله U معکوس است که یک پایه آن در مخزن منبع تغذیه و دیگری در سطح پایین تر تخلیه می شود. هنگامی که لوله به طور کامل با مایع پر شد، جریان شروع می شود و بدون هیچ قسمت متحرک ادامه می یابد. نیروی محرکه وزن مایع در سمت خروجی است و بالابر عملی توسط فشار اتمسفر محدود می شود. برای آب در سطح دریا، سقف نظری تقریباً ده متر است. روش های پرایمینگ شامل پر کردن لوله قبل از نصب، ریختن مایع به بالاترین نقطه یا بیرون کشیدن هوا از بالا می باشد. کاربردهای معمولی عبارتند از تخلیه مخازن، انتقال آب از طریق کرانه کم و کانال های آبیاری کوچک.

سیفون معکوس

سیفون معکوس شکل مخالف دارد: لوله به جای قوس شدن به سمت بالا به سمت پایین فرو می رود. این جریان را از زیر مانعی مانند جاده، راه آهن یا گذرگاه رودخانه در یک سیستم زهکشی یا انتقال آب حمل می کند. مایع به جای اینکه توسط خلاء کشیده شود، تحت فشار مثبت در لوله حرکت می کند، بنابراین مهندسان گاهی اوقات آن را یک لوله فرورفته یا آویزان می نامند. به طور منظم در خطوط لوله زهکشی و پروژه های حفاظت از آب ظاهر می شود. ملاحظات اصلی طراحی عبارتند از: قطر لوله، سر موجود و خطر ته نشین شدن جامدات در نقطه پایین.

هر دو سیفون گرانشی عملکرد ساده، قابل اعتماد و بدون قطعات متحرک را ارائه می دهند. آنها برای کارهای انتقال پیوسته مناسب هستند که در آن شروع و توقف خودکار لازم نیست. انتخاب بر روی قطر لوله، اختلاف ارتفاع و سرعت جریان تمرکز دارد.

سیفون های اتوماتیک و خود پرایم شونده

بل سیفون

سیفون زنگ سه قسمت دارد: مخزن، پوشش زنگوله ای شکل و لوله ایستاده. همانطور که سطح آب از لبه پایینی زنگ بالا می رود، زنگ هوا را به دام می اندازد و لوله ایستاده را از جو می بندد. سپس آب از بالای لوله ایستاده می ریزد و به سمت پایین می افتد و خلاء زیر زنگ ایجاد می کند. فشار اتمسفر آب بیشتری را از طریق لوله ایستاده فشار می دهد تا زمانی که سطح آب به زیر لبه زنگ پایین بیاید و هوا دوباره وارد شود و خلاء را بشکند. چرخه تکرار می شود: دستگاه در حالی که آب جمع می شود غیرفعال می ماند، به سرعت تخلیه می شود و خود به خود متوقف می شود، بدون برق، دریچه یا اپراتور.

سایفون های بل به طور گسترده در سیستم های هیدروپونیک جزر و مد، مخازن ذخیره سازی کوچک و برخی از فرآیندهای تصفیه فاضلاب استفاده می شود. یک صفحه روی ورودی از ورود زباله ها به لوله ایستاده و ایجاد خلاء جلوگیری می کند.

حلقه سیفون

سیفون حلقه ای طول لوله را در یک حلقه برجسته در خارج از ظرف مرتب می کند. هنگامی که مایع در حال افزایش به بالای حلقه می رسد، حلقه به طور کامل پر می شود و جریان شروع می شود زیرا گرانش مایع را به سمت تخلیه می کشد. این سازه ساده تر از سیفون زنگی است و فاقد قطعات متحرک است و هزینه های ساخت و نگهداری را پایین نگه می دارد. سیفون های حلقه ای در جداول هیدروپونیک و راه اندازی های زهکشی کوچک که در آن زمان چرخه دقیق مورد نیاز نیست رایج هستند.

ارزش سایفون های خودکار عملکرد بدون مراقبت است. انتخاب بین طرح های زنگ و حلقه به فضای موجود، جریان مورد نیاز و سطح کنترل مورد نیاز در چرخه تخلیه بستگی دارد.

