2.نوع جديد من التصميم الهيكلي للصمام الكروي العائم بدرجة حرارة منخفضة للغاية
بالنظر إلى وجود عيوب لهيكل الصمام الكروي الشائع الحالي ، نوع جديد من درجات الحرارة المنخفضة للغايةصمام الكرة العائمةتم تصميمه ، بحيث لا يمكنه تلبية أداء الختم المطلوب فحسب ، بل يحقق أيضًا وظيفة الصيانة عبر الإنترنت ، مما يقلل من صعوبة المعالجة ويلبي متطلبات التفكيك والتجميع بسهولة.
يظهر هيكل الصمام الكروي الجديد ذو درجة الحرارة المنخفضة للغاية في الشكل 4. وهو يتألف بشكل أساسي من أجسام الصمام ، والينابيع ، ومقاعد الصمام الأمامية ، وحلقات الختم ، والكرات ، والحشيات ، وأغطية الصمام الممتدة وسيقان الصمام.
الشكل 4 هيكل الصمام الكروي الجديد ذي درجة الحرارة المنخفضة للغاية
1. أجسام الصمامات 2. النوابض 3. مقاعد الصمام الأمامي 4. حلقات إحكام إغلاق مقاعد الصمام 5. الكرات 6. مقاعد الصمام الخلفي 7. حلقات الشفة لمقاعد الصمام 8. حلقات الشفة الوسطى 9. الحشيات في الممر الأوسط 10. الحشية أ 11. البراغي والصواميل 12. أغطية الصمامات الممتدة 13. سيقان الصمام 14. صواني التنقيط 15. الحشية ب 16. حلقات الشفة من السيقان 17. الحشية C 18. الحشوة 19. غدد التعبئة 20. ألواح التثبيت 21. المقابض 22. الصواميل
جدار التجويف الأوسط لجسم الصمام هو مستوى عمودي متعامد مع قناة التدفق. تم تثبيت مقعدي صمام على شكل إسفين على جانبي التجويف الأوسط. تم تصميم جانب واحد من المستوي الذي يتصل بصمامين وأجسام الصمامات على أنه المستوى الرأسي والجانب الآخر من المكان المتصل بالكرة مصمم ليكون له شطبة بعرض ضيق في الأعلى وعرض عريض في الأسفل. تم تجهيز مقعد الصمام الأمامي بنابض على الجانب القريب من جسم الصمام لتوفير قوة إحكام أولية لإغلاق مقعد الصمام والكرة. جانب واحد من مقاعد الصمام الأمامي والخلفي بالقرب من الكرة مجهز بحلقة مانعة للتسرب لإغلاق الفراغ بين مقعد الصمام والكرة. يتم توفير حلقة مانعة للتسرب على شكل شفة بين مقعد الصمام وجسم الصمام من أجل الختم.
يتم توصيل غطاء المحرك وجسم الصمام بمسامير ، ويتكون الختم الأوسط من هيكلين مانع للتسرب ، وحلقة مانعة للتسرب ذات شفة وحشية لف معدنية. يتكون الختم بين الجذع وغطاء المحرك من هيكلين مانع للتسرب ، وحلقة مانعة للتسرب ذات شفة وحشوة. غدة التعبئة وغطاء المحرك متصلان بمسامير. من أجل منع التغليف من الانكماش والتفكك في ظروف درجات الحرارة المنخفضة ، يتم تثبيت زنبرك قرصي على مسامير غدة التعبئة ، مما يوفر تعويض التشوه. الطرف العلوي من ساق الصمام مزود بمقبض يمكنه التحكم في فتح وإغلاق الصمام.
