في العالم المعقد لأنظمة الأنابيب ، يعد اختيار الصمام الصحيح أمرًا بالغ الأهمية للكفاءة والسلامة وفعالية التكلفة. يهيمن اثنان من العمل على التطبيقات الصناعية: صمام البوابة وصمام الكرة. بينما يخدم كلاهما الغرض الأساسي المتمثل في إيقاف أو السماح بالتدفق ، فإن تصميماتهما وتشغيلها وحالات الاستخدام المثالية تختلف اختلافًا كبيرًا.
1. التصميم والآلية: التمييز الأساسي
صمام البوابة: يعمل هذا الصمام على مبدأ الحركة الخطية البسيطة. تتحرك "بوابة" صلبة أو على شكل إسفين أو موازية بشكل عمودي إلى مسار التدفق. يرفع قلب العجلة أو يخفض هذه البوابة إلى أو خارج مسار السائل. عند فتحها بالكامل ، تراجعت البوابة بالكامل إلى غطاء الصمام ، مما يوفر فتحة مباشرة ومشاركة في الحد الأدنى الذي يقلل من انخفاض الضغط.
صمام الكرة: كما يوحي الاسم ، يستخدم هذا الصمام كرة كروية مع ثقب (التجويف) من خلال مركزه. تدوير الكرة 90 درجة عبر رافعة أو مشغل تروس محاذاة التجويف مع الأنبوب للتدفق أو يضع الجانب الصلب من الكرة عموديًا على تدفق الكتلة.
2. الوظيفة: العزلة مقابل التحكم (والعزل)
بوابة صمام: في المقام الأول للعزلة. تم تصميم صمامات البوابة لتكون إما مفتوحة بالكامل أو مغلقة بالكامل. عملهم البطيء يقلل من مطرقة المياه. تتفوق صمامات البوابة في التطبيقات التي تتطلب انخفاضًا في الحد الأدنى من الضغط عند الإغلاق المفتوح والإيجابي عند إغلاقها ، خاصة مع السوائل اللزجة أو الملاط حيث يمكن للبوابة المنزلق قطع الرواسب. أنها ليست مناسبة لخداع أو تنظيم التدفق. يؤدي الفتحة الجزئية إلى الاهتزاز ، وارتداء سريع للبوابة والمقاعد ، والأضرار المحتملة لجسم الصمام.
صمام الكرة: عزلة ممتازة وخانق محدود. توفر صمامات الكرة إغلاقًا إيجابيًا ومحكمًا مع منعطف بسيط 90 درجة ، مما يجعلها مثالية للعزلة السريعة. يسمح تصميمهم عمومًا ببعض القدرة على الاختناق ، على الرغم من أنها ليست وظيفتها الأساسية ويمكن أن تسبب تآكل المقاعد الناعمة مع مرور الوقت ، خاصة مع تدفقات السرعة عالية. أنها توفر ختم موثوق في كل من التطبيقات منخفضة وعالية الضغط.
3. العملية والسرعة
صمام البوابة: العملية البطيئة. يتطلب فتح أو إغلاق صمام البوابة دورات متعددة من العجلة اليدوية (غالبًا ما تكون عدة ثورات). هذه العملية البطيئة مفيدة لمنع مطرقة المياه ولكنها غير عملية حيث يكون الإغلاق السريع أمرًا بالغ الأهمية.
صمام الكرة: عملية سريعة. تتيح تشغيل ربع الدوران (90 درجة) لصمامات الكرة فتح وإغلاق سريع للغاية ، مما يجعلها مثالية لتطبيقات الإغلاق في حالات الطوارئ.
4. خصائص التدفق وانخفاض الضغط
صمام البوابة: انخفاض الضغط الحد الأدنى (عند فتحه بالكامل). يعني التصميم الكامل لصمام البوابة أنه عند التراجع بالكامل ، يكون مسار التدفق غير مقيد فعليًا ، مما يؤدي إلى فقدان الضغط المنخفض للغاية-ميزة رئيسية في خطوط الأنابيب الطويلة أو الأنظمة التي تكون فيها كفاءة الطاقة أمرًا بالغ الأهمية.
صمام الكرة: عمومًا التجويف الكامل أو التجويف المخفض. تتوفر صمامات الكرة كـ "منفذ كامل" (يتطابق قطر التجويف مع معرف الأنابيب) أو "المنفذ المخفض" (قطر التجويف الأصغر من معرف الأنابيب). توفر صمامات كرة المنفذ الكاملة انخفاضًا مماثلًا لصمام البوابة. تقدم إصدارات المنفذ المنخفضة انخفاضًا أعلى من الضغط ولكنها أصغر وأرخص.
5. الختم والصيانة
صمام البوابة: يعتمد الختم على عمل بوابة بوابة مقابل المقاعد. على الرغم من فعاليتها عندما تكون جديدة ، يمكن أن تؤدي الحركة المنزلق إلى التآكل بمرور الوقت ، مما قد يضر بالختم. إعادة تعبئة ختم الساق هو الصيانة الشائعة. توفر التصميمات الجذعية المتزايدة مؤشرًا بصريًا لموضع الصمام.
صمام الكرة: يتم تحقيق الختم عن طريق الكرة المضغوطة على مقاعد مرنة (غالبًا PTFE). يوفر هذا التصميم إغلاقًا ممتازًا ومحكمًا. يمكن أن ترتدي المقاعد ، خاصة إذا كانت تستخدم لخنق ، ولكن يمكن استبدالها عمومًا. تتطلب الأختام الجذعية أيضًا صيانة عرضية.
6. التطبيقات النموذجية: حيث يضيء كل
صمام البوابة:
شبكات توزيع المياه (الخطوط الرئيسية ، تصريف المضخة)
محطات الطاقة (خدمة البخار ، مياه التغذية)
النفط والغاز (العزلة على الخطوط الخام ، والسوائل اللزجة)
تطبيقات الملاط والتسلل العالي
التطبيقات التي تتطلب انخفاضًا كاملًا في الضغط المنخفض ، انخفاض الضغط المنخفض
صمام الكرة:
صناعات العمليات التي تتطلب الإغلاق السريع (الكيميائية ، البتروكيماويات)
خطوط غاز الوقود
عزل الصك
أنظمة مياه التبريد
ON/OFF واجبات في HVAC
التطبيقات التي تتطلب ختم خدعة الفقاعات
يظل صمام البوابة لا غنى عنه للتطبيقات التي تتطلب الحد الأدنى من تقييد التدفق والعزلة القوية في مواقع مفتوحة أو مغلقة بالكامل ، خاصة مع السوائل الصعبة. توفر صمامات الكرة سرعة لا مثيل لها وختم موثوقية للواجبات على/إيقاف. فهم هذه الاختلافات الأساسية-الحركة الخطية مقابل الدوران ، والتصميم الكامل للآلية مقابل آلية الختم ، ونقاط قوتها في عزلة مقابل السرعة-تمكن المهنيين من اختيار الصمام الأمثل ، وضمان سلامة النظام ، والأمان ، والأداء طويل الأجل.
