انخفاض ضغط صمام التوصيل والسيرة الذاتية: كيف تؤثر هندسة المنفذ وحجم التجويف على مقاومة التدفق

غالبًا ما يتم التعامل مع صمامات التوصيل ذات الحجم نفسه على أنها قابلة للتبديل هيدروليكيًا. يمكن أن يقلل هذا الافتراض من انخفاض الضغط لأن الحجم الاسمي يصف اتصال خط الأنابيب, ليس الفتح الفعلي من خلال القابس. قد يكون للصمامين المتصلين بنفس الأنبوب مناطق منافذ مختلفة, التحولات الداخلية, محاذاة مسار التدفق وقيم السيرة الذاتية المقدرة.

تسلسل الاختيار العملي هو تحديد التدفق المطلوب وانخفاض ضغط الصمام المسموح به, حساب السيرة الذاتية المطلوبة الأولية, ثم قارن هذا المتطلب مع السيرة الذاتية المقدرة لسلسلة الصمامات المحددة, تكوين المنفذ, موقف الافتتاح واتجاه التدفق.

إجابة سريعة

يخضع انخفاض ضغط صمام التوصيل لمعدل التدفق, خصائص السوائل والمسار الفعلي من خلال الصمام. عندما يكون منفذ التوصيل أصغر من أنبوب التوصيل, يتم إزاحتها من تجويف الأنبوب أو محاطة بانتقالات مفاجئة, يتسارع السائل من خلال التقييد ويفقد الطاقة الميكانيكية عند دخوله إلى ممر الجسم السفلي.

تمثل السيرة الذاتية سعة التدفق في ظل ظروف اختبار محددة. في نفس تدفق السائل والجاذبية النوعية, ينتج الصمام ذو السيرة الذاتية الأعلى تصنيفًا بشكل عام انخفاضًا أقل في الضغط المحسوب. ومع ذلك, الحجم الاسمي وحده لا يمكنه إنشاء السيرة الذاتية. قبل تحديد الصمام, يجب مقارنة السيرة الذاتية المطلوبة الأولية مع السيرة الذاتية المقدرة للسلسلة المحددة, والمنفذ الفعلي, حالة الافتتاح, ويجب التحقق من اتجاه التدفق ومراجعة الوثيقة.

كيف يتطور انخفاض الضغط داخل صمام التوصيل

لا يزال صمام التوصيل المفتوح بالكامل يسبب اضطرابًا هيدروليكيًا محليًا. ويعتمد حجم هذا الاضطراب على كيفية انتقال السائل من الأنبوب العلوي إلى الفتحة عبر السدادة الدوارة ثم توسعه إلى ممر الجسم السفلي.

للحصول على شرح أوسع للقابس الدوار, جسم الصمام ومسار التدفق المفتوح والمغلق, انظر لدينا نظرة عامة على مبدأ عمل صمام التوصيل.

عادة ما يكون الضغط المقاس عند المنبع أعلى من الضغط المقاس عند المصب. ويرتبط جزء من هذا الاختلاف بزيادة السرعة المؤقتة عبر المنطقة المحظورة. ويعكس الباقي فقدان الطاقة الميكانيكية الذي لا رجعة فيه بسبب الاحتكاك, خلط طائرة, فصل التدفق والاضطراب.

الانكماش, السرعة والخسارة المحلية

عندما يقترب السائل من القابس, قد يدخل في التعميم, فتحة مستطيلة أو محيطية أصغر من, أو يختلف شكلها عن, تجويف الأنبوب المتصل. تتحكم منطقة المنفذ المكشوفة الدنيا في أقوى تسارع محلي.

بمعدل تدفق ثابت, يؤدي تقليل منطقة التدفق الفعالة إلى زيادة السرعة المحلية. ويعتمد سلوك الضغط الناتج أيضًا على الحواف والانتقالات حول المنفذ. مدخل منفذ توصيل حاد, يمكن أن يؤدي الانتقال القصير أو الانخفاض المفاجئ في المساحة إلى تشكيل طائرة نفاثة مركزة من خلال القابس الدوار.

بعد مغادرة منفذ التوصيل, تدخل تلك الطائرة إلى ممر الجسم الأوسع في اتجاه مجرى النهر. يتباطأ ويتوسع, ويمكن استعادة بعض الضغط الساكن. التعافي غير مكتمل لأن التدفق عالي السرعة يمتزج مع سائل أبطأ بالقرب من جدار الجسم وانتقال التجويف.

وبالتالي فإن انخفاض ضغط صمام السدادة ذو الصلة ليس مجرد انخفاض مؤقت في الضغط في أضيق قسم. إنه فرق الضغط المتبقي بعد تعافي التدفق النهائي بشكل كافٍ لإجراء مقارنة ذات معنى.

انحراف التدفق, الانفصال والدوامات

تعتمد مقاومة تدفق صمام التوصيل أيضًا على المحاذاة بين منفذ التوصيل, ممر جسم الصمام والأنبوب المتصل.

قد لا يزال التكوين المفتوح بالكامل يحتوي على:

• إزاحة بين تجويف الأنبوب وفتحة القابس;
• حافة أو حافة مكشوفة عند انتقال الجسم;
• منفذ غير منتظم أو غير متماثل;
• توسع قصير في اتجاه المصب;
• تجويف الجسم المحلي بجوار مسار التدفق الرئيسي;
• انحراف التدفق حول الخطوط الداخلية.