2.1إغلاق مقعد الصمام
يعتمد إغلاق مقعد الصمام على فكرة الكرة اللامتراكزة وهيكل المقعد الإسفيني. يظهر الهيكل الرئيسي في الشكلين 5 و 6 ؛ للكرة هيكل غريب الأطوار ، أي أن الخط المركزي لقناة التدفق يقع أسفل المحور الأفقي للكرة. المسافة اللامتراكزة هي c ، وجانب واحد من المقعد المعدني وحلقة إحكام إغلاق المقعد بالقرب من الكرة لهما هيكل مائل. أثناء التثبيت ، نظرًا لأن الجزء العلوي من مقعد الصمام أضيق وهناك فجوة من a إلى b بين سطح القطع للكرة ، فلا يلزم استخدام أدوات خاصة للتحكم في الفجوة بين مقعدي الصمام ، وهو أمر مناسب للتركيب المجال. عندما يكون الصمام في حالة مغلقة ، يتم ربط الكرة بإحكام بسطح الختم لمقعد الصمام تحت تأثير قوة الشد المسبق لجهاز تخزين الطاقة مثل زنبرك مقعد الصمام الأمامي لتحقيق الغرض من الختم. مقارنة بهيكل الصمام الكروي المائل في الشكل 1 ، يمكن لهذا أن يقلل بشكل فعال من عزم الفتح والإغلاق ، ويسهل تجميعه دون تشويش. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي هذا النوع الجديد من الصمامات الكروية العائمة على عدد أقل من الأجزاء ويسهل معالجتها. بينما يتم ضمان أداء الختم الفعال ، فإنه من الملائم بشكل خاص تفكيك النوع الجديد من الصمام الكروي العائم. يمكن تحقيق الصيانة السريعة واستبدال الأجزاء على خط الأنابيب.
بالمقارنة مع الصمامات الكروية العائمة ذات الدخول الجانبي التقليدي والصمامات الكروية العائمة ذات الدخول العلوي ، هناك جانبان يجب الانتباه إليهما في تحقيق هيكل صمام الكرة العائم الجديد: أولاً ، يصعب تحديد المسافة اللامتراكزة للكرة. إذا كانت المسافة اللامتراكزة للكرة غير كافية ، فلن يكون من السهل تفكيكها. إذا كانت المسافة اللامتراكزة للكرة كبيرة جدًا ، فسوف يتسبب ذلك في فصل الكرة عن حلقة الختم عند إغلاق الصمام ، ولا يمكن إغلاقها ؛ حجم مقعد الصمام كبير جدًا ، مما ينتج عنه نفايات غير ضرورية في المواد. ثانيًا ، يجب تصميم زاوية ميل مقعد الصمام لضمان سهولة فك الصمام وتجميعه عندما يكون الصمام في حالة الفتح ، وللكرة تأثير ضغط معين على مقعد الصمام في الحالة المغلقة ، توفير قوة الشد المسبق للزنبرك وأجهزة تخزين الطاقة الأخرى.
الشكل 5 الدولة المفتوحة
الشكل 6 الحالة المغلقة
2.1.1حساب بسيط للمسافة اللامتراكزة للكرة وزاوية ميل مقعد الصمام
يمكن تحديد قطر الكرة مبدئيًا وفقًا لضغط عمل الوسيط P والصيغة (1) ، ثم ضبطها بناءً على الوضع الفعلي ، بحيث يمكن أن تتلاءم حلقة الختم تمامًا مع السطح الكروي حتى لو كان هناك طفيف. الانحراف الزاوي في الحالة المغلقة للكرة ، والحصول على الختم. بعد تحديد قطر الكرة ، يمكنك تحديد المسافة اللامتراكزة للكرة وحساب زاوية ميل مقعد الصمام. من هذا الهيكل ، يمكن ملاحظة أن المسافة اللامتراكزة للكرة وزاوية ميل مقعد الصمام مرتبطة ببعضهما البعض ، ويتعاونان مع بعضهما البعض لتحقيق الغرض من وظيفة التفكيك والتجميع السهلة للكرة. لذلك ، يجب مراعاة هذين العاملين في التصميم الفعلي. في الصيغة ، r هو نصف قطر الكرة (مم) ؛ د هو قطر قناة التدفق (مم) ؛ bM هو عرض سطح الختم (مم).
من أجل أن تغلق حلقة الختم الكرة ، يكون الضغط المحدد لحلقة الختم التي تعمل على الكرة أكبر من الضغط المحدد اللازم للختم. يرتبط حساب الضغط المحدد للختم بقطر الصمام D والضغط المتوسط P وعرض سطح الختم bM. لذلك ، في عملية حساب الضغط المحدد لسطح الختم ، تم تحديد القطر الخارجي والقطر الداخلي لحلقة الختم ، ويمكن تحديد أبعاد h في الشكل 5. بافتراض أن المسافة اللامتراكزة للكرة هي c ، كما هو موضح في الشكل 5 ، يمكن ملاحظة أن قيمة b يمكن حسابها بواسطة المعادلة (2). لجعل الكرة مناسبة بين مقعدي الصمامين ، يجب أن تفي قيمة c بمتطلبات المعادلة (3). في عملية التجميع ، يمكن تركيب الكرة بسهولة في جسم الصمام في حالة الفتح. الكرة تدور 90 درجة. عندما يكون الصمام مغلقًا ، يمكن توصيل السطح الكروي بسطح الختم.
