كيفية اختيار صمامات التحكم وتركيبها

في التحكم الآلي في المحطات الحديثة، تعتبر صمامات التحكم بالغة الأهمية. فهي تقبل إشارات التحكم من وحدة التحكم وبالتالي تغير معلمات العملية مثل التدفق المتوسط والضغط ودرجة الحرارة والمستوى. صمامات التحكم هي البوابة الأخيرة في حلقة العملية! لذلك، كيف تختار صمام التحكم الصحيح لتحقيق أفضل تأثير تحكم؟ تصبح المسألة الأكثر أهمية.

يجب أن يعتمد اختيار صمامات التحكم على ميزات نظام التحكم ومصدر الاضطراب وقيمة S (نسبة مقاومة الصمام).

1- ميزات التدفق المتأصلة في صمامات التحكم

1.1 الاختيار العام

1.1.1 يصبح الضغط التفاضلي على الصمام أصغر، وتصبح القيمة المعطاة أصغر. ولذلك، يصبح المتغير الأساسي للعملية أصغر أيضًا، و S > 0.75 كائنات التحكم، يجب أن نختار خصائص التدفق الخطي.

1.1.2 عملية الإنتاج البطيء، عندما تكون S > 0.4، يجب أن نختار خصائص التدفق الخطي.

1.1.3 يتطلب نطاقًا واسعًا قابلًا للتعديل، وفقدان ضغط نظام خط الأنابيب، وتغيرات الفتح، وتغيرات الضغط التفاضلي في مناسبات كبيرة نسبيًا على الصمام، يجب أن نختار خصائص تدفق متساوية النسبة المئوية.

1.1.4 بالنسبة لعمليات الإنتاج السريع، عندما لا نعرف الكثير عن العملية الديناميكية للنظام، يجب أن نختار ميزة التدفق المئوي المتساوي.

1.1.5 وفقًا للخبرة السابقة، يمكن أيضًا اختياره وفقًا لميزات تدفق الجدول التالي.

ملاحظة: △Pn:يشير إلى الضغط التفاضلي عند طرفي الصمام عند التدفق العادي.

          △PQun1 – indicates the differential pressure at both ends of the valve with the valve closed

1.1.6 خاصية الفتح السريع: وهي مناسبة للتطبيقات ذات الوضعين. كما أنها مثالية للحالات التي يتم فيها الحصول على سعة التدفق القصوى للصمام المنظم بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، عندما يتعين ضبط المنظم في نطاق تناسبي عريض، يمكن أيضًا استخدام خاصية الفتح السريع لصمام التنظيم.

1.2 اختيار نوع الصمام

1.2.1 متغيرات العملية

درجة الحرارة، والضغط، وانخفاض الضغط، ومعدل التدفق، وما إلى ذلك.

1.2.2.2 ميزات السوائل

اللزوجة، والتآكل، والسمية، ووجود مواد عالقة أو ألياف، إلخ.

1.2.3 متطلبات النظام التنظيمي

نسبة قابلة للتعديل، والتسرب، والضوضاء، إلخ. نموذج توصيل خط أنابيب الصمام المنظم لاختيار نوع صمام منظم شامل.

1.2.4 بشكل عام، نعطي الأولوية لصمامات التحكم أحادية ومزدوجة المقاعد، وصمامات الأكمام القياسية ذات الحجم الصغير، وسعة التمرير الكبيرة، والتكنولوجيا المتقدمة، وصمامات التحكم أحادية ومزدوجة المقاعد، وصمامات الأكمام القياسية. يمكنك أيضًا اختيار الصمامات الموفرة للطاقة ذات القيمة S المنخفضة والصمامات المنظمة الصغيرة.

1.2.5 يمكننا استخدام صمامات التحكم التالية وفقًا للمناسبات المختلفة.

① تطبيق صمامات التحكم

إنه قابل للتطبيق بشكل عام على متطلبات عملية التسرب الصغير، والتدفق الصغير، والصمام قبل وبعد فرق الضغط في مناسبات صغيرة. ومع ذلك، إذا كان تجويفه أقل من 20 مم، فيمكن استخدامه أيضًا على نطاق واسع لمناسبات الضغط التفاضلي الأكثر أهمية. وبالمثل، فهو مناسب أيضًا لمناسبات اللزوجة العالية أو التي تحتوي على جسيمات معلقة في مناسبات السوائل.

