ما هي الاختلافات ووظائف صمامات الفراشة أحادية اللامركزية، وثنائية اللامركزية، وثلاثية اللامركزية؟

صمام فراشة أحادي المركز

لحل مشكلة التمدد بين القرص ومقعد الصمام في صمام الفراشة المركزي، تم إنتاج صمام فراشة أحادي المركز. يعمل هذا الصمام على تشتيت وتقليل التمدد الزائد بين طرفي صفيحة الفراشة ومقعد الصمام. مع ذلك، ونظرًا لتصميمه أحادي المركز، لا تختفي ظاهرة الاحتكاك بين القرص ومقعد الصمام خلال عملية فتح وإغلاق الصمام، كما أن نطاق استخدامه مشابه لنطاق استخدام صمام الفراشة المركزي، لذا فهو غير شائع الاستخدام.

صمام فراشة مزدوج اللامركزية

استنادًا إلى صمام الفراشة اللامركزي الأحادي، صمام الفراشة ذو المركز المزدوج يُستخدم هذا النوع من الصمامات على نطاق واسع حاليًا. وتتمثل ميزته الهيكلية في انحراف مركز ساق الصمام عن مركز القرص ومركز جسم الصمام. يُمكّن تأثير اللامركزية المزدوجة القرص من الانفصال عن مقعد الصمام فور فتحه، مما يُقلل بشكل كبير من الضغط الزائد والاحتكاك غير الضروري بين القرص ومقعد الصمام، ويُقلل من مقاومة الفتح، ويُقلل من التآكل، ويُحسّن من عمر المقعد. كما يُقلل الاحتكاك بشكل كبير، وفي الوقت نفسه،صمام الفراشة ذو المركز المزدوج يمكن أيضًا استخدام مقعد صمام معدني، مما يُحسّن من استخدام صمام الفراشة في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. مع ذلك، ولأن مبدأ إحكام إغلاقه يعتمد على بنية إحكام موضعي، أي أن سطح إحكام القرص ومقعد الصمام يكونان على خط واحد، وأن التشوه المرن الناتج عن ضغط القرص على مقعد الصمام يُنتج تأثير الإحكام، فإنه يتطلب دقة عالية في موضع الإغلاق (خاصةً مع مقعد الصمام المعدني)، وقدرة تحمل ضغط منخفضة، وهذا ما يفسر الاعتقاد السائد بأن صمامات الفراشة غير مقاومة للضغط العالي وتُعاني من تسريب كبير.

صمام فراشة ثلاثي اللامركزية

لتحمل درجات الحرارة العالية، يجب استخدام مانع تسرب صلب، لكن نسبة التسريب تكون كبيرة؛ وللتخلص من التسريب تمامًا، يجب استخدام مانع تسرب لين، لكنه غير مقاوم لدرجات الحرارة العالية. وللتغلب على هذا التناقض في صمام الفراشة ذي اللامركزية المزدوجة، تم تصميم صمام الفراشة بلامركزية للمرة الثالثة. تكمن ميزته الهيكلية في أنه بينما يكون ساق الصمام ذو اللامركزية المزدوجة لامركزيًا، فإن المحور المخروطي لسطح منع التسرب القرصي يميل عن المحور الأسطواني للجسم، أي أنه بعد اللامركزية الثالثة، لا يتغير مقطع منع التسرب للقرص. وبالتالي، يكون شكله دائريًا حقيقيًا، ولكنه بيضاوي، كما أن شكل سطح منع التسرب غير متماثل، حيث يميل أحد جانبيه عن الخط المركزي للجسم، بينما يكون الجانب الآخر موازيًا له. تتميز هذه اللامركزية الثالثة بتغيير جذري في بنية منع التسرب، فلم تعد تعتمد على منع التسرب الموضعي، بل على منع التسرب الالتوائي، أي أنها لا تعتمد على التشوه المرن لمقعد الصمام، بل تعتمد كلياً على ضغط سطح التلامس لمقعد الصمام لتحقيق تأثير منع التسرب. وبالتالي، يتم حل مشكلة انعدام التسرب في مقعد الصمام المعدني دفعة واحدة، ولأن ضغط سطح التلامس يتناسب طردياً مع ضغط الوسط، يتم أيضاً حل مشكلة مقاومة الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية بسهولة.