سيحدد هذا المقال الفروق الأساسية بين الصمامات الكروية وصمامات البوابة. "THINKTANK، شركة رائدة مقرها الصين في توفير الصمامات الصناعية ، سوف تشرح لك كل ما تحتاج لمعرفته حول هذه الصمامات.
قد يكون لاختيار الصمام الصحيح تأثير كبير على نجاح أو فشل أ نظام خطوط الأنابيب. يوجد اليوم مجموعة كبيرة من الصمامات في السوق ، وقد يكون من الصعب جدًا اختيار الصمام المثالي لتطبيق معين. الكرة وصمامات البوابة هي الأكثر شعبية صمامات تستخدم في أنظمة خطوط الأنابيب والتطبيقات الصناعية.
الصمامات الكروية مقابل صمامات البوابة
في العملية الصناعية ، يمكن رؤية الصمامات الكروية وصمامات البوابة في كل مكان في خط الأنابيب ، وكلاهما لهما وظيفة إغلاق وفتح قناة التدفق ، ولكن نفس وظيفة الإغلاق ، عند استخدام الصمام الكروي ، ومتى تستخدم صمام البوابة؟ أعلم أنك بحاجة لبعض مشورة الخبراء لتطبيقك ، وفي هذا المنشور ، سوف أطلعك على التعريف الموسع للصمامات الكروية وصمامات البوابة ، كيف تعمل ، ما هي إيجابياتها وسلبياتها ، والتي أنواع نموذجية هم ، وما هو التطبيق الدقيق الذي استخدموه؟
تعريف موسع
ما هي الصمامات الكروية？
تستخدم الصمامات الكروية كرة دوارة للتحكم في تدفق أ سائل أو غاز. ينتقل الوسيط عبر ثقب (أو ثقوب) في الكرة ، ويحدد موقعه ما إذا كان الصمام مفتوحًا أم مغلقًا.
قد تحتوي الصمامات الكروية على عدة منافذ. للتحكم في التشغيل / الإيقاف النموذجي ، تتميز الصمامات الكروية ثنائية الاتجاه بمنفذين. تتوفر أيضًا صمامات كروية متعددة المنافذ وتُستخدم في المواقف التي يجب فيها نقل الوسائط في عدة أوامر أو عند الحاجة إلى أكثر من مصدر وسائط واحد. تعد الصمامات الكروية بديلاً للتحكم في التشغيل / الإيقاف أسرع من صمامات البوابة لأنها تحتاج فقط إلى اعتماد 90 درجة على تنظيم موضع الكرة. تتوفر الصمامات الكروية ذات المشغلات اليدوية أو الهوائية / الكهربائية على نطاق واسع.
ينتمي الصمام الكروي إلى عائلة الصمامات ذات ربع دورة. يتطلب دوران 90 درجة للفتح أو الإغلاق. قرص الصمام الكروي عبارة عن كرة تم تجويفها لأسفل لتسهيل مرور الوسائط. تُستخدم الصمامات الكروية في الغالب للتطبيقات غير الملاط ، على الرغم من أنها مناسبة أيضًا للتطبيقات التي تتطلب إغلاقًا محكمًا.
يجعل الفتح والإغلاق السريع للكرة من الضروري لبعض تطبيقات عزل الوسائط.
ما هي صمامات البوابة؟
تُستخدم صمامات البوابة لبدء أو منع تدفق السائل تمامًا عبر خط أنابيب عن طريق رفع أو خفض بوابة صلبة. إن جسم الصمام ، والمقعد ، والقرص ، والمشغل ، والعمود ، والغدة كلها مكونات لصمامات البوابة.
تستخدم صمامات البوابة فقط لفتح أو إغلاق الخطوط بالكامل ؛ لا يتم استخدامها لإدارة التدفق أو الضغط. تتطلب هذه الصمامات أكثر من 360 درجة من الحركة متعددة الدورات لتغيير موضع الصمام ، في حين أن الصمامات الكروية تحتاج فقط إلى 90 درجة من الحركة للانتقال من الفتح إلى الإغلاق أو من الإغلاق إلى الفتح ، مما يعني أن صمامات البوابة تحتاج إلى مزيد من الوقت إغلاق أو فتح صمام كامل. لهذا السبب ، قد لا تكون صمامات البوابة الخيار المثالي للتطبيقات التي تتطلب التشغيل المتكرر أو الدوران السريع. يتم تشغيل صمامات البوابة بشكل شائع باستخدام عجلة يدوية ، ولكن تتوفر أيضًا خيارات التشغيل الهوائي والكهربائي.
