ملخص الفروقات بين صمامات الكرة الأرضية وصمامات البوابة

لنفترض وجود أنبوب إمداد مياه مزود بغطاء. يُضخ الماء من أسفل الأنبوب ويُصرف باتجاه فوهته. يُشبه غطاء أنبوب مخرج الماء آلية إغلاق صمام الإيقاف. إذا رفعت غطاء الأنبوب بيدك، سيتدفق الماء. وإذا أغلقت الغطاء بيدك، سيتوقف تدفق الماء، وهذا يُعادل مبدأ عمل صمام الإيقاف.

مميزات صمام الكرة الأرضية:

يتميز هذا الجهاز ببنية بسيطة، ودقة عالية، وسهولة التصنيع والصيانة، ومقاومة كبيرة للاحتكاك بالماء، ويمكنه التحكم في التدفق؛ وعند تركيبه، يكون مدخله منخفضًا ومخرجه عاليًا، وهو موجه؛ ويستخدم خصيصًا في أنابيب إمداد المياه الساخنة والباردة وأنابيب البخار ذات الضغط العالي، وهو غير مناسب لإزالة الجزيئات والمذيبات عالية اللزوجة.

مبدأ عمل صمام الكرة:

عند دوران صمام الكرة 90 درجة، يجب أن تظهر جميع الأسطح الكروية عند المدخل والمخرج، مما يؤدي إلى إغلاق الصمام وإيقاف تدفق المذيب. عند دوران صمام الكرة 90 درجة، يجب أن تظهر فتحة الكرة عند كل من المدخل والتقاطع، مما يسمح لها بالتحرك بحرية دون مقاومة تُذكر.

خصائص صمام الكرة:

تتميز صمامات الكرة بسهولة استخدامها وسرعتها وتوفيرها للجهد. عادةً، يكفي تدوير مقبض الصمام 90 درجة فقط. علاوة على ذلك، يمكن استخدام صمامات الكرة مع السوائل غير النقية (التي تحتوي على جزيئات صلبة) لأن قلب الصمام الكروي الشكل يُغير شكل السائل عند فتحه وإغلاقه.

مبدأ عمل صمام البوابة:

صمام البوابة، أو صمام التحكم، هو صمام شائع الاستخدام. يعتمد مبدأ إغلاقه على أن سطح إحكام البوابة وسطح إحكام مقعد الصمام يتميزان بنعومة عالية وسطح مستوٍ ومتناسق، ويتداخلان معًا لإيقاف تدفق السائل. ويُحسّن أداء الإحكام بمساعدة نابض أو نموذج مادي للوحة البوابة. يؤدي صمام البوابة دورًا رئيسيًا في قطع تدفق السائل في الأنابيب.

ميزات صمام البوابة:

يتميز هذا الصمام بأداء إحكام أفضل من صمام الإيقاف، ومقاومة احتكاك منخفضة للسائل، وسهولة في الفتح والإغلاق، وتآكل أقل لسطح الإحكام بفعل المذيب عند الفتح الكامل، كما أنه لا يتقيد باتجاه تدفق المادة. يتميز الصمام بإمكانية التدفق في اتجاهين، وطول هيكلي صغير، ومجالات تطبيق واسعة. مع ذلك، يتميز الصمام بحجمه الكبير، مما يتطلب مساحة تشغيل محددة، وفترة زمنية طويلة بين الفتح والإغلاق. كما أن سطح الإحكام عرضة للتآكل والخدش أثناء الفتح والإغلاق. ويُسبب وجود زوجين من أسطح الإحكام مشاكل في الإنتاج والتصنيع والصيانة.

ملخص للاختلافات بين صمامات الكرة الأرضية وصمامات البوابات:

تُستخدم صمامات الكرة وصمامات البوابة عادةً للتحكم في فتح وإغلاق السوائل، ولكن لا يُمكن استخدامها عادةً لضبط التدفق. بالإضافة إلى التحكم في فتح وإغلاق السوائل، يُمكن استخدام صمامات الإيقاف أيضًا لضبط التدفق. عند الحاجة إلى ضبط معدل التدفق، يُفضّل استخدام صمام إيقاف خلف العداد. أما في تطبيقات التحكم في التبديل وقطع التدفق، فتُستخدم صمامات البوابة لاعتبارات اقتصادية، فهي أرخص بكثير. كما يُمكن استخدامها في خطوط أنابيب النفط والبخار والماء ذات الأقطار الكبيرة والضغط المنخفض. أما صمامات الكرة، فتُستخدم نظرًا لمعايير الإحكام العالية. يُمكن استخدامها في ظروف العمل ذات معايير التسريب العالية، وهي مناسبة للتشغيل والإغلاق السريع، وتتمتع بأداء أمان أفضل وعمر أطول من صمامات البوابة.