مزايا وعيوب الصمامات المختلفة

صمام البوابة: صمام البوابة هو صمام يستخدم بوابة (لوحة البوابة) للتحرك عموديًا على طول محور الممر. يتم استخدامه بشكل أساسي في خطوط الأنابيب لعزل الوسط، أي مفتوح بالكامل أو مغلق بالكامل. بشكل عام، صمامات البوابة ليست مناسبة لتنظيم التدفق. ويمكن استخدامها في تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة المرتفعة والضغط، اعتمادًا على مادة الصمام.

ومع ذلك، لا تُستخدم صمامات البوابة بشكل عام في خطوط الأنابيب التي تنقل الملاط أو الوسائط المماثلة.

المزايا:

مقاومة منخفضة للسوائل.

يتطلب عزم دوران أصغر للفتح والإغلاق.

يمكن استخدامه في أنظمة التدفق ثنائية الاتجاه، مما يسمح للوسط بالتدفق في كلا الاتجاهين.

عند الفتح الكامل، يكون سطح الختم أقل عرضة للتآكل من وسط العمل مقارنة بالصمامات الكروية.

هيكل بسيط مع عملية تصنيع جيدة.

طول الهيكل المدمج.

العيوب:

مطلوب أبعاد إجمالية أكبر ومساحة للتركيب.

احتكاك وتآكل أعلى نسبيًا بين أسطح الختم أثناء الفتح والإغلاق، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة.

عادةً ما تحتوي صمامات البوابة على سطحين مانعين للتسرب، مما قد يزيد من الصعوبات في المعالجة والطحن والصيانة.

وقت فتح وإغلاق أطول.

صمام الفراشة: صمام الفراشة هو صمام يستخدم عنصر إغلاق على شكل قرص يدور حوالي 90 درجة لفتح وإغلاق وتنظيم تدفق السوائل.

المزايا:

هيكل بسيط، حجم صغير، خفيف الوزن، واستهلاك منخفض للمواد، مما يجعله مناسبًا للصمامات ذات القطر الكبير.

فتح وإغلاق سريع مع مقاومة تدفق منخفضة.

يمكن التعامل مع الوسائط ذات الجزيئات الصلبة المعلقة ويمكن استخدامها للوسائط المسحوقية والحبيبية اعتمادًا على قوة سطح الختم.

مناسب للفتح والإغلاق والتنظيم ثنائي الاتجاه في خطوط أنابيب التهوية وإزالة الغبار. يستخدم على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والصناعات الخفيفة والطاقة وأنظمة البتروكيماويات لخطوط أنابيب الغاز والممرات المائية.

العيوب:

نطاق تنظيم التدفق المحدود؛ عندما يكون الصمام مفتوحًا بنسبة 30%، فإن معدل التدفق سيتجاوز 95%.

غير مناسب لأنظمة خطوط الأنابيب ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي بسبب القيود في الهيكل ومواد الختم. بشكل عام، يعمل في درجات حرارة أقل من 300 درجة مئوية وPN40 أو أقل.

أداء الختم ضعيف نسبيًا مقارنة بالصمامات الكروية والصمامات الكروية، وبالتالي فهو ليس مثاليًا للتطبيقات ذات متطلبات الختم العالية.

الصمام الكروي: يشتق الصمام الكروي من صمام سدادي، وعنصر إغلاقه عبارة عن كرة تدور بزاوية 90 درجة حول محور الصمام.صمامالجذعية لتحقيق الافتتاح والإغلاق. يستخدم الصمام الكروي بشكل أساسي في خطوط الأنابيب للإغلاق والتوزيع وتغيير اتجاه التدفق. تتمتع الصمامات الكروية ذات الفتحات على شكل حرف V أيضًا بقدرات جيدة على تنظيم التدفق.

المزايا:

الحد الأدنى من مقاومة التدفق (عمليا صفر).

تطبيق موثوق به في الوسائط المسببة للتآكل والسوائل ذات نقطة الغليان المنخفضة حيث أنه لا يلتصق أثناء التشغيل (بدون تشحيم).