علاوة على ذلك ، فإن صمامات البوابة هي عضو في عائلة صمامات الحركة الخطية. يتميز صمام البوابة بقرص مسطح أو إسفين يعمل كبوابة. يتم التحكم في تدفق السائل داخل الصمام بواسطة هذه البوابة. يعمل صمام البوابة بشكل جيد عند الرغبة في تدفق الوسائط الخطية مع انخفاض بسيط في الضغط.
كيف تعمل الصمامات الكروية؟
تم تطوير الصمام الكروي من صمام التوصيل ، وله كرة كمكون للفتح والإغلاق ، ويقوم بتدوير الكرة 90 درجة حول محور الجذع لإنجاز الفتح والإغلاق. تُستخدم الصمامات الكروية في الغالب في خطوط الأنابيب لتوزيع تدفق الوسائط وإيقافها وتغيير اتجاهها.
إنها مبنية بفتحة من النوع O أو على شكل V. الصمامات الكروية فعالة في التحكم في التدفق. الصمامات الكروية هي واحدة من أنواع الصمامات التي نمت بشكل أسرع خلال السنوات العشر الماضية. تتميز بهيكل مباشر ، وأداء ختم جيد ، وتصميم مضغوط ، وخفيف الوزن ، واستهلاك أقل للمواد ، وحجم تركيب صغير ، وعزم دوران ضئيل للقيادة. تستخدم الصمامات الكروية في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك درجة الحرارة العالية والضغط العالي والحجم الواسع والختم العالي وعمر الخدمة الطويل والمتعدد الوظائف.
أنواع مختلفة من الصمامات الكروية
يمكن تصنيف الصمام الكروي بثلاث طرق مختلفة.
أنواع قطع الجسم
- 1 قطعة
- 2 قطع
- 3 قطع
أنواع الكرة
- تعويم الكرة
- ثابت / مرتكز الدوران الكرة
نوع الميناء
- ميناء كامل
- ميناء مخفض
- منفذ V
كيف تعمل صمامات البوابة؟
أولاً ، دعنا نتعرف على المكونات الرئيسية لصمام البوابة من خلال الشكل التالي.
- الجسد
- قلنسوة
- إسفين صلب
- مقعد الجسم
- جذع
- المقعد الخلفي
- أتباع الغدة
- شفة الغدة
- الجوز الجذعية
- نير البندق
- عقارب
- عقارب الجوز
- مسمار ومسامير
- مكسرات
- عشيق البراغي
- مكسرات
- بونيه طوقا
- المزلقة أداة للتزييت
- تعبئة الغدة
يتضمن تشغيل صمامات البوابة رفع البوابة أو القرص لتمكين الوسائط من التدفق. تسمح هذه الصمامات فقط بالتدفق أحادي الاتجاه مع فقد قليل للضغط.
هناك نوعان من التصميمات الجذعية لصمامات البوابة. أحدهما هو صمام بوابة الجذع الصاعد ، حيث تقوم هذه العجلة اليدوية برفع الجذع إلى البيئة الخارجية وفي نفس الوقت ترفع البوابة عند الدوران. النوع الثاني من الجذع هو صمام بوابة غير مرتفع. يتميز هذا بجذع يتم إدخاله في الإسفين ، مما يعرضه للوسائط.
ارتفاع صمام بوابة الجذعية ، OS & Y بونيه ، خارج الجذعية ويورك
عندما تفتح صمام بوابة بجذع مرتفع ، يتحرك الجذع لأعلى ويرتفع الجذع فوق العجلة اليدوية ، وعندما تغلق الصمام ، يتحرك الجذع لأسفل. تم تصويره في الصورة. يعني تصميم OS&Y الجذع الخارجي واليورك ، وغالبًا ما يوصف بأنه صمام بوابة الجذع الصاعد.
صمام البوابة الجذعية غير المرتفع ، داخل جذع اللولب
الشكل أعلاه هو صمام بوابة الجذعية غير المرتفع ، يمكنك أن ترى عندما يكون الصمام مغلقًا أو مفتوحًا ، ولا يرتفع ساق الصمام.
