صمامات الفراشة هي أجهزة تحكم ربع دورة تشتهر بتصميمها المدمج وخفة وزنها وانخفاض الضغط المنخفض. وهي تنظم تدفق السوائل باستخدام قرص ("الفراشة") يدور بمقدار 90 درجة حول محور مركزي أو محور متقابل.
بناءً على العلاقة بين القرص والساق وسطح إغلاق جسم الصمام، يتم تصنيف صمامات الفراشة بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع:
أنا. صمام فراشة متحدة المركز/صفر الإزاحة
التصميم والمبدأ
- تحديد التركيز: في هذا التصميم الأساسي والأكثر اقتصادا، النقاط المركزية الثلاث - محور الجذع ، ال وسط القرص ، و مركز خط الأنابيب - كلها محاذية على نفس المحور.
- آلية الختم: وعادة ما يستخدم أ مقعد مرن (مقعد ناعم) مصنوع من مادة مطاطية (مثل EPDM أو NBR) أو بطانة PTFE. حافة القرص التدليك بشكل مستمر على المقعد الناعم أثناء شوط الفتح والإغلاق بالكامل. يتم تحقيق الختم عن طريق الضغط والتشوه المرن للمقعد الناعم على القرص.
ملف تعريف التطبيق
- الايجابيات: بناء بسيط، وأقل تكلفة، وإغلاق محكم الفقاعات (الفئة السادسة) في تطبيقات الضغط المنخفض ودرجات الحرارة المنخفضة.
- سلبيات: احتكاك عالي وتآكل على المقعد، مما يحد من استخدامه في البيئات الكاشطة أو ذات الدورات العالية.
- التطبيقات النموذجية: معالجة المياه، ومرافق الخدمة العامة، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وتطبيقات الضغط المنخفض التي تتطلب عزلًا بسيطًا للتشغيل/الإيقاف.
ثانيا. صمام الفراشة مزدوج الإزاحة (عالي الأداء)
التصميم والمبدأ
يقدم تصميم الإزاحة المزدوجة إزاحتين لتحسين الأداء وتقليل الاحتكاك مقارنة بالنوع الذي لا يحتوي على إزاحة صفرية:
- الإزاحة الأولى (إزاحة المحور): يتم إزاحة الجذع من مركز تجويف الأنبوب/الصمام.
- الإزاحة الثانية (إزاحة الطائرة): يتم إزاحة الجذع من الخط الأوسط لسطح ختم القرص.
- آلية الختم: هذه الهندسة تتسبب في القرص ارفع المقعد فور فتحه ولا تشغل المقعد إلا أثناء الدرجات القليلة الأخيرة من الإغلاق. هذا يقلل بشكل كبير من احتكاك الاحتكاك وتآكل المقعد . يستخدمون المقاعد الناعمة (PTFE/RPTFE) والمقاعد المعدنية عادةً.
ملف تعريف التطبيق
- الايجابيات: يقلل بشكل كبير من عزم دوران التشغيل والتآكل، ويتعامل مع معدلات الضغط الأعلى (على سبيل المثال، فئة ANSI 150/300)، وهو ممتاز لخدمة الاختناق (التعديل).
- التطبيقات النموذجية: أنظمة المعالجة الكيميائية والنفط والغاز والتكرير وتوليد الطاقة حيث تنطوي على ضغوط ودرجات حرارة متوسطة إلى عالية، وحيث يلزم الجمع بين الإغلاق والتحكم في التدفق.
ثالثا. صمام الفراشة ثلاثي الأوفست (TOV)
التصميم والمبدأ
يعد صمام الفراشة ثلاثي الأوفست هو التصميم الأكثر تقدمًا، حيث يقدم إزاحة هندسية ثالثة لتحقيق إحكام فائق في ظروف الخدمة الحرجة والقاسية:
- الإزاحة الأولى (مثل الإزاحة المزدوجة).
- الإزاحة الثانية (مثل الإزاحة المزدوجة).
- الإزاحة الثالثة (هندسة الختم): يتم تشكيل مقعد الصمام وختم القرص في الملف الشخصي مخروط غريب الأطوار .
- آلية الختم: يضمن هذا التصميم الهندسي أن حلقة ختم القرص تشغل مقعد الجسم في أ خالية من الاحتكاك، وعمل الكاميرا . القرص يجعل فقط اتصال الخط مع المقعد عند نقطة الإغلاق المطلقة.
- المادة: تتميز TOVs بشكل حصري تقريبًا بـ ختم من المعدن إلى المعدن (الختم الصلب).