عندما لا يتمكن السائل من متابعة انتقال الجدار المفاجئ, فهو ينفصل عن السطح. ثم تتطور مناطق إعادة التدوير والدوامات بالقرب من مخرج منفذ التوصيل أو تجويف الجسم. تزيد هذه المناطق من تبديد الطاقة ويمكن أن تخلق ملفًا غير متساوٍ للسرعة النهائية.

تعتمد النتيجة الهيدروليكية على حافة المنفذ المدمجة, المنطقة الفعلية, انتقال الجسم ومحاذاة. دائرية, مستطيلة, لا يمكن تصنيف المنفذ المحيطي أو الشبيه بالفنتوري من اسمه وحده.

تغير هذه التأثيرات المحلية السيرة الذاتية المقدرة التي تم اختبارها. بالتالي, لا ينبغي التعامل مع صمامين سداديين لهما نفس الحجم الاسمي على أنهما قابلان للتبديل هيدروليكيًا حتى تتم مقارنة بيانات السلسلة الدقيقة وتكوين التدفق.

انخفاض الضغط, فقدان الضغط وفقدان الرأس

يؤدي فقدان الضغط إلى تقليل هامش الضغط المتاح للمعدات النهائية. في أنظمة المياه, يمكن تقديم نفس التأثير الهيدروليكي على أنه فقدان الرأس بدلاً من رطل لكل بوصة مربعة, بار أو كيلو باسكال.

يجب مقارنة البيانات فقط بعد التأكد من أساس السوائل وتحويل الوحدات بشكل متسق. لا يمكن نقل منحنى فقدان الرأس المعتمد على الماء مباشرة إلى سائل آخر دون مراعاة الخصائص المطبقة وأساس الاختبار.

للحصول على مرجع هيدروليكي محايد, ال نحن. دليل تدفق موائع الطاقة يفسر فقدان الرأس من خلال الصمامات والمكونات الأخرى حيث يتغير اتجاه التدفق أو مساحة المقطع العرضي.

لماذا لا يحدد الحجم الاسمي سعة تدفق صمام التوصيل

يحدد حجم الصمام الاسمي الاتصال بخط الأنابيب. ولا يثبت أن مساحة التدفق الداخلي تساوي مساحة الأنابيب المتصلة, ولا يقوم بإنشاء صمام التوصيل Cv.

قد يختلف الصمامان اللذان لهما نفس حجم الحافة الاسمية:

• عرض المنفذ والارتفاع;
• هندسة فتح دائرية أو غير دائرية;
• الحد الأدنى من منطقة المنفذ الفعال;
• أبعاد مرور الجسم;
• التحولات المنبع والمصب;
• موقف المكونات في فتح كامل;
• الختم أو هندسة التجويف بالقرب من مسار التدفق.

الاختلافات الأوسع بين المستقيم, متعدد الطرق, غريب الأطوار وغيرها تكوينات مسار تدفق صمام المكونات يتم تغطيتها بشكل منفصل; تركز هذه المقالة على كيفية تأثير هذه الأشكال الهندسية على انخفاض الضغط وتصنيف السيرة الذاتية.

ومن ثم يمكن أن يظل غلاف الصمام الخارجي مشابهًا بينما يتغير الأداء الهيدروليكي ماديًا.

تتحمل الفعلية ومنطقة الميناء

على المدى تتحمل الفعلي لا ينبغي تفسيره تلقائيًا على أنه قطر دائري واحد. العديد من منافذ صمام التوصيل غير دائرية, العرض جدا, ارتفاع, قد تكون كل من الكفاف والمنطقة الفعالة مطلوبة لوصف الفتحة.

السؤال الهيدروليكي الأكثر فائدة هو:

ما هي المنطقة المفتوحة والانتقال التي يواجهها السائل فعليًا في تكوين الصمام المحدد?

تنتج المنطقة الفعالة الأصغر سرعة محلية أعلى عند نفس التدفق. لأن الخسارة المحلية ترتفع بقوة مع السرعة, يمكن أن يؤدي التغيير المعتدل في منطقة المنفذ الفعلية إلى إحداث تغيير ملموس في انخفاض الضغط.

وهذا أيضًا هو سبب عدم موثوقية جدول السيرة الذاتية بحجم الخط فقط. يمكن تقديم نفس الحجم الاسمي بتكوينات مختلفة للمنافذ أو ضمن سلسلة منتجات مختلفة.

يمكن أن يخفي نفس حجم الاتصال الاسمي مناطق منافذ داخلية مختلفة وبالتالي سرعات محلية مختلفة وفقدان الضغط. قبل استخدام أي تقدير قائم على الحجم الاسمي للمواصفات, يجب التحقق من الفتح الفعلي مقابل الرسم المقطعي, معلومات الأبعاد المعتمدة أو بيانات المنتج لتكوين الصمام الدقيق.

شكل المنفذ والهندسة الهيدروليكية

تؤثر هندسة المنفذ على أكثر من المساحة الإجمالية.

على امتداد, يمكن أن يتصرف الانتقال التدريجي بشكل مختلف عن التقييد القصير بنفس المساحة الدنيا. يمكن للمنفذ غير الدائري إنشاء توزيع سرعة غير منتظم. قد يحد الممر المحيطي من الانفصال المفاجئ, في حين أن الانتقال من المنفذ إلى الجسم غير المتوافق يمكن أن ينتج طائرة نفاثة أقوى ومنطقة إعادة تدوير أكبر.

تتضمن التفاصيل ذات الصلة:

• الحد الأدنى من منطقة التدفق الفعال;
• محيط الميناء وشكله;
• زاوية التحول;
• طول المرور;
• استمرارية الجدار;
• التوسع في المصب;
• التفاعل مع تجويف الجسم.