عندما يتم فتح صمام البوابة ، يتمدد الممر. كما هو موضح في الرسم البياني أدناه ، فإن مسار التدفق ليس خطيًا بمعنى أن الوسيط قد يملأ الفراغ. إذا تم استخدام صمام البوابة كخانق ، فإن معدل التدفق سيكون غير متسق. سيؤدي ذلك إلى حدوث اهتزاز. قد تتسبب هذه الاهتزازات في تلف البوابة.
أنواع مختلفة من صمامات البوابة
يمكن تصنيف صمام البوابة بثلاث طرق مختلفة.
أنواع الأقراص
- صمام بوابة إسفين مرن
الإسفين المرن عبارة عن قرص صلب من قطعة واحدة مع شق محيطي. يختلف حجم وشكل وعمق هذه الشقوق. يتم توفير مرونة أقل ولكن يتم الحفاظ على القوة من خلال قطع ضحل ورقيق عبر محيط الإسفين. على الرغم من أنه يقلل القوة ، إلا أن التجويف المصبوب أو القطع الأوسع والأعمق على محيط الإسفين يزيد من المرونة.
يوفر هذا التصميم إحكامًا محسنًا للتسرب ومحاذاة المقعد. بالإضافة إلى ذلك ، فقد عزز الأداء عندما كان الارتباط بالحرارة أمرًا ممكنًا. أسافين قابلة للتعديل تستخدم أنظمة البخار صمامات البوابة.
يمكن أن يؤدي تشوه أجسام الصمامات الناتج عن التمدد الحراري لخط البخار أحيانًا إلى العمى الحراري. تقضي البوابة المرنة على العمى الحراري من خلال السماح للبوابة بالتمدد عندما يتقلص مقعد الصمام نتيجة للتمدد الحراري لخط أنابيب البخار.
يميل سائل الخط إلى التجمع في القرص ، وهو عيب في البوابات المرنة. قد يتسبب ذلك في حدوث تآكل ، مما قد يؤدي إلى تدهور القرص في النهاية.
- صمام بوابة إسفين مستدق صلب
أكثر أنواع الأقراص شيوعًا والمستخدمة على نطاق واسع هو إسفين صلب بسبب قوته وبساطته. يمكن تركيب صمام إسفين صلب في أي مكان ويكون مناسبًا عمليًا لجميع السوائل. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه ينطبق على التدفق المضطرب.
- انقسام إسفين / صمام بوابة متوازي
يتكون قرص الوتد المنفصل من قسمين صلبين متماسكين معًا بواسطة آلية فريدة. القرص حر في محاذاة نفسه مع سطح الجلوس في حالة عدم محاذاة نصف القرص. قد يكون للقرص المنقسم شكل إسفين أو يتخذ شكل قرص متوازي.
نظرًا لأن الأقراص المتوازية محملة بنابض ، فإنها تتلامس دائمًا مع المقاعد وتوفر إحكامًا في كلا الاتجاهين. في كل من درجات الحرارة العادية والعالية ، يمكن أن يتعامل الإسفين المنفصل مع الغازات والسوائل غير المتكثفة.
حتى إذا تم إغلاق الصمام عندما كان الخط باردًا ، فإن حرية حركة القرص تتجنب الارتباط الحراري. يشير هذا إلى أنه عندما يتم تسخين الخط بواسطة سائل ويتمدد ، لا ينتج العمى الحراري.
أنواع بونيه
- غطاء محرك السيارة اندفع
هذا هو التصميم الأكثر استخدامًا ويمكن رؤيته في العديد من صمامات البوابة. يجب إغلاق غطاء المحرك والجسم بحشية.
- بونيه مشدود
هذا هو التصميم الأساسي الذي يتم استخدامه للصمامات منخفضة التكلفة.
- بونيه ملحوم
هذا تصميم شائع لا يحتاج إلى تفكيك ، ومقارنة بصمام البوابة بغطاء المحرك المثبت بمسامير ، فإن صمام البوابة بغطاء المحرك الملحوم أخف من صمامه.
- بونيه ختم الضغط
تستخدم صمامات بوابة غطاء المحرك ذات الضغط العالي على نطاق واسع في تطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية. تزداد القوة الواقعة على حشية صمام بوابة مانع تسرب الضغط مع زيادة ضغط تجويف الجسم.
