תהליך הפקת המים הקונבנציונלי של מפעלי מים אינו ניתן להפרדה משימוש בשסתומים, החל מכניסת מים גולמיים, צפיפות ושקיעה במיכלי שיקוע, וסינון במיכלי סינון ועד לתפוקת אספקת המים הסופית בחדר משאבות יציאת המים.
עם זאת, הדרישות לבחירת שסתומים בחלקים שונים שונות מאוד. ההבדלים העיקריים טמונים בקוטר השסתום, סוג השסתום ושיטת בקרת השסתום. באילו שסתומים משתמשים צמחי מים?
השסתומים של מערכת ייצור המים הקונבנציונלית של מפעלי מים הם שסתומי תהליך לקליטת מים גולמיים, שסתומי מיכל שיקוע, שסתומי מיכל סינון, שסתומי חדר משאבות ושסתומים למערכות מינון מפעלי מים.
1. שסתומי תהליך לצריכת מים גולמיים
השסתומים של המים הגולמיים של הראש מאופיינים בקטרים גדולים של שסתומים ואין צורך להפעיל אותם לעתים קרובות. את רובם יש להפעיל רק פעם בשנה או אפילו מספר שנים, והשסתומים בדרך כלל פתוחים או סגורים למשך זמן רב. לכן מבחינת שיטות בקרה יותר מ-95% מהם משתמשים בשסתומים ידניים, ומבחינת סוגי השסתומים כולם שסתומי שער או שסתומי פרפר. מכיוון שאיבוד הראש של שסתומי השער טוב יותר מזה של שסתומי הפרפר, ישנם מעט יותר שסתומי שער מאשר שסתומי הפרפר בשסתומי הראש. הקוטר מרוכז ב-1200~1600 מ"מ, ויש גם שסתומים בקוטר של 3000 מ"מ על צינור כניסת המים הראשוניים.
2. שסתומי מיכל שיקוע
השסתומים של מיכל השקיעה הם בעיקר שסתומי כניסה, שסתומי יציאה ושסתומי בידוד. שסתום היציאה נמצא בעצם במצב פתוח רגיל, ושסתום הבידוד הוא בעצם במצב סגור רגיל. הם מופעלים פעם בשנה, כך ששני השסתומים משתמשים בשסתומי שער ידניים, והמפרטים מופצים בין 2200x1800~1200x840. שסתום הכניסה של מיכל השקיעה נושא באחריות החשובה של חלוקת המים, הדורש התאמה תכופה וביצועים אמינים. הוא מופץ מול כל מיכל שיקוע ומפוזר יחסית. נעשה שימוש בשסתומי ויסות חשמליים עם מערכות בקרה חכמות. זהו חוליה מרכזית בקביעת נפח המים ומאזן המערכת של מיכל השקיעה. זה חשוב במיוחד למערכת שבה קו ייצור המים מותאם באופן דינמי בהתאם לתפוקת המים, ונדרשת גם כוונון מעקב דינמי של PID. בשלב זה, תהיינה דרישות תואמות עבור זמן פעולת השסתום המלא ותדירות ההתחלה והעצירה המותרים.