لكن في هذا الوقت ، قيمة c لها نطاق. وفقًا لهذا النطاق ، يمكن تحديد قيمة c مبدئيًا. من الصعب الوفاء بشرط أن الكرة تتلاءم بشكل وثيق مع حلقة إحكام إغلاق مقعد الصمام في الحالة المغلقة بسبب انحراف معين في المعالجة الفعلية. ثانيًا ، حتى في ظل الظروف المثالية ، لا توجد أخطاء في المعالجة والتجميع تقريبًا. بعد إغلاق الصمام ، إذا كنت ترغب في تحقيق تأثير مانع للتسرب كافٍ ، فلا تزال بحاجة إلى قوة إحكام أولية للتعويض عن الضغط النوعي غير الكافي للختم عندما يكون الضغط المتوسط الأولي صغيرًا جدًا. لذلك ، يجب توفير عنصر تخزين طاقة مرن لمقعد الصمام الأمامي لتوفير قوة شد مسبقة معينة لمقعد الصمام الأمامي لتوفير قوة الختم الأولية المطلوبة للإغلاق الأولي. من أجل توفير قوة الختم الأولية لمقعد الصمام ، يلزم قدر معين من الضغط لعنصر تخزين الطاقة المرنة. من أجل تلبية متطلبات إمكانية وضع الكرة بسهولة في جسم الصمام في هذه الحالة ، يجب تلبية شرط الصيغة (4). بعد تثبيت الكرة في جسم الصمام ، قم بتدوير الكرة عند إغلاق الصمام. سوف تضغط الكرة على مقعد الصمام لجعل عنصر تخزين الطاقة المرنة ينتج ضغطًا معينًا ، وتشكيل قوة إحكام أولية ، وتلبية متطلبات التصميم وتحقيق الغرض من الختم.
من الصيغة (4) ، يمكن الحصول على شرط مقيد لقيمة a. في هذا الوقت ، يتم تحديد حجم a وفقًا للاحتياجات ، أي يتم تحديد زاوية ميل مقعد الصمام.
بالنظر إلى وجود عيوب لهيكل الصمام الكروي الشائع الحالي ، نوع جديد من درجات الحرارة المنخفضة للغايةصمام الكرة العائمةتم تصميمه ، بحيث لا يمكنه تلبية أداء الختم المطلوب فحسب ، بل يحقق أيضًا وظيفة الصيانة عبر الإنترنت ، مما يقلل من صعوبة المعالجة ويلبي متطلبات التفكيك والتجميع بسهولة.
يظهر هيكل الصمام الكروي الجديد ذو درجة الحرارة المنخفضة للغاية في الشكل 4. وهو يتألف بشكل أساسي من أجسام الصمام ، والينابيع ، ومقاعد الصمام الأمامية ، وحلقات الختم ، والكرات ، والحشيات ، وأغطية الصمام الممتدة وسيقان الصمام.
الشكل 4 هيكل الصمام الكروي الجديد ذي درجة الحرارة المنخفضة للغاية
1. أجسام الصمامات 2. النوابض 3. مقاعد الصمام الأمامي 4. حلقات إحكام إغلاق مقاعد الصمام 5. الكرات 6. مقاعد الصمام الخلفي 7. حلقات الشفة لمقاعد الصمام 8. حلقات الشفة الوسطى 9. الحشيات في الممر الأوسط 10. الحشية أ 11. البراغي والصواميل 12. أغطية الصمامات الممتدة 13. سيقان الصمام 14. صواني التنقيط 15. الحشية ب 16. حلقات الشفة من السيقان 17. الحشية C 18. الحشوة 19. غدد التعبئة 20. ألواح التثبيت 21. المقابض 22. الصواميل
جدار التجويف الأوسط لجسم الصمام هو مستوى عمودي متعامد مع قناة التدفق. تم تثبيت مقعدي صمام على شكل إسفين على جانبي التجويف الأوسط. تم تصميم جانب واحد من المستوي الذي يتصل بصمامين وأجسام الصمامات على أنه المستوى الرأسي والجانب الآخر من المكان المتصل بالكرة مصمم ليكون له شطبة بعرض ضيق في الأعلى وعرض عريض في الأسفل. تم تجهيز مقعد الصمام الأمامي بنابض على الجانب القريب من جسم الصمام لتوفير قوة إحكام أولية لإغلاق مقعد الصمام والكرة. جانب واحد من مقاعد الصمام الأمامي والخلفي بالقرب من الكرة مجهز بحلقة مانعة للتسرب لإغلاق الفراغ بين مقعد الصمام والكرة. يتم توفير حلقة مانعة للتسرب على شكل شفة بين مقعد الصمام وجسم الصمام من أجل الختم.