② من خلال صمام مزدوج المقعد

وهو قابل للتطبيق بشكل عام على متطلبات التسرب غير الصارمة، ومعدل التدفق كبير، وفرق الضغط بين مقدمة الصمام ومؤخرته مناسبات مهمة. ومع ذلك، فهو غير مناسب للزوجة العالية أو السوائل التي تحتوي على جسيمات معلقة.

③صمام الأكمام

وهو مناسب بشكل عام للتطبيقات التي يكون فيها السائل نظيفاً ولا يحتوي على جزيئات صلبة. يحتوي على فرق ضغط كبير بين مقدمة الصمام ومؤخرته وحيثما قد يومض السائل أو يتجوف.

④الصمامات الكروية

وهي مناسبة للسوائل الحبيبية والسوائل الكريهة ذات اللزوجة العالية التي تحتوي على ألياف حبيبية وكريهة.

يتطلب نظام الضبط نطاقًا واسعًا من المناسبات القابلة للتعديل (R حتى 200:1؛ 300:1).

عندما تكون حشية مقعد الصمام مصنوعة من مادة ناعمة، فإنها تتطلب إحكام الإغلاق.

The “O” type ball valve is generally applicable to the occasion of a two-position cut-off.

“V” type ball valve is generally applicable to continuous adjustment systems. Its flow characteristics approximate to equal percentage.

⑤ صمام من النوع ذي الزاوية

وهي مناسبة بشكل عام للتطبيقات التالية.

السوائل عالية اللزوجة أو السوائل المعلقة (إذا لزم الأمر، يمكن توصيلها بأنبوب سائل التنظيف).

السوائل في الطور الغازي-السائل المختلط أو المعرضة لوميض البخار.

تتطلب خطوط الأنابيب مناسبات أنابيب بزاوية قائمة.

⑥ صمام من نوع زاوية الضغط العالي

وهو مناسب لمناسبات الضغط التفاضلي الكبير ذات الضغط الساكن العالي. ومع ذلك، يجب اختيار مادة وهيكل الأجزاء الداخلية للصمام بشكل معقول لإطالة عمر الخدمة.

⑦نوع فصل الجسم صمام التحكم

إنه مناسب للزوجة العالية، ويحتوي على جزيئات وبلورات وسوائل الألياف. عندما يتم استخدامه للأحماض القوية أو القلويات القوية أو مناسبات السوائل القوية المسببة للتآكل، يجب اختيار جسم الصمام ببطانة مقاومة للتآكل، ويجب استخدام غطاء الصمام والبكرة ومقعد الصمام وسادة ضغط مقاومة للتآكل أو المواد المقاومة للتآكل المقابلة. خصائص التدفق أفضل من صمامات الحجاب الحاجز.

⑧صمام دوّار غير مركزي

إنه مناسب لسعة التدفق الكبيرة، ونسبة عريضة قابلة للتعديل (R تصل إلى 50:1 أو 100:1)، وضغط تفاضلي كبير، ومناسبات ختم محكم.

⑨صمام الفراشة

وهي مناسبة للتجويف الكبير، والتدفق الكبير، والمناسبات التفاضلية ذات الضغط المنخفض.

وهو مناسب أيضًا للسوائل العكرة السميكة والسوائل التي تحتوي على جسيمات عالقة.

يتطلب مناسبات ختم محكمة الإغلاق. يجب أن نستخدم هيكل ختم ناعم من المطاط أو PTFE؛ ويجب استخدام البطانة المقابلة المقاومة للتآكل للسوائل المسببة للتآكل.

⑩ صمام ثلاثي الاتجاهات

وهي مناسبة للتحويل والدمج حيث تكون درجة حرارة السائل أقل من 300 درجة مئوية. ويستخدم أيضًا للتعديل النسبي البسيط. يجب ألا يزيد الفرق في درجة الحرارة بين المائعين عن 150 درجة مئوية.

