چرا تعویض شیرهای کالیبر بزرگ دشوار است؟ راه حل چیست؟

(توضیحات خلاصه)از جمله کاربرانی که در زندگی روزمره از شیرهای گلوب با قطر بزرگ استفاده می کنند.

در میان کاربرانی که در زندگی روزمره از شیرهای گلوب با قطر بزرگ استفاده می‌کنند، مردم اغلب مشکلی را گزارش می‌کنند، یعنی دریچه‌های گلوب با قطر بزرگ معمولاً زمانی که در رسانه‌هایی با اختلاف فشار نسبتاً زیاد مانند بخار و فشار زیاد استفاده می‌شوند، به سختی بسته می‌شوند. - آب تحت فشار در میان کاربرانی که به طور روزانه از شیرهای توقف بزرگ-قطر استفاده می‌کنند، مردم اغلب مشکلی را گزارش می‌کنند، یعنی دریچه‌های توقف با قطر بزرگ معمولاً زمانی که در رسانه‌هایی با اختلاف فشار نسبتاً زیاد مانند بخار استفاده می‌شوند، به سختی بسته می‌شوند. و آب با فشار بالا چگونه آن را به زور ببندیم، همیشه مشخص می شود که نشتی وجود خواهد داشت و بستن آن دشوار است. دلیل این مشکل طراحی ساختاری شیر و نبود گشتاور خروجی سطح حد انسانی است.

تجزیه و تحلیل دلایل دشواری باز و بسته کردن شیرهای کالیبر بزرگ

حداکثر توان خروجی افقی یک بزرگسال متوسط ​​60-90 کیلوگرم است، بسته به فیزیک های مختلف.

به طور کلی، جهت جریان دریچه قطع و وصل به صورت کم و زیاد طراحی می شود. هنگامی که شخصی دریچه را می بندد، بدن انسان چرخ دستی را به صورت افقی فشار می دهد تا دیسک دریچه را به سمت پایین حرکت دهد تا بسته شود. در این زمان باید بر ترکیبی از سه نیرو غلبه کرد که عبارتند از:

1) رانش محوری فا.

2) اصطکاک بین بسته بندی و ساقه سوپاپ Fb.

3) تماس اصطکاک Fc بین ساقه سوپاپ و هسته سوپاپ

مجموع لحظات ∑M=(Fa+Fb+Fc)R است

مشاهده می شود که هرچه قطر خروجی بزرگتر باشد، نیروی رانش محوری بیشتر می شود. هنگامی که به حالت بسته نزدیک است، نیروی رانش محوری تقریباً نزدیک به فشار واقعی شبکه لوله است (به دلیل P1-P2≈P1، P2=0)

به عنوان مثال، اگر یک شیر توقف DN200 بر روی یک لوله بخار 10bar استفاده شود، فقط اولین مورد نیروی فشار محوری را می بندد Fa=10×πr2=3140kg، و نیروی محیطی افقی مورد نیاز برای بسته شدن نزدیک به خروجی محیطی افقی است. بدن طبیعی انسان محدودیت نیرو، بنابراین بستن کامل شیر در چنین شرایطی برای یک نفر بسیار دشوار است.

البته برخی از کارخانه ها پیشنهاد می کنند که چنین شیرهایی در جهت معکوس نصب شوند که مشکل سختی بسته شدن را حل می کند، اما مشکل سختی باز شدن پس از بسته شدن ظاهر شده است.

تجزیه و تحلیل دلایلی که چرا شیرهای گلوب با قطر بزرگ در معرض نشت داخلی هستند

شیرهای توقف با قطر بزرگ عموماً در خروجی دیگ بخار، سیلندرهای فرعی اصلی، لوله های اصلی بخار و ... استفاده می شود که این موقعیت ها دارای مشکلات زیر هستند:

1) به طور کلی، اختلاف فشار در خروجی دیگ بخار نسبتا زیاد است، بنابراین میزان جریان بخار نیز بیشتر است و فرسایش و آسیب به سطح آب بندی نیز بیشتر است. علاوه بر این، راندمان احتراق دیگ نمی تواند 100٪ باشد که باعث می شود بخار در خروجی دیگ دارای محتوای آب زیادی باشد که احتمالاً باعث ایجاد کاویتاسیون و آسیب کاویتاسیون به سطح آب بندی شیر می شود.