يتم توصيل غطاء المحرك وجسم الصمام بمسامير ، ويتكون الختم الأوسط من هيكلين مانع للتسرب ، وحلقة مانعة للتسرب ذات شفة وحشية لف معدنية. يتكون الختم بين الجذع وغطاء المحرك من هيكلين مانع للتسرب ، وحلقة مانعة للتسرب ذات شفة وحشوة. غدة التعبئة وغطاء المحرك متصلان بمسامير. من أجل منع التغليف من الانكماش والتفكك في ظروف درجات الحرارة المنخفضة ، يتم تثبيت زنبرك قرصي على مسامير غدة التعبئة ، مما يوفر تعويض التشوه. الطرف العلوي من ساق الصمام مزود بمقبض يمكنه التحكم في فتح وإغلاق الصمام.
2.1إغلاق مقعد الصمام
يعتمد إغلاق مقعد الصمام على فكرة الكرة اللامتراكزة وهيكل المقعد الإسفيني. يظهر الهيكل الرئيسي في الشكلين 5 و 6 ؛ للكرة هيكل غريب الأطوار ، أي أن الخط المركزي لقناة التدفق يقع أسفل المحور الأفقي للكرة. المسافة اللامتراكزة هي c ، وجانب واحد من المقعد المعدني وحلقة إحكام إغلاق المقعد بالقرب من الكرة لهما هيكل مائل. أثناء التثبيت ، نظرًا لأن الجزء العلوي من مقعد الصمام أضيق وهناك فجوة من a إلى b بين سطح القطع للكرة ، فلا يلزم استخدام أدوات خاصة للتحكم في الفجوة بين مقعدي الصمام ، وهو أمر مناسب للتركيب المجال. عندما يكون الصمام في حالة مغلقة ، يتم ربط الكرة بإحكام بسطح الختم لمقعد الصمام تحت تأثير قوة الشد المسبق لجهاز تخزين الطاقة مثل زنبرك مقعد الصمام الأمامي لتحقيق الغرض من الختم. مقارنة بهيكل الصمام الكروي المائل في الشكل 1 ، يمكن لهذا أن يقلل بشكل فعال من عزم الفتح والإغلاق ، ويسهل تجميعه دون تشويش. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي هذا النوع الجديد من الصمامات الكروية العائمة على عدد أقل من الأجزاء ويسهل معالجتها. بينما يتم ضمان أداء الختم الفعال ، فإنه من الملائم بشكل خاص تفكيك النوع الجديد من الصمام الكروي العائم. يمكن تحقيق الصيانة السريعة واستبدال الأجزاء على خط الأنابيب.
بالمقارنة مع الصمامات الكروية العائمة ذات الدخول الجانبي التقليدي والصمامات الكروية العائمة ذات الدخول العلوي ، هناك جانبان يجب الانتباه إليهما في تحقيق هيكل صمام الكرة العائم الجديد: أولاً ، يصعب تحديد المسافة اللامتراكزة للكرة. إذا كانت المسافة اللامتراكزة للكرة غير كافية ، فلن يكون من السهل تفكيكها. إذا كانت المسافة اللامتراكزة للكرة كبيرة جدًا ، فسوف يتسبب ذلك في فصل الكرة عن حلقة الختم عند إغلاق الصمام ، ولا يمكن إغلاقها ؛ حجم مقعد الصمام كبير جدًا ، مما ينتج عنه نفايات غير ضرورية في المواد. ثانيًا ، يجب تصميم زاوية ميل مقعد الصمام لضمان سهولة فك الصمام وتجميعه عندما يكون الصمام في حالة الفتح ، وللكرة تأثير ضغط معين على مقعد الصمام في الحالة المغلقة ، توفير قوة الشد المسبق للزنبرك وأجهزة تخزين الطاقة الأخرى.