ملف تعريف التطبيق
- الايجابيات: يحقق صحيحا، ثنائي الاتجاه صفر تسرب إغلاق (محكم الفقاعات) بمقاعد معدنية، ومناسب لخدمة درجات الحرارة العالية والضغط العالي، ومقاوم للحريق بطبيعته (وفقًا لمعايير API 607/6FA).
- التطبيقات النموذجية: البخار عالي الضغط، والسوائل الحرارية، والخدمات الهيدروكربونية، والوسائط الكاشطة، ونقاط العزل الحرجة في صناعات مثل توليد الطاقة والبتروكيماويات والمعادن واللب والورق . غالبًا ما تحل محل صمامات البوابة أو الكرة الأرضية الأكبر حجمًا والأكثر تكلفة.
ما وراء النوع: اختلافات التصميم الأساسية
بالإضافة إلى الأنواع الثلاثة الوظيفية المذكورة أعلاه، يتم تصنيف صمامات الفراشة أيضًا حسب نمط اتصال الجسم وطريقة التشغيل.
رابعا. أنماط اتصال الجسم
يؤثر اختيار نمط الاتصال على التثبيت والصيانة وما إذا كان يمكن استخدام الصمام في نهاية خط الأنابيب (خدمة نهاية الخط).
| نمط الاتصال | الوصف | الميزة الرئيسية والتطبيق |
|---|---|---|
| رقاقة | جسم رفيع ومدمج مصمم ليكون "محصورًا" بين حافتي أنبوب باستخدام براغي طويلة تمر عبر مجموعة الحافة/الصمام بالكامل. | أقل تكلفة، وأخف وزنا. لا يمكن استخدامه في خدمة نهاية الخط بدون شفة مسدودة، حيث يجب أن يظل الأنبوب الموجود على أحد الجانبين مدعومًا. |
| نمط العروة | يحتوي جسم الصمام على فتحات مسامير ملولبة (عروات) حول محيطه، مما يسمح بربطه مباشرة بكل شفة أنبوب على حدة. | مثالية لخدمة نهاية الخط. يسمح بإزالة الأنبوب الموجود على جانب واحد دون إزعاج الأنبوب الموجود على الجانب الآخر من الصمام. تكلفة أعلى من الويفر. |
| ذات حواف | يحتوي جسم الصمام على حواف متكاملة خاصة به، على غرار البوابة التقليدية أو الصمام الكروي. | الأثقل والأغلى. يستخدم لأحجام الأنابيب الكبيرة أو في التطبيقات التي تتطلب أقصى قدر من القوة وسهولة المحاذاة. |
خامسا طرق التشغيل
صمامات الفراشة عبارة عن صمامات ربع دورة (تشغيل بزاوية 90 درجة) ويمكن تشغيلها بوسائل مختلفة:
| طريقة التشغيل | المبدأ | الملاءمة والميزات |
|---|---|---|
| دليل | يديرها أ رافعة (للصمامات الأصغر) أو أ علبة التروس / عقارب (للصمامات الأكبر أو تطبيقات عزم الدوران العالي). | بسيطة ومنخفضة التكلفة وموثوقة. الأفضل للصمامات التي يتم تشغيلها بشكل غير متكرر أو عندما لا يكون وقت الإغلاق السريع حرجًا. |
| هوائي | يستخدم الهواء المضغوط (عادةً من 60 إلى 125 رطل لكل بوصة مربعة) لقيادة المكبس أو آلية الجريدة المسننة والترس لتدوير الجذع. | أسرع عملية (غالبًا ثانية واحدة أو أقل)، وهو مناسب لتطبيقات الدورة العالية والتشغيل/الإيقاف، وبطبيعته مقاومة للانفجار . يمكن تهيئتها على أنها "آمنة من الفشل" (على سبيل المثال، عودة الزنبرك للفتح أو الإغلاق عند فقدان الهواء). |
| كهربائي | يستخدم محركًا كهربائيًا ومجموعة تروس لتوليد حركة دورانية. | أعلى دقة للتعديل/الاختناق. مثالي للتحكم عن بعد، والتكامل مع أنظمة DCS/PLC، والتطبيقات التي لا يتوفر فيها مصدر الهواء. عملية أبطأ من الهوائية. |
هل ترغب في الغوص العميق في مواد البناء (الجسم، القرص، والمقعد) لهذه الأنواع من الصمامات، أو ربما تعطلها خصائص التدفق ؟