2) برای شیر قطع و وصل نزدیک خروجی دیگ و سیلندر فرعی، زیرا بخار تازه از دیگ بخار دارای پدیده گرمای متناوب است، در فرآیند اشباع، در صورتی که تصفیه آب دیگ خیلی خوب نباشد. ، بخشی از اسید اغلب رسوب می کند. مواد قلیایی باعث خوردگی و فرسایش سطح آب بندی می شوند. برخی از مواد متبلور نیز ممکن است به سطح آب بندی سوپاپ بچسبند و متبلور شوند و باعث شوند که دریچه محکم نبندد.

3) دریچه های ورودی و خروجی سیلندرها، به دلیل اینکه مقدار بخار بعد از شیر به دلیل نیاز تولید و دلایل دیگر گاهی زیاد یا کم است، به راحتی می توان در هنگام تغییر شدت دبی، باعث چشمک زدن، کاویتاسیون و سایر پدیده ها شد. سطح آب بندی شیر باعث اثرات مخربی مانند فرسایش و کاویتاسیون می شود.

4) به طور کلی، هنگامی که یک خط لوله با قطر بزرگ باز می شود، خط لوله نیاز به پیش گرم کردن دارد و فرآیند پیش گرم کردن به طور کلی نیاز به جریان کمی بخار برای عبور دارد، به طوری که خط لوله به آرامی و به طور یکنواخت تا حد معینی گرم می شود. برای جلوگیری از سریع شدن خط لوله، می توان شیر توقف را به طور کامل باز کرد. انبساط بیش از حد ناشی از گرم شدن، آسیب بخشی از قسمت اتصال. با این حال، در این فرآیند، باز شدن دریچه اغلب بسیار کوچک است، که باعث می شود نرخ فرسایش به مراتب بیشتر از اثر استفاده معمولی باشد و به طور جدی طول عمر سطح آب بندی شیر را کاهش دهد.

راه حل هایی برای باز و بسته شدن دشوار شیرهای گلوب با قطر بزرگ

1) ابتدا توصیه می شود برای جلوگیری از مقاومت اصطکاکی شیر پیستون و شیر پکینگ و سهولت سوئیچ، یک شیر دمنده-بسته-آب بندی شده انتخاب کنید.

2) هسته و نشیمن سوپاپ باید از موادی با مقاومت در برابر فرسایش و خواص سایش خوب مانند کاربید سیمانی Stellite ساخته شده باشد.

3) توصیه می شود برای جلوگیری از فرسایش بیش از حد به دلیل باز شدن کوچک، از ساختار فلپ دو سوپاپ استفاده کنید که بر عمر مفید و اثر آب بندی تأثیر می گذارد. هنگام بسته شدن، همیشه مشخص می شود که نشتی وجود خواهد داشت و بستن آن دشوار است. دلیل این مشکل طراحی ساختاری شیر و نبود گشتاور خروجی سطح حد انسانی است.

تجزیه و تحلیل دلایل دشواری باز و بسته کردن شیرهای کالیبر بزرگ

حداکثر توان خروجی افقی یک بزرگسال متوسط ​​60-90 کیلوگرم است، بسته به فیزیک های مختلف.

به طور کلی، جهت جریان دریچه قطع و وصل به صورت کم و زیاد طراحی می شود. هنگامی که شخصی دریچه را می بندد، بدن انسان چرخ دستی را به صورت افقی فشار می دهد تا دیسک دریچه را به سمت پایین حرکت دهد تا بسته شود. در این زمان باید بر ترکیبی از سه نیرو غلبه کرد که عبارتند از:

1) رانش محوری فا.

2) اصطکاک بین بسته بندی و ساقه سوپاپ Fb.

3) تماس اصطکاک Fc بین ساقه سوپاپ و هسته سوپاپ

مجموع لحظات ∑M=(Fa+Fb+Fc)R است

مشاهده می شود که هرچه قطر خروجی بزرگتر باشد، نیروی رانش محوری بیشتر می شود. هنگامی که به حالت بسته نزدیک است، نیروی رانش محوری تقریباً نزدیک به فشار واقعی شبکه لوله است (به دلیل P1-P2≈P1، P2=0)

به عنوان مثال، اگر یک شیر توقف DN200 بر روی یک لوله بخار 10bar استفاده شود، فقط اولین مورد نیروی فشار محوری را می بندد Fa=10×πr2=3140kg، و نیروی محیطی افقی مورد نیاز برای بسته شدن نزدیک به خروجی محیطی افقی است. بدن طبیعی انسان محدودیت نیرو، بنابراین بستن کامل شیر در چنین شرایطی برای یک نفر بسیار دشوار است.