3. שסתום סינון
המסנן הנפוץ ביותר הוא מסנן בעל ארבעה שסתומים, שהוא גם התצורה הבסיסית ביותר של המסנן. כלומר, לא משנה איזה סוג של מיכל סינון, ישנם לפחות ארבעה סוגים של שסתומים: שסתום כניסת מים, שסתום ניקוז, שסתום שטיפה ושסתום מים נקיים. כמובן, ישנם גם מיכלי סינון רבים בעלי חמישה שסתומים, שישה שסתומים או אפילו שבעה שסתומים, אשר מצוידים גם בשסתומי שטיפת אוויר, שסתומי מים ראשוניים לסינון או שסתום כניסת מים נוסף. ממבנה השסתום, שסתומי פרפר משמשים בדרך כלל לשסתומי מים נקיים ושסתומי שטיפה. הסיבה העיקרית היא שעל הצינורות בגלריית הצינורות מותקנים גם שסתומי מים נקיים וגם שסתומי שטיפה. יש להתאים את שסתומי המים הנקיים לעתים קרובות, ושסתומי השטיפה צריכים גם לשנות את עוצמת השטיפה. כניסת מים וניקוז מתבצעים בדרך כלל דרך תעלות, ולכן שסתום כניסת המים ושסתום הניקוז הם בעצם שסתומי שער. קוטר שסתום השטיפה של מיכל המסנן צריך להיות מעט יותר מקוטר שסתום המים הנקיים. שסתום השטיפה הוא בעצם DN600~DN800, בעוד שסתום המים הנקיים הוא DN400-DN600. גודל שסתום כניסת המים ושסתום הניקוז קשור לגודל התעלה. מנקודת מבט של שיטת הבקרה, ארבעת סוגי השסתומים הללו כולם מבוקרים חשמלית או מבוקרים פנאומטיים. עם זאת, שסתום המים הנקיים חייב להיות מצב בקרה אינטליגנטי מתכוונן, התואם את הדרישות של שסתום כניסת מיכל השקיעה. בנוסף, בהתחשב בחיווט המשולב ובשיטות העיצוב המודולרי, שסתום מיכל המסנן יכול להשתמש במצב בקרה מסוג אוטובוס או במצב בקרה מבוסס תחנת PLC. היתרון של הראשון הוא בכך שהוא חוסך במקום חיווט, והיתרון של השני הוא שהפרדת מסננים חד-תאיים נוחה לתחזוקה, ניהול והשתלה.
4. שסתומי חדר משאבה
השסתומים בחדר המשאבות הם בעיקר שסתום הכניסה, שסתום היציאה, שסתום הבדיקה ושסתום הסימון ביחידת משאבת המים. שלושת השסתומים הראשונים הם בעצם שסתומי פרפר, וההבדל טמון בשיטת הבקרה. שסתום הכניסה ושסתום הבדיקה צריכים רק שסתומים ידניים מכיוון שאחד מהם במצב פתוח בדרך כלל, והשני במצב סגור בדרך כלל. לעומת זאת, יש לפתוח ולסגור את שסתום היציאה בכל פעם שהמשאבה מופעלת ומכבה. אם שסתום היציאה משמש להתאמת נפח המים כך שלמשאבת המים יהיו תנאי עבודה שונים כדי לענות על הצרכים, שסתום היציאה צריך להיות גם נשלט על ידי מכשיר אינטליגנטי מתכוונן. שסתום הסימון צריך למנוע התרחשות של זרימת מים לפנייה ולמנוע התרחשות של פטיש מים. בדרך כלל, נבחר שסתום סימון שקט ושסתום סגירה איטית עם התנגדות קלה. לפעמים, שסתום רב תכליתי נבחר גם כדי לשלב את פונקציית בדיקת פריקת המים.
5. שסתומים של מערכת מינון מפעל המים
המאפיינים של מערכת מינון מפעל המים קובעים כי השסתום המשמש עליו הוא בעל קוטר קטן וקצב זרימה קטן. ובכל זאת, דרישות ויסות הזרימה גבוהות, דרישות הדיוק גבוהות ומהירות ההתאמה מהירה. לכן, בדרך כלל נבחר שסתום בקרת זרימה. שסתום זה גורם לקיבולת הזרימה הבינונית להיות תלויה רק במבנה השסתום עצמו כך שוויסות הזרימה הושלם בבת אחת. בנוסף, המדיום בצנרת מערכת המינון הוא אמוניום סולפט, נתרן היפוכלוריט ותמיסות נוספות, המחייבות את השסתום בעל עמידות בפני קורוזיה. בנוסף, מערכת המינון תשתמש גם בשסתומים כדוריים כשסתומי מתג, שסתומי לחץ חוזר וכו'.