⑪ تطبيق الصمامات

وهو مناسب للتآكل الصلب واللزوجة العالية. كما أنه مثالي للسوائل التي تحتوي على جسيمات معلقة وكذلك الألياف. وأيضًا، للمناسبات التي لا تكون فيها خصائص التدفق مطلوبة بدقة. ومع ذلك، نظرًا لقيود بطانة الحجاب الحاجز، لا يمكننا استخدامه إلا للتطبيقات التي يكون فيها الضغط أقل من أو يساوي 1 ميجا باسكال ودرجة حرارة العمل أقل من 150 درجة مئوية.

⑫ صمام ختم المنفاخ

إنه مناسب للسوائل شديدة السمية والمتطايرة والنادرة والقيمة لأنظمة التفريغ والسوائل.

⑬ درجة حرارة منخفضة صمام التحكم

وهي مناسبة لظروف العمل في درجات الحرارة المنخفضة ومناسبات التجميد العميق.

It’s the medium temperature at -100 ~ 40 ℃. We can choose the heat sink (here for heat absorption) plus a flexible graphite packing valve. If the medium temperature is at -200 ~ -100℃, we should choose the long neck type low-temperature valve.

⑭ صمام تنظيم موفر للطاقة منخفض القيمة S

وهي مناسبة لتغيرات حمل العملية أو عندما تكون قيمة S أقل من 0.3.

⑮ صمام منخفض الضوضاء

إنه مناسب لوميض السائل، والتجويف، والغاز المتدفق على سطح انكماش الصمام بسرعة أكبر من سرعة الصوت والضوضاء المتوقعة تتجاوز 95 ديسيبل (A).

⑯ صمام الإغلاق السريع

إنه مناسب لنظام تنظيم ثنائي الموضع وفشل العملية. نحتاج إلى صمام الطوارئ لفتح أو إغلاق الصمام في هذه المناسبة.

⑰ صمام تنظيم ذاتي التشغيل

وهي مناسبة للتغييرات الصغيرة في التدفق، ومتطلبات دقة التنظيم ليست عالية أو صعوبات في إمداد الغاز بالأجهزة من حين لآخر.

في عملية الإنتاج الفريدة، يجب أن نختار صمام تنظيم خاص وفقًا للخبرة.

2- مواد صمام التحكم

2.1 الاختيار العام

2.1.1 The pressure rating, temperature range and corrosion resistance of the valve body and materials shall not be less than that required for the process connection piping materials. We should give priority to the manufacturer’s final product. The general situation choose cast steel or forged steel valve body.

2.1.2 يجب ألا يختار بخار الماء أو الغاز الرطب الذي يحتوي على المزيد من الماء والسوائل القابلة للاشتعال جسم صمام الحديد الزهر.

2.1.3 يجب عدم اختيار درجة الحرارة المحيطة أقل من -20 درجة مئوية من جسم صمام الحديد الزهر.

2.1.4 يجب أن تقاوم أجزاء الصمامات التآكل، وتآكل السوائل، والسوائل عن طريق التجويف الخانق الذي يحدثه وميض التجويف في أجزاء الصمام.

2.2 اختيار مواد الأجزاء الداخلية للصمامات

2.2.1 السوائل غير المسببة للتآكل تختار عمومًا 1Crl8Ni9 أو 1Crl8Ni9Ti أو غيرها من الفولاذ المقاوم للصدأ.

2.2.2.2 يجب أن تعتمد السوائل المسببة للتآكل على نوع السائل والتركيز ودرجة الحرارة والضغط للسائل المختلف والسوائل التي تحتوي على مواد مؤكسدة معدل تدفق المواد الأخرى المقاومة للتآكل المناسبة.

وغالبًا ما نستخدم مواد مقاومة للتآكل مثل 1Crl8Ni9Ti، و0Crl8Nil2M02M02Ti، وسبائك 20#، وHastelloy، وفولاذ التيتانيوم.

2.2.3 بالنسبة لمعدل التدفق الكبير، يجب اختيار ظروف التنظيف القاسية للمواد المقاومة للتآكل. مثل 9Crl8 و17-7PH المعالجة حرارياً، وطبقة الأكسيد الضيقة، والقوة الصلبة وقوة التعب من فولاذ الكروم والموليبدينوم G6X، وغيرها من المواد.