لكنها لا تعوض عن التغييرات في محاذاة المقعد الناتجة عن أحمال الأنابيب أو التمدد الحراري. نتيجة لذلك ، يكون هذا النوع من تصميم القرص أكثر عرضة للتسرب. يحدث القفل الحراري عندما يتم تطبيق إسفين صلب في ظروف درجات الحرارة العالية.
إذا تم استخدامه لدرجات حرارة عالية ، فسوف يتسبب ذلك في تمدد المعدن ، وهذا القفل الحراري يجعل إسفينًا عالقًا بين المقعد. لذلك فإن صمام البوابة الإسفيني الصلب يتم خدمته بشكل شائع لظروف الضغط المنخفض ودرجات الحرارة المعتدلة.
أنواع الجذع
- ارتفاع صمام البوابة الجذعية (OS & Y)
- صمام البوابة الجذعية غير المرتفع
صمام الكرة مقابل نقاط فرق صمام البوابة
| نقاط الاختلاف | الكرة صمام | صمام البوابة |
|---|---|---|
| التكلفة | ارتفاع التكاليف | تكاليف أقل |
| تشغيل | 90 درجة عملية لفتح وغلق الصمام. | 360 درجة متعددة الدورات لإغلاق أو فتح الصمام. |
| تطبيق | حركة دورة عالية التردد ، مغلقة بإحكام ، لا توجد شوائب في الغاز والنفط والماء والبخار والهواء ، إلخ. | مناسب بشكل أفضل لتطبيقات التشغيل غير المتكررة ، والعجائن ، والوسائط اللزجة أو التي تحتوي على جزيئات. |
| المقاس | 1/4 بوصة إلى 20 بوصة | 2 "إلى 40" (مناسب لأنظمة خطوط الأنابيب الكبيرة) |
| الموانئ | منفذين وثلاثة منافذ ومنافذ متعددة | منفذين. |
| مساحة التثبيت | مسافة وجهاً لوجه أكبر من صمام البوابة ، وتتطلب تصميم مقبض ربع دورة للتشغيل. | مساحة تركيب مضغوطة. |
| تسرب | إغلاق محكم ممتاز | عرضة للتسرب أكثر من الصمام الكروي |
| الموثوقية | أداء عالي وجودة موثوقة. | أقل مرونة وعرضة للضرر |
| الدورية | سهل الصيانة والإصلاح | مهام صيانة وإصلاح أقل |
صمام الكرة مقابل صمام البوابة: إيجابيات وسلبيات
| الاسم | الايجابيات | سلبيات |
| الكرة صمام | ☑ أداء محكم موثوق ☑ سرعة دورة سريعة ☑ حالة الضغط العالي وارتفاع درجة الحرارة ☑ عمر خدمة طويل ☑ مجموعة واسعة من خيارات المواد | × ليست مثالية لتنظيم التدفق × يمكن أن يؤدي وقت الدورة السريع إلى مطرقة مائية × بالنسبة للحجم الكبير ، فإن تكلفة الصمام الكروي أعلى بكثير من تكلفة صمام البوابة |
| صمام البوابة | ☑ خيار اقتصادي لحالة العزل ☑ حجم كبير ثنائي الاتجاه مقاومة قليلة لتدفق الوسائط ☑ اغلاق ممتاز | × بالتأكيد لا يمكن التحكم في التدفق × سيؤدي انخفاض الضغط التفاضلي الكبير إلى حدوث المطرقة المائية × عرضة للتسرب يعني أقل متانة من الصمامات الكروية × تحتاج إلى مزيد من الوقت لفتح وغلق الصمام بالكامل × إذا كان الوضع مفتوحًا جزئيًا ، فسوف يتسبب ذلك في حدوث اهتزاز وضوضاء أكثر صعوبة في الإصلاح من الصمام الكروي |
تلخيص
سيحدد نوع السائل الذي يمر عبر خط الأنابيب الخاص بك ما إذا كنت ستختار صمامًا كرويًا أم صمام بوابة. نأخذ أيضًا في الاعتبار ميزانية التكلفة. سيساعدك التقييم الدقيق للمزايا والعيوب على اختيار أفضل صمام يناسب ظروفك. إذا كانت لديك أي أسئلة أخرى ، فلا تتردد في الاتصال بنا للحصول على استشارة مجانية.