يحقق الختم الكامل ضمن نطاق واسع من الضغط ودرجة الحرارة.

فتح وإغلاق سريعان، مع هياكل معينة لها أوقات فتح/إغلاق قصيرة تصل إلى 0.05 إلى 0.1 ثانية، وهي مناسبة لأنظمة التشغيل الآلي في مناضد الاختبار دون أي تأثير أثناء التشغيل.

تحديد المواقع تلقائيًا في المواضع الحدودية باستخدام عنصر إغلاق الكرة.

ختم موثوق به على جانبي وسط العمل.

لا يوجد تآكل في أسطح الغلق من الوسائط عالية السرعة عند الفتح أو الإغلاق بالكامل.

هيكل مدمج وخفيف الوزن، مما يجعله هيكل الصمام الأكثر ملاءمة لأنظمة الوسائط ذات درجة الحرارة المنخفضة.

يمكن لجسم الصمام المتماثل، خاصة في هياكل جسم الصمام الملحوم، أن يتحمل الضغط الناتج عن خطوط الأنابيب.

يمكن لعنصر الإغلاق أن يتحمل اختلافات الضغط العالي أثناء الإغلاق. يمكن دفن الصمامات الكروية الملحومة بالكامل تحت الأرض، مما يضمن عدم تآكل المكونات الداخلية، مع أقصى عمر خدمة يصل إلى 30 عامًا، مما يجعلها مثالية لخطوط أنابيب النفط والغاز.

العيوب:

مادة حلقة الختم الرئيسية للصمام الكروي هي مادة البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)، وهي خاملة لجميع المواد الكيميائية تقريبًا ولها خصائص شاملة مثل معامل الاحتكاك المنخفض، والأداء المستقر، ومقاومة الشيخوخة، وملاءمة نطاق درجة الحرارة الواسع، وأداء الختم الممتاز.

ومع ذلك، فإن الخصائص الفيزيائية لمادة PTFE، بما في ذلك معامل التمدد العالي، والحساسية للتدفق البارد، والموصلية الحرارية الضعيفة، تتطلب أن يعتمد تصميم أختام المقعد على هذه الخصائص. لذلك، عندما تصبح مادة الختم صلبة، فإن موثوقية الختم تكون معرضة للخطر.

علاوة على ذلك، يتمتع PTFE بتصنيف مقاومة درجات الحرارة المنخفضة ويمكن استخدامه فقط تحت 180 درجة مئوية. بعد درجة الحرارة هذه، سوف تتقادم مادة الختم. وبالنظر إلى الاستخدام طويل الأمد، لا يتم استخدامه بشكل عام فوق 120 درجة مئوية.

أداء التنظيم الخاص به أقل نسبيًا من أداء الصمام الكروي، وخاصة الصمامات الهوائية (أو الصمامات الكهربائية).

الصمام الكروي: يشير إلى صمام يتحرك فيه عنصر الإغلاق (قرص الصمام) على طول الخط الأوسط للمقعد. يتناسب تباين فتحة المقعد بشكل مباشر مع حركة قرص الصمام. نظرًا لمسافة الفتح والإغلاق القصيرة لهذا النوع من الصمامات ووظيفة الإغلاق الموثوقة، فضلاً عن العلاقة التناسبية بين تباين فتحة المقعد وحركة قرص الصمام، فهو مناسب جدًا لتنظيم التدفق. لذلك، يتم استخدام هذا النوع من الصمامات بشكل شائع لأغراض الإغلاق والتنظيم والاختناق.

المزايا:

أثناء عملية الفتح والإغلاق، تكون قوة الاحتكاك بين قرص الصمام وسطح الختم لجسم الصمام أصغر من تلك الموجودة في صمام البوابة، مما يجعله أكثر مقاومة للتآكل.

يبلغ ارتفاع الفتح بشكل عام 1/4 فقط من قناة المقعد، مما يجعله أصغر بكثير من صمام البوابة.