2.2.4 اختيار المواد لمناسبات التآكل الشديد

عندما يكون هناك وميض وتجويف وجزيئات تحتوي على سائل، يجب أن يكون سطح البكرة والمقعد صلبًا.

عندما تكون درجة حرارة المائع عالية جدًا، ويكون فرق الضغط كبيرًا جدًا، يجب أن يكون مقعد صمام البكرة معالجًا بتقوية السطح - على سبيل المثال، سطح السبيكة الفولاذية الملحومة.

3- صمام التحكم في التسرب والتدفق

وفقًا لمتطلبات العملية الخاصة بكمية التسرب لاختيار مستويات مختلفة من التسرب لنوع الصمام، يجب أن يكون تسرب الصمام العام أحادي المقعد المستقيم أقل من أو يساوي 0.01% من القيمة C المقدرة، ويجب أن يكون تسرب الصمام مزدوج المقعد أقل من أو يساوي 0.1% من القيمة C المقدرة.

3.1 اختيار اتجاه التدفق

3.1.1 الصمامات الكروية وصمامات الفراشة القياسية ليس لها متطلبات لاتجاه التدفق ويمكن اختيارها في أي اتجاه تدفق.

3.1.2 الصمامات ثلاثية الاتجاه والصمامات ذات الزاوية الفنتورية والصمامات ذات الأكمام المزدوجة محكمة الغلق مع فتحات موازنة تم تحديدها في اتجاه تدفق محدد لا يمكن تغييرها بشكل عام.

3.1.3 يجب أن تستند الصمامات أحادية القاعدة، والصمامات الزاوية، وصمامات الضغط العالي، والصمامات ذات الأكمام الأحادية الغلق بدون فتحات توازن، وصمامات التحكم في التدفق الصغيرة، وما إلى ذلك، على ظروف عمل مختلفة لاختيار اتجاه تدفق صمام التحكم.

① بالنسبة لصمام الضغط العالي DN ≤ 20، نظرًا لارتفاع الضغط الساكن، وفرق الضغط، وتآكل التجويف كبير، يجب أن نختار استخدام نوع التدفق المغلق؛ عندما يكون DN > 20، يجب أن نختار استقرار الظروف الجيدة لتحديد التدفق.

②Angle-type valve for high viscosity, solid particles containing media requirements “self-cleaning” performance, we should choose to use the flow closed type.

③ الصمامات أحادية المقعد، تُستخدم صمامات التحكم في معدل التدفق الصغيرة بشكل عام لفتح نوع التدفق؛ وعند التجفيف الشديد، يمكننا اختيار إغلاق نوع التدفق.

④Single-sealed sleeve valve is generally used to open the flow type; when there is a “self-cleaning” requirement, we can choose to close the flow type.

⑤ صمام التحكم ثنائي الموضع (صمام أحادي المقعد، صمام زاوية، صمام كم، صمام كم، خصائص التدفق سريع الفتح)، يجب أن نختار استخدام نوع التدفق المغلق؛ عندما يكون هناك أزيز ضربة ماء، يجب أن ننتقل إلى نوع التدفق المفتوح.

⑥When we choose the flow-closed type and ds < d (ds – stem diameter; d – seat diameter), the valve has poor stability, we should pay attention to the following points.

الحد الأدنى لفتح العمل أكثر أهمية من 20% إلى 30% أو أكثر.

اختيار النوابض ذات الصلابة العالية.

اختيار خصائص التدفق بنسبة مئوية متساوية

4- اختيار ملحقات صمام التحكم

4.1 أجهزة تحديد موضع الصمامات للتطبيقات

4.1.1. يمكن لمحدد موضع الصمام التغلب على الاحتكاك. ويمكنه أيضًا تحسين سرعة تنظيم مناسبات عمل الصمام المنظم.

4.1.2. بالنسبة لصمامات التحكم ذات النطاق المنفصل وصمامات التحكم التي تحتاج إلى تغيير شكل فتح الهواء وإغلاق الهواء.

