מדוע קשה להחליף שסתומי קליבר גדולים? מה הפיתרון?

(תיאור סיכום)בקרב המשתמשים המשתמשים בשסתומי גלובוס גדולים בקוטר בחיי היומיום.

בקרב המשתמשים המשתמשים בשסתומי כדור הארץ הגדולים בקוטר בחיי היומיום, אנשים מדווחים לעתים קרובות על בעיה, כלומר שסתומי גלובוס גדולים - בקוטר קשים לרוב קשה לסגור כאשר הם משמשים בתקשורת עם הבדלי לחץ גדולים יחסית, כמו אדים ומי לחץ גבוהים. בקרב המשתמשים המשתמשים בשסתומי עצירה גדולים של קוטר על בסיס יומיומי, לעתים קרובות אנשים מדווחים על בעיה, כלומר שסתומי עצירה גדולים של קוטר - לרוב קשה לסגור אותם כאשר הם משמשים בתקשורת עם הפרש לחץ גדול יחסית, כמו אדים ומי לחץ גבוהים. כיצד לסגור אותו בכוח, תמיד נמצא כי תהיה דליפה, וקשה לסגור. הסיבה לבעיה זו נגרמת כתוצאה מתכנון מבני של השסתום והיעדר מומנט תפוקה ברמת הגבול האנושי.

ניתוח הסיבות לקושי לפתוח ולסגור שסתומי קליבר גדולים

כוח התפוקה האופקי האולטימטיבי של מבוגר ממוצע הוא 60 - 90 ק"ג, תלוי בפיזיקות שונות.

באופן כללי, כיוון הזרימה של שסתום הכיבוי נועד להיות נמוך וגובה החוצה. כאשר אדם סוגר את השסתום, גוף האדם דוחף את גלגל היד אופקית כדי להזיז את דיסק השסתום כלפי מטה כדי להשיג סגירה. בשלב זה יש להתגבר על שילוב של שלושה כוחות, כלומר:

1) דחף צירי FA;

2) חיכוך בין אריזה לגזע שסתום FB;

3) צור קשר עם חיכוך FC בין גזע שסתום לליבת השסתום

סכום הרגעים הוא ∑m = (fa+fb+fc) r

ניתן לראות שככל שקוטר היציאה גדול יותר, כך כוח הדחף הצירי גדול יותר. כאשר הוא קרוב למצב הסגור, כוח הדחף הצירי כמעט קרוב ללחץ בפועל של רשת הצינור (בגלל P1 - P2≈P1, P2 = 0)

לדוגמה, אם משתמשים בשסתום עצירה DN200 על צינור קיטור 10bar, רק הפריט הראשון סוגר את כוח הדחיפה הצירי fa = 10 × πr2 = 3140 ק"ג, והכוח ההיקפי האופקי הנדרש לסגירה קרוב לתפוקה ההיקפית האופקית של גוף אנושי רגיל. גבול הכוח, כך שקשה מאוד לאדם אחד לסגור לחלוטין את השסתום בתנאים כאלה.

כמובן שמפעלים מסוימים מציעים כי יש להתקין שסתומים כאלה בכיוון ההפוך, מה שפתר את בעיית הקושי בסגירה, אך עלתה בעיית הקושי בפתיחה לאחר סגירה.

ניתוח הסיבות לכך ששסתומי גלובוס גדולים בקוטר נוטים לדליפה פנימית

שסתומי עצירה גדולים של קוטר משמשים בדרך כלל בשקעי דוד, תת -צילינדרים עיקריים, צינורות ראשיים אדים וכו '. עמדות אלה יש את הבעיות הבאות:

1) באופן כללי, הפרש הלחץ בשקע הדוד גדול יחסית, כך שקצב זרימת הקיטור גדול יותר, וגם השחיקה והנזק למשטח האיטום גדול יותר. בנוסף, יעילות הבעירה של הדוד לא יכולה להיות 100%, מה שיגרום לאדים בשקע הדוד להיות בעל תכולת מים גדולה, מה שעשוי לגרום לפגיעה בקוויטציה ולפגיעה במשטח איטום השסתום.

2) עבור שסתום הכיבוי בסמוך לשקע הדוד והגליל המשנה, מכיוון שלקיטור בדיוק היוצא מהדוד יש תופעה מתחממת יתר לסירוגין, בתהליך הרוויה, אם הטיפול בריכוך מי הדוד אינו טוב במיוחד, חלק מהחומצה לרוב יופעל. חומרים אלקליים יגרמו לקורוזיה ושחיקה למשטח האיטום; חלק מהחומרים הניתנים לגבשה עשויים לדבוק גם במשטח איטום השסתום ולהתגבש, ולגרום לשסתום להיכשל בחוזקה.

3) שסתומי הכניסה והיציאה של הצילינדרים, מכיוון שכמות הקיטור לאחר השסתום היא לעיתים גדולה או קטנה בגלל דרישות הייצור ומסיבות אחרות, קל לגרום להבהבה, cavitation ותופעות אחרות כאשר קצב הזרימה משתנה מאוד. משטח איטום השסתום גורם להשפעות מזיקות כמו שחיקה ו cavitation.

