Vzduchová uzávěra
Vzduchová uzávěra je omezení nebo úplné zastavení průtoku kapaliny způsobené parami zachycenými ve vysokém bodě potrubního systému naplněného kapalinou. Plyn, který má menší hustotu než kapalina, stoupá do všech výškových bodů. Tento jev je znám jako uzávěr par nebo vzduchová uzávěra.
Proplachování systému vysokým průtokem nebo tlakem může pomoci odvést plyn z nejvyššího bodu. Také lze nainstalovat kohoutek (nebo automatický odvzdušňovací ventil), který plyn vypustí.
Problémy se vzduchovou uzávěrou se často objevují, když se někdo snaží systém znovu uvést do provozu poté, co byl záměrně (kvůli servisu) nebo náhodně vyprázdněn. Například u systému ústředního vytápění, který používá oběhové čerpadlo k čerpání vody přes radiátory. Při plnění takového systému se v radiátorech zachytí vzduch. Tento vzduch se musí vypustit pomocí šroubových ventilů zabudovaných do radiátorů. V závislosti na uspořádání potrubí – pokud je v okruhu nějaké obrácené „U“ – bude nutné odvzdušnit nejvyšší bod (body). V opačném případě může vzduchová uzávěra způsobit vodopádové proudění, kdy se ztráta hydraulické výšky rovná výšce vzduchové uzávěry; pokud by hydraulická stupnice klesla pod výstup potrubí, průtok touto částí okruhu by se zcela zastavil. Všimněte si, že oběhová čerpadla obvykle nevytvářejí dostatečný tlak k překonání vzduchové uzávěry.
Obrázek 1 ukazuje nádrž, která napájí gravitační rozvodný systém – pro pitnou vodu nebo zavlažování. Pokud má terén, ve kterém je potrubí položeno, vysoké body – například Hi1, 2 atd. a nízké body mezi nimi, například Lo1, 2 atd. pak pokud je potrubí plněno shora a bylo prázdné, naplní se potrubí v pořádku až po Hi1. Pokud je rychlost proudění vody nižší než rychlost stoupání vzduchových bublin, pak voda stéká k nízkému bodu Lo2 a zachycuje zbývající vzduch mezi Hi1 a Lo2. Když dolů stéká více vody, vzestupné rameno Lo2 k Hi2 se naplní. Na zachycený vzduch tak působí tlak buď H2 m vody (WG = vodoměr), nebo H1, podle toho, co je menší. Pokud je H2 větší než H1, pak máte plnou vzduchovou uzávěru a hladina vody ve vzestupném rameni Lo2 až Hi2 se zastaví na H1 a žádná další voda nemůže proudit. Pokud je H1 větší než H2, pak nějaká voda může protékat, ale nebude dosaženo plné hydraulické výšky potrubí H3, a proto je průtok mnohem menší, než se očekávalo. Pokud dochází k dalšímu zvlnění, pak se účinky protitlaku sčítají. Je zřejmé, že dlouhá potrubí na poměrně rovném, ale zvlněném terénu budou mít mnoho takových vysokých a nízkých bodů. Aby nedocházelo k uzavírání vzduchu nebo plynu, montují se automatické odvzdušňovací otvory, které při překročení určitého tlaku vypouštějí vzduch nebo plyn. Mohou být také konstruovány tak, aby propouštěly vzduch při podtlaku. Existuje mnoho dalších konstrukčních hledisek pro navrhování vodovodních systémů, např.
Fenomén vzduchové uzávěry lze využít mnoha užitečnými způsoby. Na vedlejším obrázku je znázorněn sifon typu „S“. Ten má vlastnosti a) že kapalina může bez překážek proudit z horní části (1) do spodní části (4) a b) že plyn nemůže procházet sifonem, pokud nemá dostatečný dodatečný tlak k překonání kapalinové hlavy sifonu. Ta obvykle činí asi 75 až 100 mm vody a zabraňuje návratu zapáchajícího vzduchu z kanalizace přes přípojky k toaletám, umyvadlům apod. „S“ sifony fungují dobře, pokud v odtokové vodě není písek – ten se pak shromažďuje v „U“ části „S“.