تأثير درجة الحرارة والضغط على أداء صمام الفراشة

تأثير درجة الحرارة والضغط على صمام الفراشة

تأثير درجة الحرارة والضغط على أداء صمام الفراشة 

يرسل إلينا العديد من العملاء استفسارات، وسنرد عليهم بطلب نوع الصمام ودرجة الحرارة والضغط المتوسطين، لأن هذا لا يؤثر فقط على سعر صمام الفراشة، بل يُعدّ أيضًا عاملًا رئيسيًا يؤثر على أدائه. تأثير ذلك على صمام الفراشة معقد وشامل. 

1. تأثير درجة الحرارة على أداء صمام الفراشة: 

1.1. خصائص المواد

في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، يجب أن تتمتع مواد مثل جسم صمام الفراشة وساق الصمام بمقاومة جيدة للحرارة، وإلا ستتأثر قوتها وصلابتها. أما في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة، فتصبح مادة جسم الصمام هشة. لذلك، يجب اختيار مواد السبائك المقاومة للحرارة للبيئات ذات درجات الحرارة العالية، والمواد ذات المتانة الجيدة في مقاومة البرد للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة.

ما هو تصنيف درجة الحرارة لجسم صمام الفراشة؟

صمام الفراشة المصنوع من الحديد المطاوع: من -10 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية

صمام الفراشة WCB: من -29 درجة مئوية إلى 425 درجة مئوية.

صمام الفراشة من الفولاذ المقاوم للصدأ: -196 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية.

صمام الفراشة LCB: -46 درجة مئوية إلى 340 درجة مئوية.

مادة جسم صمامات الفراشة

1.2. أداء الختم

تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تليين وتمدد وتشوه مقعد الصمام الناعم وحلقة الختم، مما يقلل من فعالية الختم؛ بينما قد تؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى تصلب مادة الختم، مما يؤدي إلى انخفاض أدائها. لذلك، لضمان أداء الختم في بيئات درجات الحرارة العالية أو المنخفضة، من الضروري اختيار مواد مانعة للتسرب مناسبة لبيئات درجات الحرارة العالية.

فيما يلي نطاق درجة حرارة التشغيل لمقعد الصمام الناعم.

• EPDM -46 درجة مئوية – 135 درجة مئوية مضاد للشيخوخة

• NBR -23℃-93℃ مقاوم للزيت

• PTFE -20℃-180℃ وسائط مضادة للتآكل والمواد الكيميائية

• فيتون -23℃ – 200℃ مقاوم للتآكل ودرجات الحرارة العالية

• مقاومة السيليكا لدرجات الحرارة العالية -55 درجة مئوية -180 درجة مئوية

• NR -20℃ – 85℃ مرونة عالية

• CR -29℃ – 99℃ مقاوم للتآكل ومضاد للشيخوخة

مادة مقعد صمامات الفراشة

1.3. القوة الهيكلية

أعتقد أن الجميع سمع بمفهوم "التمدد والانكماش الحراري". تُسبب تغيرات درجة الحرارة تشوهاتٍ ناتجة عن الإجهاد الحراري أو تشققات في وصلات صمام الفراشة ومساميرها وأجزاء أخرى. لذلك، عند تصميم وتركيب صمامات الفراشة، من الضروري مراعاة تأثير تغيرات درجة الحرارة على هيكلها، واتخاذ التدابير اللازمة للحد من تأثير التمدد والانكماش الحراري.

1.4. التغيرات في خصائص التدفق

قد تؤثر تغيرات درجة الحرارة على كثافة ولزوجة وسط المائع، مما يؤثر على خصائص تدفق صمام الفراشة. في التطبيقات العملية، يجب مراعاة تأثير تغيرات درجة الحرارة على خصائص التدفق لضمان قدرة صمام الفراشة على تلبية متطلبات تنظيم التدفق في مختلف ظروف درجات الحرارة.

 

2. تأثير الضغط على أداء صمام الفراشة

2.1. أداء الختم

عند ارتفاع ضغط وسط السائل، يجب أن يتحمل صمام الفراشة فرق ضغط أكبر. في بيئات الضغط العالي، يجب أن تتمتع صمامات الفراشة بأداء إحكام كافٍ لضمان عدم حدوث تسرب عند إغلاق الصمام. لذلك، عادةً ما يُصنع سطح إحكام صمامات الفراشة من الكربيد والفولاذ المقاوم للصدأ لضمان متانة سطح الإحكام ومقاومته للتآكل.

2.2. القوة الهيكلية

صمام الفراشة: في بيئة الضغط العالي، يحتاج صمام الفراشة إلى تحمل ضغط أكبر، لذا يجب أن تتمتع مادة وهيكل صمام الفراشة بالقوة والصلابة الكافيتين. يتكون هيكل صمام الفراشة عادةً من جسم الصمام، وصفيحة الصمام، وساق الصمام، وقاعدة الصمام، ومكونات أخرى. قد يؤدي نقص قوة أي من هذه المكونات إلى تعطل صمام الفراشة تحت الضغط العالي. لذلك، من الضروري مراعاة تأثير الضغط عند تصميم هيكل صمام الفراشة، واختيار مواد وأشكال هيكلية مناسبة.

2.3. تشغيل الصمام

قد تؤثر بيئة الضغط العالي على عزم دوران صمام الفراشة، وقد يتطلب صمام الفراشة قوة تشغيل أكبر لفتحه أو إغلاقه. لذلك، عند تعرض صمام الفراشة لضغط عالٍ، يُفضل استخدام محركات كهربائية أو هوائية أو غيرها.

2.4. خطر التسرب

في بيئات الضغط العالي، يزداد خطر التسرب. حتى التسربات الصغيرة قد تؤدي إلى هدر الطاقة ومخاطر السلامة. لذلك، من الضروري التأكد من أن صمام الفراشة يتمتع بأداء إحكام جيد في بيئات الضغط العالي لتقليل خطر التسرب.

2.5. مقاومة التدفق المتوسط

مقاومة التدفق مؤشر مهم لأداء الصمام. ما هي مقاومة التدفق؟ تشير إلى المقاومة التي يواجهها السائل المار عبر الصمام. تحت الضغط العالي، يزداد ضغط الوسط على صفيحة الصمام، مما يتطلب من صمام الفراشة سعة تدفق أعلى. في هذه الحالة، يحتاج صمام الفراشة إلى تحسين أداء التدفق وتقليل مقاومته.

 

بشكل عام، فإن تأثير درجة الحرارة والضغط على أداء صمام الفراشة متعدد الأوجه، بما في ذلك أداء الختم، والقوة الهيكلية، وتشغيل صمام الفراشة، وما إلى ذلك. من أجل ضمان أن صمام الفراشة يمكن أن يعمل بشكل طبيعي في ظل ظروف عمل مختلفة، فمن الضروري اختيار المواد المناسبة، والتصميم الهيكلي والختم، واتخاذ التدابير المقابلة للتعامل مع التغيرات في درجة الحرارة والضغط.