يتم تمثيل هذه التأثيرات بشكل جماعي في السيرة الذاتية المقدرة التي تم اختبارها. الحجم الاسمي, لا يمكن للأبعاد الخارجية أو الوصف التسويقي الواسع أن يحل محل تلك القيمة الخاصة بالمنتج.

محاذاة التجويف إلى الأنابيب وانتقالات الجسم

في فتح كامل, تحقق مما إذا كان:

• يتمركز منفذ التوصيل على أنبوب التوصيل;
• يصل القابس إلى موضعه المفتوح المحدد;
• تتم محاذاة التحولات المنبع والمصب بشكل صحيح;
• تظل الحواف الداخلية مكشوفة;
• يغير اتجاه التدفق المحدد المسار الفعال;
• التصميم له مقعد أو اتجاه الجسم المطلوب.

في بعض تصاميم صمامات التوصيل, يمكن أن يؤدي عكس اتجاه التدفق المذكور إلى تغيير كيفية مرور السائل بتجويف الجسم, منطقة المقعد أو الانتقال الداخلي. لا ينبغي تطبيق مخطط السيرة الذاتية المقدر أو مخطط فقدان الرأس الذي تم تطويره لاتجاه واحد على اتجاه آخر ما لم تسمح الوثيقة بذلك صراحةً.

وبالتالي فإن الرسومات المقطعية وبيانات المنتج الحالية توفر فحصًا أكثر موثوقية للمطابقة من صورة المنتج الخارجية أو ملصق الحجم الاسمي.

ممتلىء, المنافذ العادية والمخفضة: الاختلافات الهيدروليكية

مصطلحات المنفذ مفيدة للمقارنة الأولية, لكن الشروط لا تضمن وجود هندسة متطابقة عبر الشركات المصنعة أو عائلات المنتجات.

يستخدم صمام التوصيل ذو المنفذ الكامل عمومًا فتحة مخصصة للاقتراب من منطقة تدفق الأنبوب المتصل. يوفر تصميم المنفذ المنخفض عمدا فتحة فعالة أصغر. غالبًا ما يصف "المنفذ العادي" تكوينًا متوسطًا, ولكن يجب التحقق من تعريف الشركة المصنعة.

الحدود الهندسية: "المنفذ الكامل" هو وصف التكوين. إنه ليس دليلاً على فقدان الضغط الصفري, فقدان ضغط ضئيل أو السيرة الذاتية الشاملة.

تكون المقارنة ذات معنى أكبر عندما تنتمي الصمامات إلى نفس السلسلة ويتم تقييمها بنفس التدفق, حالة السوائل وموقف الافتتاح.

لا يمكن افتراض أن ملصق المنفذ الكامل من عائلة منتجات واحدة يعادل ملصق المنفذ الكامل أو ملصق "منفذ 100%" من عائلة أخرى. المنطقة المرجعية, قد يختلف تكوين الانتقال والاختبار.

وبالتالي فإن اختيار صمام أو استبداله من مصطلحات المنفذ وحده يمكن أن يؤدي إلى انخفاض فعلي في الضغط يتجاوز تخصيص النظام. يجب أن تعتمد قابلية التبادل على المقارنة على نفس الأساس لهندسة المنفذ الفعلية, السيرة الذاتية المقدرة وبيانات فقدان الرأس المطبقة.

غريب, بأكمام, قد تستخدم صمامات التوصيل المشحمة ومتعددة المنافذ مسارات داخلية مختلفة إلى حد كبير. يجب التعامل مع عائلات التصميم هذه كأمثلة للسلوك الهيدروليكي الخاص بالسلسلة, ليس كصفوف قابلة للتبديل في جدول السيرة الذاتية العالمي.

لآلية المكونات الأوفست, نطاق التطبيق واعتبارات الاختيار الخاصة بتلك العائلة, انظر لدينا تصميم وتطبيقات صمام التوصيل غريب الأطوار مرشد.

ماذا تعني السيرة الذاتية لصمام التوصيل

صمام التوصيل Cv هو معامل سعة التدفق الذي تم إنشاؤه في ظل ظروف اختبار محددة. فهو يربط التدفق بانخفاض الضغط دون الحاجة إلى قيام المهندس بحساب كل تأثير هندسي محلي بشكل منفصل.

لحالة سائلة محددة:

• تسمح السيرة الذاتية الأعلى بمزيد من التدفق عند نفس انخفاض الضغط;
• تنتج السيرة الذاتية الأعلى انخفاضًا محسوبًا في الضغط عند نفس التدفق;
• يرتفع انخفاض الضغط مع مربع التدفق عندما تظل السيرة الذاتية وخصائص السائل ثابتة.

يلتقط المعامل التأثير المشترك لمنطقة الميناء, شكل, انتقال الجسم والمقاومة الداخلية لتكوين محدد.

السيرة الذاتية ليست مقياسًا عالميًا لجودة المنتج. قد يظل الصمام ذو السيرة الذاتية العالية غير مناسب بسبب فئة الضغط, تصميم الختم, التوافق المادي, خدمة المواد الصلبة, حدود السرعة أو واجب التشغيل.

السيرة الذاتية كمعامل سعة التدفق

في حسابات السائلة العرفية في الولايات المتحدة, يرتبط السيرة الذاتية بتدفق الماء بالجالون في الدقيقة تحت فرق ضغط محدد.

لاختيار صمام المكونات, الفرق المهم هو:

• السيرة الذاتية المطلوبة يعبر عن سعة التدفق التي يتطلبها المشروع.
• السيرة الذاتية المقدرة يعبر عن السعة المختبرة أو المنشورة لتكوين الصمام الدقيق.
• التثبيت الفعلي ΔP يعبر عن النتيجة الملاحظة أو المتوقعة في ظل ظروف التشغيل والقياس الحقيقية.