البته برخی از کارخانه ها پیشنهاد می کنند که چنین شیرهایی در جهت معکوس نصب شوند که مشکل سختی بسته شدن را حل می کند، اما مشکل سختی باز شدن پس از بسته شدن ظاهر شده است.

تجزیه و تحلیل دلایلی که چرا شیرهای گلوب با قطر بزرگ در معرض نشت داخلی هستند

شیرهای توقف با قطر بزرگ عموماً در خروجی دیگ بخار، سیلندرهای فرعی اصلی، لوله های اصلی بخار و ... استفاده می شود که این موقعیت ها دارای مشکلات زیر هستند:

1) به طور کلی، اختلاف فشار در خروجی دیگ بخار نسبتا زیاد است، بنابراین میزان جریان بخار نیز بیشتر است و فرسایش و آسیب به سطح آب بندی نیز بیشتر است. علاوه بر این، راندمان احتراق دیگ نمی تواند 100٪ باشد که باعث می شود بخار در خروجی دیگ دارای محتوای آب زیادی باشد که احتمالاً باعث ایجاد کاویتاسیون و آسیب کاویتاسیون به سطح آب بندی شیر می شود.

2) برای شیر قطع و وصل نزدیک خروجی دیگ و سیلندر فرعی، زیرا بخار تازه از دیگ بخار دارای پدیده گرمای متناوب است، در فرآیند اشباع، در صورتی که تصفیه آب دیگ خیلی خوب نباشد. ، بخشی از اسید اغلب رسوب می کند. مواد قلیایی باعث خوردگی و فرسایش سطح آب بندی می شوند. برخی از مواد متبلور نیز ممکن است به سطح آب بندی سوپاپ بچسبند و متبلور شوند و باعث شوند که دریچه محکم نبندد.

3) دریچه های ورودی و خروجی سیلندرها، به دلیل اینکه مقدار بخار بعد از شیر به دلیل نیاز تولید و دلایل دیگر گاهی زیاد یا کم است، به راحتی می توان در هنگام تغییر شدت دبی، باعث چشمک زدن، کاویتاسیون و سایر پدیده ها شد. سطح آب بندی شیر باعث اثرات مخربی مانند فرسایش و کاویتاسیون می شود.

4) به طور کلی، هنگامی که یک خط لوله با قطر بزرگ باز می شود، خط لوله نیاز به پیش گرم کردن دارد و فرآیند پیش گرم کردن به طور کلی نیاز به جریان کمی بخار برای عبور دارد، به طوری که خط لوله به آرامی و به طور یکنواخت تا حد معینی گرم می شود. برای جلوگیری از سریع شدن خط لوله، می توان شیر توقف را به طور کامل باز کرد. انبساط بیش از حد ناشی از گرم شدن، آسیب بخشی از قسمت اتصال. با این حال، در این فرآیند، باز شدن دریچه اغلب بسیار کوچک است، که باعث می شود نرخ فرسایش به مراتب بیشتر از اثر استفاده معمولی باشد و به طور جدی طول عمر سطح آب بندی شیر را کاهش دهد.

راه حل هایی برای باز و بسته شدن دشوار شیرهای گلوب با قطر بزرگ

1) ابتدا توصیه می شود برای جلوگیری از مقاومت اصطکاکی شیر پیستون و شیر پکینگ و سهولت سوئیچ، یک شیر دمنده-بسته-آب بندی شده انتخاب کنید.

2) هسته و نشیمن سوپاپ باید از موادی با مقاومت در برابر فرسایش و خواص سایش خوب مانند کاربید سیمانی Stellite ساخته شده باشد.

3) توصیه می شود برای جلوگیری از فرسایش بیش از حد به دلیل باز شدن کوچک، از یک ساختار فلپ دو سوپاپ استفاده کنید که بر عمر مفید و اثر آب بندی تأثیر می گذارد.