سیستم های زهکشی سیفون در ساخت و ساز ساختمان

در ساختمان های مدرن، زهکشی سیفون یک سیستم زهکشی کامل سقف است که بر اساس عملکرد سیفون است، نه یک اتصال. آب باران وارد خروجی های سقف سیفون طراحی شده خاص می شود و همانطور که از طریق لوله عمودی پایین می ریزد سرعت بیشتری پیدا می کند و فشار منفی ایجاد می کند. لوله سپس بر خلاف جریان نیمه پر شده و کانال باز یک زهکش گرانشی معمولی، تمام سوراخ با جریان با سرعت بالا اجرا می شود.

در مقایسه با زهکشی گرانشی، یک سیستم زهکشی سیفونی می تواند از لوله های پایین تر و قطر لوله های کوچکتر استفاده کند و لوله های کلکتور افقی نیازی به شیب پیوسته ندارند. این به معماران آزادی مسیریابی بیشتری می دهد و اغلب استفاده از مصالح را کاهش می دهد. با این حال، خروجی‌ها و اتصالات سقف باید به دقت اندازه‌گیری و آزمایش شوند، زیرا سیستم به حفظ هوای هوا و شرایط جریان کامل بستگی دارد.

زهکشی سیفون به بهترین وجه در مراحل اولیه طراحی ارزیابی می شود، زیرا مزایای آن به چیدمان هماهنگ، هندسه سقف و شدت بارندگی بستگی دارد. گواهینامه و داده های آزمایش قطعات باید قبل از نصب با تامین کننده تأیید شود.

نحوه انتخاب نوع سایفون مناسب

انتخاب با برنامه شروع می شود. برای محافظت از دستگاه تحت فشار در برابر بخار، سیفون ابزاری را انتخاب کنید که جهت نصب آن با لوله کشی مطابقت داشته باشد. برای حرکت مداوم مایع بدون کنترل، از یک سیفون کلاسیک U شکل یا یک سیفون معکوس استفاده کنید. برای تخلیه خودکار یک ظرف، از سایفون زنگ یا حلقه استفاده کنید. برای مدیریت آب باران در یک سقف بزرگ، یک سیستم تخلیه سیفون کامل را در نظر بگیرید.

بعد از اینکه نوع ثابت شد، سه شرط را بررسی کنید:

• نصب: لوله کشی عمودی یا افقی، فضای موجود و دسترسی برای نگهداری.
• محیط: دما، فشار، خورندگی و اینکه آیا مواد جامد را حمل می کند یا خیر.
• مواد: سیفون های ابزار معمولاً در SS 304، SS 316 یا فولاد کربنی عرضه می شوند، در حالی که برنامه های زهکشی و ساختمان اغلب از پلاستیک هایی مانند PP، PE یا HDPE استفاده می کنند.

اگر هر یک از این شرایط نادیده گرفته شود، بدون توجه به اینکه این اصل چقدر با برنامه کاربردی مطابقت دارد، یک سایفون در سرویس خراب می شود.

سایفون ها یک دستگاه واحد نیستند بلکه خانواده ای از دستگاه ها هستند که یک اصل فیزیکی مشترک دارند. سیفون های محافظ ابزار سنج ها را در برابر گرما محافظت می کنند، سیفون های گرانشی مایع را با اطمینان حرکت می دهند، سیفون های خودکار مخازن را به تنهایی تخلیه می کنند و سیستم های زهکشی سیفون آب باران را در مقیاس ساختمان مدیریت می کنند. با اصل کار شروع کنید، سپس شرایط نصب و مواد را بررسی کنید، و معمولاً انتخاب درست به دنبال دارد. به عنوان یک سازنده اتصالات لوله ژجیانگ فنگ فنگ با تولید دارای گواهی ISO و بیش از بیست سال تجربه، از پروژه هایی پشتیبانی می کند که نیاز به قطعات قابل اطمینان سیفون و زهکشی دارند.