السؤال الصحيح ليس ببساطة, "هل الحجم الاسمي كبير بما فيه الكفاية?" إنها:

هل يوفر التكوين الدقيق لصمام التوصيل سيرة ذاتية مصنفة كافية على نفس الأساس المستخدم لحساب متطلبات المشروع?

السيرة الذاتية المطلوبة, السيرة الذاتية المقدرة والتثبيت الفعلي ΔP

القيم الثلاث غير قابلة للتبديل:

• السيرة الذاتية المطلوبة هي طلب المشروع;
• السيرة الذاتية المقدرة هي قدرة المنتج في ظل ظروف الاختبار المذكورة;
• التثبيت الفعلي ΔP هو نتيجة تشغيل.

على نفس السائل, الوحدة وأساس الافتتاح, يجب أن تفي السيرة الذاتية المُصنفة للمرشح بالسيرة الذاتية المطلوبة المحسوبة أو تتجاوزها. وينبغي تحديد أي هامش إضافي من نطاق تشغيل المشروع, ريبة, تحكم المواصفات وطريقة اختيار الشركة المصنعة وليس من نسبة عالمية.

يعتمد فرق الضغط المُقاس أيضًا على مكان وجود صنابير الضغط. إذا كانت حدود القياس تتضمن مخفضات قريبة, المرفقين أو طول الأنابيب, لا يمكن التعامل مع القراءة على أنها انخفاض ضغط الصمام فقط.

السيرة الذاتية المطلوبة مربكة, تعد السيرة الذاتية المقدرة وتفاضل النظام المُقاس مصدرًا شائعًا لخطأ المواصفات وعدم التطابق الهيدروليكي الميداني.

السيرة الذاتية, كيلو فولت ومعاملات المقاومة

تمثل Cv وKv مفاهيم مماثلة لسعة التدفق في أنظمة الوحدات المختلفة, لكنها ليست متطابقة عدديا. يتبع K أو ζ إطارًا هيدروليكيًا مختلفًا ويعتمد على السرعة المرجعية المستخدمة في الحساب.

كيفية تقدير انخفاض ضغط صمام التوصيل من السيرة الذاتية

يمكن أن تدعم علاقة السيرة الذاتية المبسطة الفحص الأولي لصمام سدادة مفتوح بالكامل في خدمة السوائل غير القابلة للضغط عندما يتم التحكم في الوحدات والافتراضات.

للوحدات العرفية الأمريكية:

علاقة التدفق السائل: س = ج_ضد × √(ΔP / سان جرمان)

أعيد ترتيبها لتقدير انخفاض ضغط الصمام:

علاقة انخفاض ضغط الصمام: ΔP = سان جرمان × (س / ج_ضد)²

أين:

يجب أن يظل نظام الوحدة ثابتًا. قيمة كيلو فولت, لا يمكن إدراج معدل التدفق المتري أو قيمة الضغط بالبار مباشرة في المعادلة العرفية الأمريكية بدون العلاقة المترية أو التحويل المناسب.

بالنسبة لمعادلات سعة التدفق الرسمية التي تتجاوز علاقة الفحص المبسطة هذه, ال اللجنة الانتخابية المستقلة 60534-2-1 معيار سعة التدفق يميز بين التحجيم القابل للضغط وغير القابل للضغط ويحدد حدودًا مهمة لغير النيوتونيين, خدمات الملاط والسائلة الصلبة.

حساب السيرة الذاتية المطلوبة

عندما يحدد المشروع انخفاض الضغط المسموح به عبر الصمام, يمكن تقدير السيرة الذاتية المطلوبة على أنها:

معامل التدفق المطلوب: ج_{ضد, مطلوب} = س × √(سان جرمان / ΔP_{مسموح به})

استخدم حالة التدفق الحاكم بدلاً من نقطة التشغيل العادية فقط. اعتمادا على العملية, قد تكون الحالة الحاكمة هي الحد الأقصى للتدفق المستمر, تدفق الذروة المؤقت أو حالة تصميم محددة أخرى.

يجب بعد ذلك مقارنة السيرة الذاتية المحسوبة المطلوبة مع السيرة الذاتية المقدرة لتكوين المرشح الدقيق. يجب أن تستخدم المقارنة وحدات متوافقة, الافتراضات السائلة وشروط الافتتاح.

مثال توضيحي أولي

فكر في سائل يشبه الماء مع الشروط المفترضة التالية:

السيرة الذاتية المطلوبة عند الحد الأقصى لتدفق الفحص:

مثال السيرة الذاتية المطلوبة: ج_{ضد, مطلوب} = 1,000 × √(1.0 / 4) = 500

وبالتالي فإن حالة المشروع الأولية تتطلب سيرة ذاتية مصنفة على الأقل 500 على نفس أساس الحساب قبل النظر في أي هامش خاص بالمشروع أو معايير الاختيار الأخرى.

يفترض, فقط للتوضيح, أن وثيقة الشركة المصنعة المعمول بها تسرد السيرة الذاتية المقدرة لـ 600 لتكوين المرشح الدقيق.

انخفاض الضغط المقدر عند التدفق الطبيعي:

انخفاض ضغط التدفق الطبيعي: ΔP = 1.0 × (800 / 600)² ≈ 1.78 رطل

انخفاض الضغط المقدر عند الحد الأقصى للتدفق:

الحد الأقصى لانخفاض ضغط التدفق: ΔP = 1.0 × (1,000 / 600)² ≈ 2.78 رطل

يبقى المرشح أقل من المفترض 4 حد فحص رطل لكل بوصة مربعة تحت هذا الحساب المبسط. وهذه النتيجة ليست موافقة نهائية.

