الصمام العائم هو جهاز يتحكم تلقائيًا في فتح وإغلاق الصمام وفقًا لتغير مستوى السائل. المبدأ الأساسي هو أن العوامة تتحرك مع ارتفاع وانخفاض المستوى، مما يدفع الصمام إلى الفتح والإغلاق، وبالتالي تعديل معدل التدفق وتحقيق التحكم المستقر في المستوى. لديها مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك ما يلي:
كصمام سدادة مشترك، فإن الوظيفة الأساسية للوحة البوابة هي التحكم في السائل بالكامل عن طريق رفع وخفض البوابة. ينطبق هذا بشكل أساسي على المواقف التي يحتاج فيها التدفق المتوسط إلى العزل التام ولا يتطلب تنظيم التدفق.
I. مجالات التطبيق الأساسية
نقل السوائل في خطوط أنابيب ذات عيار كبير-.
تعد صمامات البوابة هي القناة الأساسية في أنظمة الصرف والخيار الأول لخطوط أنابيب النفط والغاز الكبيرة بسبب مقاومتها المنخفضة للتدفق (تكون القناة مستقيمة عند فتحها بالكامل) وسهولة الفتح والإغلاق. على سبيل المثال، تُستخدم صمامات البوابة عادةً كقناة رئيسية لمحطات المياه التي يزيد قطرها عن DN50، وهو ما يمثل أكثر من 90% من جميع الصمامات، ويمكن أن يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة لعمليات النظام.
ارتفاع الطلب على وسائل النقل دون تعديل
يتطلب نظام تدوير مياه التبريد لمحطة الطاقة الحرارية الكثير من الماء لنقل الحرارة. عندما يكون صمام البوابة مفتوحًا بالكامل، فإن الخصائص التي لا تحتوي على عوائق تقريبًا يمكن أن تلبي هذه المتطلبات. سطح الختم الخاص به عن طريق التآكل المتوسط صغير الحجم، وعمر الخدمة طويل، ومناسب للتشغيل المستقر على المدى الطويل-.
خط أنابيب متوسط التدفق ثنائي الاتجاه
يعد تصميم الختم ثنائي الاتجاه لصمام البوابة (يمكن استخدام جانبي البوابة كمداخل) مناسبًا للحالات التي قد يكون هناك ارتجاع للوسائط أثناء العملية، مثل أنظمة مياه صابورة السفن وخطوط أنابيب تداول الوسائط الكيميائية، دون الحاجة إلى تركيب صمامات فحص إضافية.
الضغط المنخفض إلى المتوسط، درجة حرارة الغرفة أو ظروف العمل ذات درجة الحرارة المتوسطة
في -محطات خطوط الأنابيب ومصافي النفط الخام والنفط المكرر والغاز الطبيعي ذات المسافات الطويلة، -يتم إجراء عمليات التحكم في القطع باستخدام صمامات البوابة في درجات حرارة عادية أو معتدلة.
في الصناعة الكيميائية، يجب اختيار صمامات البوابة المصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ المصبوب أو الفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا لخصائص الوسط الكيميائي (مثل الحمض والقلويات والأمونيا واليوريا وما إلى ذلك) عند نقل الوسائط الكيميائية بمتطلبات تآكل أقل صرامة.
أنظمة السفن: نظرًا لقيود المساحة، غالبًا ما تستخدم أنظمة مثل مياه الصابورة ومياه الآسن ومياه الإطفاء صمامات بوابة جذعية مخفية (يتم إخفاء ساق الصمام داخل جسم الصمام) لتوفير ارتفاع التثبيت.
ثانيا. تحليل سيناريوهات التطبيق النموذجي
صمام مخرج المضخة
عند بدء تشغيل المضخة، يجب تقليل المقاومة. عندما يتم فتح صمام البوابة بالكامل، تكون مقاومة التدفق في حدها الأدنى، مما يمكن أن يقلل من حمل المحرك ويمنع تلف المعدات بسبب عزم الدوران الزائد عند البدء.
محطة توليد الطاقة الحرارية نظام المياه المتداولة
يجب تشغيل وإيقاف خط أنابيب إعادة تدوير المياه بشكل متكرر لتنظيم حجم المياه. يمكن أن تؤدي خصائص توفير العمالة- لصمام البوابة (مقارنة بالصمام الكروي) إلى تقليل كثافة التشغيل. وفي الوقت نفسه، عندما يكون النظام مفتوحًا تمامًا، تكون مقاومة التدفق قريبة من الصفر، مما يضمن كفاءة النظام.
خيارات اقتصادية لخطوط الأنابيب ذات العيار الكبير-.
تعتبر صمامات البوابة أبسط وأقل تكلفة ومفتوحة تمامًا وموثوقة من السدادات ذات القطر الكبير أو الصمامات الكروية. وهي تنطبق على-متطلبات القطع لخطوط الأنابيب التي يبلغ قطرها DN300 وما فوق. على سبيل المثال، في مشروع البتروكيماويات، استخدم خط أنابيب النفط الخام DN800 صمامات بوابة محكمة الغلق ذات مقعد مرن. من خلال تكنولوجيا الطلاء المطاطي الكاملة للوحة البوابة، تم تحقيق عدم التسرب، وعمر الخدمة أطول بنسبة 30% من صمامات البوابة التقليدية.
ثالثا. ملاحظات حول الاختيار والاستخدام
حظر تنظيم التدفق.
عندما يتم فتح الصمام جزئيًا، فإن السائل الذي يعمل بسرعة عالية يؤدي بسهولة إلى تآكل بوابة سطح الختم، مما يتسبب في تسرب لوحة البوابة أو اهتزازها. إذا كنت بحاجة إلى ضبط معدل التدفق، فاختر معدات خاصة مثل صمام الفحص وصمامات التحكم.
القدرة على التكيف المعتدل
بالنسبة للوسائط التي تحتوي على جسيمات صلبة: يجب تحديد صمامات البوابة المرنة أو -صمامات البوابة الناعمة (على سبيل المثال، -صمامات البوابة الكاملة المغطاة بالمطاط) لمنع الجسيمات من الالتصاق بسطح الختم.
ظروف العمل ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي: يتم إسفين صمام البوابة المفرد من خلال الهيكل الصلب لتحمل الضغط العالي، ولكن مع الفحص المنتظم لتآكل غطاء الختم. صمامات البوابة المرنة مناسبة لتقلبات الضغط المتكررة.