عادةً، يوجد سطح مانع للتسرب واحد فقط على جسم الصمام وقرص الصمام، مما يسهل التصنيع والإصلاح.

لديها تصنيف أعلى لمقاومة درجات الحرارة لأن التعبئة عادة ما تكون عبارة عن خليط من الأسبستوس والجرافيت. تُستخدم الصمامات الكروية بشكل شائع لصمامات البخار.

العيوب:

نظرًا للتغير في اتجاه تدفق الوسط عبر الصمام، فإن الحد الأدنى لمقاومة التدفق للصمام الكروي أعلى من معظم أنواع الصمامات الأخرى.

نظرًا لطول الشوط، تكون سرعة الفتح أبطأ مقارنةً بالصمام الكروي.

صمام التوصيل: يشير إلى صمام دوار مزود بعنصر إغلاق على شكل أسطوانة أو سدادة مخروطية. يتم تدوير سدادة الصمام الموجودة على صمام التوصيل بمقدار 90 درجة لتوصيل أو فصل الممر الموجود على جسم الصمام، مما يحقق فتح أو إغلاق الصمام. يمكن أن يكون شكل سدادة الصمام أسطوانيًا أو مخروطيًا. مبدأه مشابه لمبدأ الصمام الكروي، والذي تم تطويره على أساس صمام التوصيل ويستخدم بشكل رئيسي في استغلال حقول النفط وكذلك الصناعات البتروكيماوية.

صمام الأمان: يعمل كجهاز حماية من الضغط الزائد على الأوعية أو المعدات أو خطوط الأنابيب المضغوطة. عندما يتجاوز الضغط داخل المعدات أو الوعاء أو خط الأنابيب القيمة المسموح بها، يفتح الصمام تلقائيًا لتحرير السعة الكاملة، مما يمنع زيادة الضغط بشكل أكبر. عندما ينخفض ​​الضغط إلى القيمة المحددة، يجب أن يغلق الصمام تلقائيًا على الفور لحماية التشغيل الآمن للمعدات أو الوعاء أو خط الأنابيب.

مصيدة البخار: أثناء نقل البخار والهواء المضغوط والوسائط الأخرى، يتكون الماء المتكثف. لضمان كفاءة الجهاز وتشغيله بشكل آمن، من الضروري تفريغ هذه الوسائط عديمة الفائدة والضارة في الوقت المناسب للحفاظ على استهلاك الجهاز واستخدامه. لديها الوظائف التالية: (1) يمكنها تفريغ الماء المتكثف الذي يتم توليده بسرعة. (2) يمنع تسرب البخار. (٣) أي يزيل.

صمام تخفيض الضغط: هو صمام يعمل على تقليل ضغط المدخل إلى ضغط المخرج المطلوب من خلال الضبط ويعتمد على طاقة الوسط نفسه للحفاظ تلقائيًا على ضغط مخرج ثابت.

فحص الصمام: يُعرف أيضًا باسم صمام عدم الرجوع، أو مانع التدفق العكسي، أو صمام الضغط الخلفي، أو الصمام أحادي الاتجاه. يتم فتح وإغلاق هذه الصمامات تلقائيًا بواسطة القوة الناتجة عن تدفق الوسط في خط الأنابيب، مما يجعلها نوعًا من الصمامات الأوتوماتيكية. تُستخدم صمامات عدم الرجوع في أنظمة خطوط الأنابيب وتتمثل وظائفها الرئيسية في منع التدفق العكسي المتوسط، ومنع عكس المضخات ومحركات القيادة، وتحرير وسائط الحاوية. يمكن أيضًا استخدام صمامات الفحص في خطوط الأنابيب التي تغذي الأنظمة المساعدة حيث قد يرتفع الضغط فوق ضغط النظام. يمكن تصنيفها بشكل أساسي إلى النوع الدوار (يدور على أساس مركز الجاذبية) ونوع الرفع (يتحرك على طول المحور).