ما يلي لا يزال يتطلب التحقق:

• تنتمي السيرة الذاتية المقدرة إلى السلسلة والحجم الدقيقين;
• تنطبق السيرة الذاتية على تكوين المنفذ المحدد;
• الصمام مفتوح بالكامل;
• يستخدم المخطط وحدات متوافقة وشروط الاختبار;
• يتم تغطية اتجاه التدفق المقصود;
• السائل متسق بما فيه الكفاية مع أساس المعادلة;
• ضغط, درجة حرارة, حدود واجبات المواد والتشغيل مقبولة;
• تنتج منطقة الميناء الفعلية سرعة محلية مقبولة;
• المواد الصلبة, تآكل, استيفاء حدود الضوضاء والاهتزاز.

حتى عندما يكون حساب ΔP أقل من حد المشروع, قد يظل التكوين المرشح غير مقبول إذا كانت منطقة المنفذ الفعلية تنتج سرعة محلية أعلى من حد المنتج أو الخدمة. وينبغي أن يأتي هذا الحد من بيانات المنتج المعمول بها أو مواصفات المشروع, وليس من قيمة عالمية.

حدود الحساب

هذه العلاقة مخصصة للتمهيد, مفتوحة بالكامل, فحص السائل غير القابل للضغط. إن تطبيقه خارج تلك الافتراضات قد يقلل من تقدير السيرة الذاتية المطلوبة, فقدان الضغط أو السرعة المحلية. قد يفشل التحديد الناتج في توفير التدفق المطلوب, استهلاك ضغط النظام أكثر من المخصص أو تعريض الصمام لظروف هيدروليكية غير مقبولة.

عندما لا يكون حساب السيرة الذاتية البسيط كافيًا

المعادلة المبسطة تعزل العلاقة بين Q, السيرة الذاتية, ΔP وSG. ولا يمثل كل تأثير مادي في الخدمة الصناعية.

عندما لا يتطابق سلوك السوائل أو حالة التشغيل مع أساس البيانات المصنفة المنشورة, يجب التعامل مع العلاقة السائلة البسيطة على أنها فحص اتجاهي فقط. لا ينبغي أن تستخدم للمواصفات النهائية.

اللزوجة, الكثافة ودرجة الحرارة

تمثل الجاذبية النوعية كثافة السائل في المعادلة المبسطة, لكنه لا يأخذ في الاعتبار اللزوجة بشكل كامل.

قد يكون السائل عالي اللزوجة:

• تطوير ملف تعريف سرعة مختلفة;
• خلق خسارة القص أكبر;
• تحيد عن سلوك المخطط المائي;
• تتطلب تصحيح اللزوجة أو أساس اختبار بديل.

تتغير اللزوجة أيضًا مع درجة الحرارة. السائل الذي يتدفق بسهولة عند درجة حرارة واحدة قد يخلق مقاومة أكبر بكثير بعد التبريد.

استخدم الخصائص من نطاق التشغيل الفعلي بدلاً من ورقة بيانات درجة حرارة الغرفة. لخدمة اللزوجة العالية, يجب أن تستخدم مراجعة انخفاض الضغط طريقة تصحيح اللزوجة المعتمدة, بيانات اختبار خاصة بالسلسلة أو طريقة تحديد حجم الشركة المصنعة المطبقة على الصمام المحدد.

غاز, بخار, التجويف والتدفق على مرحلتين

لا ينبغي استخدام المعادلة السائلة المبسطة مباشرة لتحجيم الغاز القابل للضغط.

قد تحتاج حسابات الغاز والبخار إلى أخذها في الاعتبار:

• الضغط المطلق المنبع والمصب;
• درجة حرارة;
• الخصائص الجزيئية;
• التوسع من خلال التقييد;
• ظروف التدفق الحرجة أو المختنق.

قد تتطلب الخدمة السائلة ذات ضغط البخار الكبير أيضًا تقييم التجويف أو الوميض. السيرة الذاتية التي تبدو كافية لسعة التدفق لا تثبت أن ملف الضغط الداخلي مقبول.

يعد التدفق ثنائي الطور أكثر تعقيدًا لأن جزء الطور وسلوك الخليط يمكن أن يتغير من خلال الصمام.

قابل للضغط, اختنق, وامض, ولذلك يجب تقييم خدمات التجويف والخدمات ذات المرحلتين باستخدام طريقة تحديد الحجم التي تم تطويرها لتلك الظروف بدلاً من العلاقة المبسطة غير القابلة للضغط مع السائل..

الطين, المواد الصلبة العالقة والخدمة غير النيوتونية

قد يعتمد مخطط فقدان الرأس الخاص بالشركة المصنعة على الماء النظيف أو سائل اختبار آخر خاضع للرقابة. لا ينبغي أن يتم نقلها تلقائيا إلى حمأة مياه الصرف الصحي, الملاط المعدني أو غيرها من الخدمات المحملة بالمواد الصلبة.

تشمل المخاوف الإضافية:

• استقرار الجسيمات في المناطق ذات السرعة المنخفضة;
• انسداد المنفذ المؤقت;
• تآكل في طائرة مركزة;
• تراكم في تجويف الجسم;
• اتجاه التدفق المطلوب أو الاتجاه;
• سلوك التدفق غير النيوتوني;
• التغيرات في اللزوجة الواضحة أثناء التشغيل.