4.1.3. حيث يحتاج محدد موضع الصمام إلى تغيير خصائص تدفق التنظيم.

4.1.4. النطاق التناسبي للمنظم واسع ولكنه يتطلب استجابة الصمام لمناسبات الإشارات الصغيرة.

4.1.5. في الحالات التي تتطلب مشغلاً بدون زنبرك أو مكبس لتحقيق عمل تناسبي.

4.1.6. نستخدم إشارة قياسية ونشغل مشغل زنبركي غير قياسي (نطاق زنبركي غير 20 إلى 100 كيلو باسكال).

5. تركيب صمامات التحكم

5.1 المتطلبات الأساسية

5.1.1. يجب تركيب صمام التحكم عمودياً وعمودياً على خط الأنابيب الأفقي. القطر الاسمي DN DN ≥ 80 مم صمام التحكم، يجب أن يكون صمامه قبل القناة وبعدها مزودًا بدعم دائم.

5.1.2 عندما نقوم بتركيب صمام التحكم، يجب أن يكون في وضع يسهل تشغيله وصيانته. إذا لزم الأمر، يجب أن نقوم بإعداد منصة.

5.1.3 يجب أن تحتوي مجموعات صمامات التحكم على مجموعة أنابيب مدمجة لتسهيل التشغيل والصيانة والصرف.

5.1.4 يجب أن تترك الأجزاء العلوية والسفلية من صمام التحكم مساحة كافية لإزالة المشغل والأجزاء الداخلية للصمام أثناء الصيانة والشفة السفلية وسدادة الصمام.

5.1.5 يجب أن يتخذ صمام التحكم في اللزوجة العالية وسهولة التبلور وسهولة التبخير والسوائل منخفضة الحرارة تدابير العزل ومكافحة التجمد.

5.1.6 لا تزيد درجة حرارة بيئة صمام التحكم عمومًا عن 60 درجة مئوية ولا تقل عن -40 درجة مئوية.

5.1.7. عندما يتم تركيب الصمام في مناسبة اهتزاز، يجب أن نأخذ في الاعتبار التدابير المضادة للاهتزاز.

5.1.8 لا يتم تركيب جهاز تحديد موضع الصمام في صمام التنظيم. علينا تركيب مقياس ضغط صغير على رأس الحجاب الحاجز للإشارة إلى إشارة التحكم.

5.1.9 يجب أن يكون صمام التحكم الذي يحتوي على مواد عالقة وسوائل عالية اللزوجة مزودًا بخط أنابيب للتنظيف.

5.1.10. عندما نقوم بتركيب صمام التحكم، يجب أن ننتبه إلى جعل الوسيط يتدفق من خلال اتجاه السهم كما هو محدد على جسم الصمام.

5.1.11. يجب فحص صمامات التحكم ومعايرتها أولاً وتركيبها بعد تطهير خط الأنابيب.

5.2 تجاوزات صمام التحكم

5.2.1 يجب توفير ممرات جانبية لما يلي.

① السوائل المسببة للتآكل.

② في حالة وجود تآكل شديد على الأجزاء الداخلية للصمام.

③ تطبيقات أساسية أخرى، مثل صمامات تنظيم مياه تغذية الغلايات.

5.2.2.2 لا يجوز توفير التجاوزات في الحالات التالية.

① سوائل نظيفة.

② القطر الاسمي DN> 80 مم.

③ عندما يكون صمام التحكم معيبًا أو تم إصلاحه. لا تسمح العملية أو لا يمكن تشغيلها باستخدام الصمام الالتفافي. على سبيل المثال، صمام تنفيس التعشيق في حالات الطوارئ والطين، وسهولة تبلور السائل، إلخ.

5.2.3 Control valve connection form should be in line with the manufacturer’s product description with the provisions of the book.

5.2.4. صمام التحكم يوسع (يتقلص) الأنبوب، يتوسع (يتقلص) الأنبوب، يتوسع (يتقلص) الخط المتحد المركز وغريب الأطوار تدريجياً، يجب أن نختار أنبوبًا غير طبيعي يتطور ببطء (يتقلص).