اختلافات تصميم صمام الفراشة

تعد صمامات الفراشة من بين الصمامات الصناعية الربعية الأكثر شيوعًا والتي تتحكم في أنظمة تدفق الوسائط المختلفة. إنها تأتي بتصميمات مختلفة، وتقدم مزايا متنوعة، مثل التحكم ربع دورة، والأبعاد الصغيرة للاستخدام في المناطق ذات المساحة المحدودة، وقدرات التحكم الممتازة. كما أنها خفيفة الوزن وأرخص ثمنًا وتسمح بمعامل تدفق مرتفع، مما يجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات. ومع ذلك، فإن تصميماتها تجعلها صعبة التنظيف وعرضة للتجويف والاختناق. يقتصر الاختناق على الضغط التفاضلي المنخفض. تتناول هذه المقالة خيارات التصميم المختلفة المتاحة لصمامات الفراشة.

ما هو صمام الفراشة؟

أ صمام الفراشة هو صمام ربع دورة يعمل بشكل مشابه لصمام الفراشة صمام الكرة . وكما يوحي اسمها، فإن الفراشة عبارة عن قرص متصل بقضيب أو مغزل يفتح ويغلق بطريقة تذكرنا بأجنحة الفراشة المرفرفة. يُغلق صمام الفراشة عندما يقوم القضيب بتدوير القرص بزاوية 90 درجة إلى موضع عمودي على اتجاه التدفق، وبالتالي تقييد التدفق. يتم فتحه عندما يدور القرص للخلف للسماح بتدفق الوسائط. تُستخدم صمامات الفراشة في العديد من الصناعات لخدمات الاختناق أو التشغيل أو الإيقاف أو التعديل للتحكم في تدفق الوسائط (الغاز أو السائل أو الملاط) من خلال الأنظمة الصناعية. أنها تسمح بتدفق السوائل في اتجاه واحد فقط. اقرأ مقالتنا عن صمامات الفراشة لمزيد من المعلومات.

طريقة التحكم

يتكون عنصر الإغلاق لصمام الفراشة من قرص معدني دائري أو ريشة تدور على محور بزوايا قائمة على اتجاه التدفق في الأنبوب. عند تدويره على عمود، يلتصق القرص بالمقاعد الموجودة في جسم الصمام. يوجد القرص الرفيع دائمًا في الممر ولكنه لا يوفر مقاومة كبيرة للتدفق. توفر هذه الصمامات حركة جذعية دوارة تبلغ 90 درجة أو أقل، في تصميم مدمج. على عكس الصمامات الكروية، لا تحتوي صمامات الفراشة على أي جيوب يمكن أن تنحصر فيها السوائل عند إغلاق الصمام. وقت تشغيل الصمام قصير لأن عنصر الصمام يتم تدويره ربع دورة لفتح الممر أو إغلاقه.

وظيفة

يمكن استخدام صمامات الفراشة لتشغيل/إيقاف الخدمة أو الاختناق. عندما يقوم الصمام بخنق التدفق أو تعديله، فإنه يتحكم في سرعة وسعة الوسائط من خلال الصمام.

أ عادةً ما يكون صمام الفراشة لخدمات التشغيل/الإيقاف بحجم الخط ويتطلب أقل انخفاض ضغط متاح في الوضع المفتوح.

تعد صمامات التحكم جزءًا مهمًا من نظام معالجة السوائل. يتطلب اختيار صمام الفراشة لهذه الوظيفة المزيد من الحسابات ويتوافق مع متطلبات النظام. يجب أن يكون المستخدم قادرًا على تحديد الحد الأقصى لمتطلبات التدفق، والذي يعادل التدفق التصميمي، والحد الأقصى لانخفاض الضغط المسموح به، والذي يتم توفيره من قبل المهندس الاستشاري وعادة ما يكون من ثلاثة إلى خمسة أرطال كحد أقصى. يجب ألا يتجاوز انخفاض الضغط هذا أبدًا نصف ضغط المدخل.

أنواع

صورة صمام الفراشة يتم ملاحظة نوع صمام الفراشة من خلال تصميم المقعد والقرص.