تظل السيرة الذاتية للمياه النظيفة مدخلاً مفيدًا للمنتج, لكنه ليس توقعًا كاملاً للملاط. يجب أن تتضمن المراجعة النهائية تركيز المواد الصلبة, خصائص الجسيمات, سلوك التسوية, خطر التآكل, التوجه ودورة التشغيل المتوقعة.

مفتوحة بالكامل مقابل صمامات التوصيل المفتوحة جزئيًا

يتناول هذا الدليل في المقام الأول صمام التوصيل المفتوح بالكامل المستخدم في الفحص الهيدروليكي.

تمثل السيرة الذاتية ذات التصنيف المفتوح بالكامل الموضع المفتوح الدقيق المستخدم لاختبار الشركة المصنعة أو البيانات المنشورة. يؤدي تدوير القابس بعيدًا عن هذا الموضع إلى تغيير منطقة المنفذ المكشوفة ومسار التدفق الداخلي.

قد يحدث فتح جزئي:

• افتتاح فعال أصغر;
• طائرة تدفق مركزة;
• انحراف تدفق أكبر;
• الانفصال أقوى;
• ملف تعريف سرعة المصب غير المتكافئ;
• سيرة ذاتية مختلفة إلى حد كبير.

لا ينبغي افتراض أن العلاقة بين زاوية التوصيل وCv خطية. صمام عند 50% السفر لا يوفر بالضرورة 50% من سيرتها الذاتية المفتوحة بالكامل.

يعتمد المنحنى على شكل المنفذ, هندسة المكونات, مرور الجسم, اتجاه التدفق وترتيب المقعد. تنشر بعض سلاسل المنتجات السيرة الذاتية للموضع الافتتاحي أو منحنيات التدفق المميزة; ويقدم البعض الآخر بيانات مفتوحة بالكامل فقط.

لا تستخدم قيمة Cv مفتوحة بالكامل للتنبؤ بأداء الفتح الجزئي أو الاختناق ما لم توفر الشركة المصنعة منحنى موضع الفتح المطبق.

لا يثبت تحديد المواقع من حين لآخر أن الصمام مناسب لواجب التعديل المستمر. يجب أن تتضمن مراجعة الاختناق المستمرة خاصية الموضع المفتوح, السرعة المسموح بها وحدود الواجب, خطر التآكل والضوضاء, سلوك التشغيل وتوصية خدمة التحكم الخاصة بالشركة المصنعة.

كيفية قراءة السيرة الذاتية للشركة المصنعة أو مخطط فقدان الرأس والتحقق منهما

لا يكون مخطط السيرة الذاتية لصمام التوصيل أو مخطط فقدان الرأس صالحًا إلا عندما يتطابق مع الصمام وأساس الاختبار الجاري تقييمه.

باستخدام مخطط من سلسلة مختلفة, تكوين المنفذ, يمكن لشرط الافتتاح أو أساس الاختبار أن ينتج مواصفات غير صحيحة حتى عندما يبدو أن الحجم الاسمي مطابق.

يجب أن يبدأ تسلسل التحقق بمطابقة المنتج الأساسي ثم ينتقل بعد ذلك فقط إلى عمليات التحقق من التشغيل وصلاحية المستندات.

قم بمطابقة المخطط مع التكوين الدقيق للصمام

إذا كان عنصر التكوين الأساسي غير متطابق, لا ينبغي استخدام المخطط لاختيار الصمام أو حساب انخفاض الضغط.

لا تصبح القيمة المنسوخة من سلسلة غير ذات صلة صالحة من خلال مطابقة الحجم الاسمي وحده.

قراءة المحاور ونطاق التشغيل

عادةً ما يضع مخطط فقدان الرأس التدفق على أحد المحاور وانخفاض الضغط أو فقدان الرأس على المحور الآخر. قد تمثل المنحنيات المنفصلة أحجام الصمامات, تكوينات المنفذ أو مواقف الافتتاح.

قبل قراءة القيمة:

1. تأكيد وحدات المحور.
2. حدد الحجم الصحيح ومنحنى التكوين.
3. تحديد ما إذا كان المخطط يستخدم الخطي, لوغاريتمي أو تحجيم آخر.
4. تأكد من أن نقطة التشغيل تقع ضمن النطاق الموثق.
5. قم بمراجعة إرشادات السرعة المعلنة أو حدود الخدمة.
6. تحقق مما إذا كان الاستيفاء مسموحًا به.
7. لا تقم باستقراء خارج النطاق المنشور دون مراجعة هندسية.

لا يسمح المنحنى الخاص بالحجم بالاستكمال الداخلي بين سلسلة المنتجات غير ذات الصلة. لا يوفر المنحنى المفتوح بالكامل أيضًا بيانات الافتتاح الجزئي ما لم يتم عرض تلك المواضع بشكل واضح.

اختبار السيرة الذاتية مقابل أداء النظام المثبت

تعتمد السيرة الذاتية المقدرة على ترتيب اختبار خاضع للرقابة. يتأثر الضغط التفاضلي المثبت بالصمام الفعلي, سائل, الأنابيب وحدود القياس.

قد تنجم الاختلافات عن:

• المرفقين أو المخفضات بالقرب من الصمام;
• التدفق المنبع غير المنتظم;
• التجهيزات المصب;
• تدفق النظام يختلف عن حالة التصميم;
• خصائص السوائل الفعلية;
• سفر المكونات غير مكتملة;
• قاذورات أو الودائع;
• موقع الضغط الصنبور.

وبالتالي فإن مخطط الشركة المصنعة يعد مدخلاً لأداء الصمام, ليس نموذجًا كاملاً للنظام المثبت.