الشكل 5 الدولة المفتوحة
الشكل 6 الحالة المغلقة
2.1.1حساب بسيط للمسافة اللامتراكزة للكرة وزاوية ميل مقعد الصمام
يمكن تحديد قطر الكرة مبدئيًا وفقًا لضغط عمل الوسيط P والصيغة (1) ، ثم ضبطها بناءً على الوضع الفعلي ، بحيث يمكن أن تتلاءم حلقة الختم تمامًا مع السطح الكروي حتى لو كان هناك طفيف. الانحراف الزاوي في الحالة المغلقة للكرة ، والحصول على الختم. بعد تحديد قطر الكرة ، يمكنك تحديد المسافة اللامتراكزة للكرة وحساب زاوية ميل مقعد الصمام. من هذا الهيكل ، يمكن ملاحظة أن المسافة اللامتراكزة للكرة وزاوية ميل مقعد الصمام مرتبطة ببعضهما البعض ، ويتعاونان مع بعضهما البعض لتحقيق الغرض من وظيفة التفكيك والتجميع السهلة للكرة. لذلك ، يجب مراعاة هذين العاملين في التصميم الفعلي. في الصيغة ، r هو نصف قطر الكرة (مم) ؛ د هو قطر قناة التدفق (مم) ؛ bM هو عرض سطح الختم (مم).
من أجل أن تغلق حلقة الختم الكرة ، يكون الضغط المحدد لحلقة الختم التي تعمل على الكرة أكبر من الضغط المحدد اللازم للختم. يرتبط حساب الضغط المحدد للختم بقطر الصمام D والضغط المتوسط P وعرض سطح الختم bM. لذلك ، في عملية حساب الضغط المحدد لسطح الختم ، تم تحديد القطر الخارجي والقطر الداخلي لحلقة الختم ، ويمكن تحديد أبعاد h في الشكل 5. بافتراض أن المسافة اللامتراكزة للكرة هي c ، كما هو موضح في الشكل 5 ، يمكن ملاحظة أن قيمة b يمكن حسابها بواسطة المعادلة (2). لجعل الكرة مناسبة بين مقعدي الصمامين ، يجب أن تفي قيمة c بمتطلبات المعادلة (3). في عملية التجميع ، يمكن تركيب الكرة بسهولة في جسم الصمام في حالة الفتح. الكرة تدور 90 درجة. عندما يكون الصمام مغلقًا ، يمكن توصيل السطح الكروي بسطح الختم.
لكن في هذا الوقت ، قيمة c لها نطاق. وفقًا لهذا النطاق ، يمكن تحديد قيمة c مبدئيًا. من الصعب الوفاء بشرط أن الكرة تتلاءم بشكل وثيق مع حلقة إحكام إغلاق مقعد الصمام في الحالة المغلقة بسبب انحراف معين في المعالجة الفعلية. ثانيًا ، حتى في ظل الظروف المثالية ، لا توجد أخطاء في المعالجة والتجميع تقريبًا. بعد إغلاق الصمام ، إذا كنت ترغب في تحقيق تأثير مانع للتسرب كافٍ ، فلا تزال بحاجة إلى قوة إحكام أولية للتعويض عن الضغط النوعي غير الكافي للختم عندما يكون الضغط المتوسط الأولي صغيرًا جدًا. لذلك ، يجب توفير عنصر تخزين طاقة مرن لمقعد الصمام الأمامي لتوفير قوة شد مسبقة معينة لمقعد الصمام الأمامي لتوفير قوة الختم الأولية المطلوبة للإغلاق الأولي. من أجل توفير قوة الختم الأولية لمقعد الصمام ، يلزم قدر معين من الضغط لعنصر تخزين الطاقة المرنة. من أجل تلبية متطلبات إمكانية وضع الكرة بسهولة في جسم الصمام في هذه الحالة ، يجب تلبية شرط الصيغة (4). بعد تثبيت الكرة في جسم الصمام ، قم بتدوير الكرة عند إغلاق الصمام. سوف تضغط الكرة على مقعد الصمام لجعل عنصر تخزين الطاقة المرنة ينتج ضغطًا معينًا ، وتشكيل قوة إحكام أولية ، وتلبية متطلبات التصميم وتحقيق الغرض من الختم.
من الصيغة (4) ، يمكن الحصول على شرط مقيد لقيمة a. في هذا الوقت ، يتم تحديد حجم a وفقًا للاحتياجات ، أي يتم تحديد زاوية ميل مقعد الصمام.
التالي: حلول لأعطال الصمامات
سابق: ملاحظات للتركيب السريع للصمامات الكروية
English
Español (España)
العربية