تحتوي الصمامات المصممة متحدة المركز على مركز دوران يتحرك للخلف من الخط المركزي لقرص الصمام. يعتمد التصميم على مانع التداخل الاحتكاكي بين الختم والمقعد والذي تم تصميمه بشكل مخروطي وفي المنتصف. من الأفضل تطبيقه على الصمامات الناعمة.

تُعرف الصمامات المزدوجة المصممة غريب الأطوار أيضًا بالصمامات عالية الأداء. يتم إزاحة مستوى الختم الخاص بالقرص عن محور الدوران، مما يؤدي إلى سطح مانع للتسرب دائري متواصل على القرص مما يجعل من الممكن وضع عنصر الختم الدائري في الصمام. يتم إزاحة محور دوران القرص بشكل جانبي من المركز بحيث يتحرك بعيدًا عن المقعد لمنع التشويش أثناء فتح الصمام وإغلاقه. تعمل الصمامات اللامركزية المزدوجة على التخلص من نقاط التآكل حول القرص في الجزء العلوي والسفلي من المقعد بالإضافة إلى إطالة عمر أداء الصمام الخالي من التسرب. المقاعد متوفرة بالمعدن أو البلاستيك. المقاعد المعدنية تدوم طويلاً ولكنها لا توفر ختمًا جيدًا مثل المقاعد البلاستيكية الناعمة مثل البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) والبولي تترافلوروإيثيلين المملوء.

على أساس بناء الجسم وتصميم الاتصال

صمامات فراشة على شكل رقاقة

أ تقدم صمامات الفراشة على شكل رقاقة التصميم الأكثر اقتصادا. يتم وضعها بين شفتي الأنابيب للسماح بالتدفق والختم ضد الضغوط التفاضلية ثنائية الاتجاه والتدفق العكسي في أنظمة التدفق العالمية. إنه خفيف، ويوفر تكلفة أولية وتكلفة تركيب أقل.

قد تحتوي أو لا تحتوي هذه الصمامات على فتحات شفة خارج جسمها (الشكل 3، اليسار). ترتبط حواف الأنابيب بالأنابيب باستخدام براغي طويلة تمر عبر جسم الصمام بأكمله. تحقق الحشيات والحلقات الدائرية وأوجه الصمامات المسطحة الختم بين الصمام وحواف الأنابيب.

صمامات الفراشة ذات الحواف

تستخدم صمامات الفراشة ذات الحواف  قرصًا أو ريشة مثبتة مركزيًا على عمود أو ساق أو شفة، والتي تعمل كمحور للقرص الدوار. تحتوي هذه الصمامات على شفتين على كلا الطرفين (الشكل 3، الوسط)، مما يمنحها وجهًا لوجه أكبر من الصمامات المسحوبة أو الرقاقة. يحدد موضع القرص واتجاهه بالنسبة للفلنجات اتجاه التدفق.

يمكن أن تكون صمامات الفراشة ذات الحواف دوارة، أو هوائية، أو هيدروليكية مع تطبيقات في توزيع المياه، والخدمات الكيميائية، والتهوية، من بين أمور أخرى.

صمامات فراشة ملحومة بعقب

تتميز صمامات الفراشة الملحومة بعقب بإزاحة مزدوجة أو ثلاثية وهي مقاومة لدرجات الحرارة القصوى والضغط والتآكل. وهذا يجعلها مناسبة للاستخدام في أنظمة التدفئة والغاز الطبيعي والطاقة والمواد الكيميائية والتكرير والخدمات الكيميائية.

صمامات فراشة على شكل العروة

تحتوي أنواع الصمامات هذه على مدخلات ملولبة (عروات) خارج الصمام (الشكل 3، على اليمين). لديهم أرجل بارزة توفر فتحات مسامير تتوافق مع تلك الموجودة في الأنابيب والفلنجات، ويتم تثبيت الصمام بين شفتين باستخدام مجموعة من البراغي لكل شفة. يسمح التثبيت بالخدمة المسدودة أو التخلص من الأنابيب النهائية دون التأثير على الجانب الآخر. توجد مقارنة بين صمامات الفراشة ذات النمط العروة والرقاقة في الجدول أدناه.