القراءة الميدانية التي تختلف عن التقدير الأولي لا تؤدي تلقائيًا إلى إبطال السيرة الذاتية المقدرة. تأكد أولاً من تكوين الصمام, تدفق, سائل, موقف الافتتاح, مراجعة الوثيقة ونقاط قياس الضغط قابلة للمقارنة.

ماذا يعني الانخفاض المفرط في الضغط بالنسبة للنظام

انخفاض الضغط ليس عيبًا بطبيعته. يخلق كل صمام بعض المقاومة الهيدروليكية, وتتطلب بعض واجبات العملية عمدا تقليل الضغط.

ينشأ القلق عندما يستهلك الصمام المتوقع أن يظل مفتوحًا بالكامل ضغطًا أكبر مما خصصه النظام له.

عواقب النظام والعملية

يمكن أن يساهم الانخفاض المفرط في ضغط صمام التوصيل في حدوث ذلك:

• الضغط غير كاف في المعدات النهائية;
• عدم القدرة على الوصول إلى تدفق التصميم;
• زيادة رأس المضخة أو الطلب على الطاقة;
• السرعة المحلية المفرطة من خلال الميناء;
• الضوضاء أو الاهتزاز;
• التآكل المتسارع;
• التوزيع غير المستقر بين الفروع المتوازية;
• انخفاض إنتاجية العملية.

تعتمد النتيجة على هامش ضغط النظام. قد يكون فقدان الضغط المقبول في إحدى التركيبات أمرًا بالغ الأهمية في تركيب آخر.

لذلك يجب أن يعتمد الاختيار على الضغط المخصص للصمام وCv المقدر الذي تم التحقق منه للتكوين الدقيق, وليس على وصف عام "منخفض الخسارة" أو تسمية المنفذ.

لماذا قد يختلف الحقل ΔP عن التقدير

استخدم ترتيبًا تشخيصيًا منظمًا قبل أن تنسب التناقض إلى الصمام:

1. تأكيد حالة التشغيل الفعلية: تدفق, خصائص السوائل وفتح الصمام.
2. تأكيد أساس الاختيار: سلسلة المنتجات, ميناء, السيرة الذاتية المقدرة, اتجاه التدفق ومراجعة الوثيقة.
3. ثم فحص اضطرابات الأنابيب, حدود الضغط والنقر ودقة الصك.

لا تنسب التفاضل المقاس بالكامل إلى جسم الصمام حتى التدفق, موقف الافتتاح, تم التحقق من التكوين الدقيق للصمام ومواقع ضغط الضغط.

هذه نقطة بداية للتشخيص الهيدروليكي, ليس إجراء الصيانة. قد تكون هناك حاجة إلى مراجعة مفصلة للنظام عندما يظل عدم التطابق بعد عمليات التحقق هذه.

اختيار صمام التوصيل وقائمة التحقق من بيانات RFQ

يجب أن يسمح طلب عرض أسعار صمام التوصيل المفيد للشركة المصنعة بفهم كل من المتطلبات الهيدروليكية وتكوين الصمام المقترح.

إن توفير الحجم الاسمي وفئة الضغط فقط لا يكفي لتأكيد السيرة الذاتية أو انخفاض الضغط.

لا يحتاج المشتري إلى إكمال كل الحسابات الهيدروليكية قبل إجراء الاتصال الأولي. يمكن إرسال بيانات العملية الحالية أولاً حتى يتم حذف المدخلات المفقودة, يمكن تحديد الافتراضات غير المتوافقة والبيانات المطلوبة الخاصة بالسلسلة أثناء المراجعة الهندسية.

الهدف ليس جمع أطول قائمة مرجعية ممكنة. هو للتأكيد:

• المشروع يتطلب السيرة الذاتية;
• سلسلة المنتجات الدقيقة المصنفة Cv;
• تكوين المنفذ الفعلي;
• انخفاض ضغط الصمام المسموح به;
• أساس التشغيل والاختبار المطبق.

العملية والمدخلات الهيدروليكية

مدخلات تكوين الصمام

بيانات الشركة المصنعة للطلب

للتكوين المقترح الدقيق, طلب المعمول بها:

• سلسلة محددة تصنيف السيرة الذاتية أو Kv;
• هندسة المنفذ الفعلي;
• التجويف الفعلي أو منطقة المنفذ;
• البيانات الهيدروليكية مفتوحة بالكامل;
• منحنى موضع الفتح لتعديل الواجب;
• قيود اتجاه التدفق;
• اختبار السوائل وأساس حالة الاختبار;
• سرعة التشغيل الموصى بها;
• رسم المنتج أو عرض مقطعي;
• رقم الوثيقة, المراجعة وتاريخ الإصدار;
• تأكيد التطبيق.

القدرة الهيدروليكية ليست سوى جزء واحد من المواصفات; ملكنا دليل اختيار صمام المكونات يغطي فحوصات أوسع مثل ظروف السوائل, ضغط, درجة حرارة, متطلبات الصيانة والتشغيل.

تسلسل الاختيار المنضبط هو:

1. تحديد التدفق الحاكم والصمام المسموح به ΔP.
2. حساب السيرة الذاتية المطلوبة الأولية.
3. تحديد تكوين صمام التوصيل المرشح.
4. الحصول على البيانات المقدرة الدقيقة.
5. التحقق من المنفذ, افتتاح, اتجاه, مراجعة السوائل والمستندات.
6. أعد حساب الصمام المرشح الأولي ΔP.
7. مراجعة كاملة لتطبيق الشركة المصنعة.

الأسئلة المتداولة

ما هي السيرة الذاتية لصمام التوصيل?

لا يوجد سيرة ذاتية واحدة لجميع صمامات التوصيل أو لكل صمام بحجم اسمي واحد. السيرة الذاتية تعتمد على السلسلة الدقيقة, مقاس, هندسة المنفذ الفعلي, موقف الافتتاح و, لبعض التصاميم, اتجاه التدفق. استخدم البيانات المقدرة للتكوين المحدد.

كيف تحسب انخفاض الضغط عبر صمام التوصيل?

للفحص الأولي للسائل غير القابل للضغط في الوحدات المعتادة في الولايات المتحدة:

علاقة انخفاض ضغط الصمام: ΔP = سان جرمان × (س / ج_ضد)²

س, السيرة الذاتية, يجب أن يستخدم ΔP وSG أساسًا متوافقًا. يجب أن تنتمي السيرة الذاتية إلى التكوين الدقيق للصمام, والمعادلة لا تحل محل تصحيح اللزوجة, تحجيم التدفق القابل للضغط أو مراجعة الشركة المصنعة.

لماذا يمكن أن يكون لصمامين توصيل من نفس الحجم قيم السيرة الذاتية المختلفة؟?

يحدد الحجم الاسمي واجهة خط الأنابيب, وليس الفتح الداخلي. قد تحتوي صمامات التوصيل المختلفة على مناطق منافذ مختلفة, الأشكال, التحولات, المحاذاة أو هندسة تجويف الجسم, مما أدى إلى قيم السيرة الذاتية المقدرة المختلفة.

ما مدى انخفاض الضغط في صمام التوصيل ذو المنفذ الكامل مقارنةً بتصميم المنفذ المنخفض?

لا توجد نسبة عالمية. يجب تقييم الفرق في نفس التدفق, حالة السوائل, مقاس, سلسلة المنتجات وموقف الافتتاح. قارن بيانات السيرة الذاتية المقدرة أو بيانات فقدان الرأس للحصول على تكوينات المنفذ الكامل والمنفذ المنخفض بدقة بدلاً من الاعتماد على ملصقاتها.

هل يمكن استخدام مخطط سيرة ذاتية واحد لكل تصميم لصمام التوصيل?

لا. يجب أن يتطابق المخطط مع الشركة المصنعة, مسلسل, مقاس, تكوين المنفذ, موقف الافتتاح, نظام معامل, أساس الاختبار, اتجاه التدفق ومراجعة الوثيقة الحالية.

هل Cv هو نفس عامل Kv أو صمام K?

لا. Cv وKv عبارة عن معاملات سعة التدفق المستخدمة في أنظمة الوحدات المختلفة. K أو ζ هو معامل خسارة محلي بلا أبعاد يعتمد على رأس السرعة المرجعية. وهي تتطلب علاقات حسابية مختلفة ولا ينبغي استبدالها مباشرة.

هل يمكن استخدام السيرة الذاتية المفتوحة بالكامل لصمام التوصيل المفتوح جزئيًا؟?

ليس إلا إذا قدمت الشركة المصنعة منحنى موضع الفتح المقابل. السيرة الذاتية المفتوحة بالكامل لا تحدد أداء الفتح الجزئي, ولا يؤكد تحديد المواقع العرضي مدى ملاءمتها لواجب الاختناق أو التعديل المستمر.

خاتمة

يتم التحكم في انخفاض ضغط صمام التوصيل بأكثر من الحجم الاسمي. منطقة الميناء الفعلية, شكل المنفذ, محاذاة المكونات إلى الجسم, التحولات الداخلية, يحدد معدل التدفق وخصائص السوائل كيفية تسارع السائل, ينفصل ويفقد الطاقة من خلال الصمام.

توفر السيرة الذاتية طريقة عملية لربط سعة التدفق وانخفاض الضغط, بشرط أن يبقى دورها واضحا:

• السيرة الذاتية المطلوبة تأتي من حالة المشروع;
• تأتي السيرة الذاتية المقدرة من التكوين الدقيق للمنتج;
• يأتي التثبيت الفعلي ΔP من ظروف التشغيل والقياس الحقيقية.

يمكن لحساب السائل المفتوح بالكامل فحص الصمامات المرشحة. لا يزال الاختيار النهائي يتطلب المخطط الصحيح الخاص بالسلسلة, هندسة المنفذ الفعلي, حالة الافتتاح, اتجاه التدفق, أساس الاختبار ومراجعة الوثيقة الحالية.

طلب / دعم المواصفات

يمكن لـ NTGD Plug Valve مراجعة بيانات العملية المتاحة لمقارنة السيرة الذاتية المطلوبة المحسوبة مع السيرة الذاتية المقدرة لسلسلة المرشحين المحددة, تأكيد المنفذ الفعلي أو التجويف, وتحقق مما إذا كان انخفاض ضغط الصمام المقدر يناسب بدل المشروع.

لطلب مراجعة خاصة بالسلسلة باستخدام العملية المتاحة لديك والبيانات الهيدروليكية, استخدم نموذج الاتصال بصمام التوصيل NTGD.

لهذه المراجعة, توفير معلومات السوائل والمرحلة المتاحة, التدفق الطبيعي والحد الأقصى, الضغط المنبع والمصب, الصمام المسموح به ΔP, درجة حرارة, الثقل النوعي أو الكثافة, اللزوجة, حالة المواد الصلبة, حجم الخط, تكوين المنفذ المقترح, واجب التشغيل واتجاه التدفق.

تهدف المراجعة إلى تحديد البيانات المفقودة ومواصفات الدعم أو إعداد RFQ قبل تأكيد التكوين النهائي للصمام.