4) באופן כללי, כאשר נפתח צינור גדול של קוטר -, יש לחמם מראש את הצינור, ותהליך החימום מראש בדרך כלל דורש זרימה קטנה של קיטור לעבור דרכו, כך שהצינור מחומם באטיות ובאופן שווה במידה מסוימת, וניתן לפתוח את שסתום העצירה במלואו כדי להימנע ממצב צינור מהיר הנגרם כתוצאה מחימום, חלק מהחלק. עם זאת, בתהליך זה, פתיחת השסתום היא לרוב קטנה מאוד, מה שגורם לקצב השחיקה להיות גדול בהרבה מאפקט השימוש הרגיל, ומפחית ברצינות את חיי השירות של משטח איטום השסתום.

פתרונות לפתיחה וסגירה קשה של שסתומי גלובוס גדולים - קוטר

1) ראשית, מומלץ לבחור מפוח - סגור אטום - שסתום כיבוי כדי להימנע מהתנגדות החיכוך של שסתום הבוכנה ושסתום האריזה ולהקל על המתג.

2) ליבת השסתום והמושב חייבים להיות עשויים מחומרים עם עמידות טובה לשחיקה ותכונות בלאי, כמו קרביד מלטת סטלייט.

3) מומלץ לאמץ מבנה דש שסתום כפול כדי למנוע שחיקה מוגזמת עקב פתיחה קטנה, מה שישפיע על חיי השירות ועל אפקט האיטום. כאשר הוא סגור, תמיד נמצא כי תהיה דליפה, וקשה לסגור. הסיבה לבעיה זו נגרמת כתוצאה מתכנון מבני של השסתום והיעדר מומנט תפוקה ברמת הגבול האנושי.

ניתוח הסיבות לקושי לפתוח ולסגור שסתומי קליבר גדולים

כוח התפוקה האופקי האולטימטיבי של מבוגר ממוצע הוא 60 - 90 ק"ג, תלוי בפיזיקות שונות.

באופן כללי, כיוון הזרימה של שסתום הכיבוי נועד להיות נמוך וגובה החוצה. כאשר אדם סוגר את השסתום, גוף האדם דוחף את גלגל היד אופקית כדי להזיז את דיסק השסתום כלפי מטה כדי להשיג סגירה. בשלב זה יש להתגבר על שילוב של שלושה כוחות, כלומר:

1) דחף צירי FA;

2) חיכוך בין אריזה לגזע שסתום FB;

3) צור קשר עם חיכוך FC בין גזע שסתום לליבת השסתום

סכום הרגעים הוא ∑m = (fa+fb+fc) r

ניתן לראות שככל שקוטר היציאה גדול יותר, כך כוח הדחף הצירי גדול יותר. כאשר הוא קרוב למצב הסגור, כוח הדחף הצירי כמעט קרוב ללחץ בפועל של רשת הצינור (בגלל P1 - P2≈P1, P2 = 0)

לדוגמה, אם משתמשים בשסתום עצירה DN200 על צינור קיטור 10bar, רק הפריט הראשון סוגר את כוח הדחיפה הצירי fa = 10 × πr2 = 3140 ק"ג, והכוח ההיקפי האופקי הנדרש לסגירה קרוב לתפוקה ההיקפית האופקית של גוף אנושי רגיל. גבול הכוח, כך שקשה מאוד לאדם אחד לסגור לחלוטין את השסתום בתנאים כאלה.

כמובן שמפעלים מסוימים מציעים כי יש להתקין שסתומים כאלה בכיוון ההפוך, מה שפתר את בעיית הקושי בסגירה, אך עלתה בעיית הקושי בפתיחה לאחר סגירה.

ניתוח הסיבות לכך ששסתומי גלובוס גדולים בקוטר נוטים לדליפה פנימית

שסתומי עצירה גדולים של קוטר משמשים בדרך כלל בשקעי דוד, תת -צילינדרים עיקריים, צינורות ראשיים אדים וכו '. עמדות אלה יש את הבעיות הבאות:

1) באופן כללי, הפרש הלחץ בשקע הדוד גדול יחסית, כך שקצב זרימת הקיטור גדול יותר, וגם השחיקה והנזק למשטח האיטום גדול יותר. בנוסף, יעילות הבעירה של הדוד לא יכולה להיות 100%, מה שיגרום לאדים בשקע הדוד להיות בעל תכולת מים גדולה, מה שעשוי לגרום לפגיעה בקוויטציה ולפגיעה במשטח איטום השסתום.

2) עבור שסתום הכיבוי בסמוך לשקע הדוד והגליל המשנה, מכיוון שלקיטור בדיוק היוצא מהדוד יש תופעה מתחממת יתר לסירוגין, בתהליך הרוויה, אם הטיפול בריכוך מי הדוד אינו טוב במיוחד, חלק מהחומצה לרוב יופעל. חומרים אלקליים יגרמו לקורוזיה ושחיקה למשטח האיטום; חלק מהחומרים הניתנים לגבשה עשויים לדבוק גם במשטח איטום השסתום ולהתגבש, ולגרום לשסתום להיכשל בחוזקה.

3) שסתומי הכניסה והיציאה של הצילינדרים, מכיוון שכמות הקיטור לאחר השסתום היא לעיתים גדולה או קטנה בגלל דרישות הייצור ומסיבות אחרות, קל לגרום להבהבה, cavitation ותופעות אחרות כאשר קצב הזרימה משתנה מאוד. משטח איטום השסתום גורם להשפעות מזיקות כמו שחיקה ו cavitation.

4) באופן כללי, כאשר נפתח צינור גדול של קוטר -, יש לחמם מראש את הצינור, ותהליך החימום מראש בדרך כלל דורש זרימה קטנה של קיטור לעבור דרכו, כך שהצינור מחומם באטיות ובאופן שווה במידה מסוימת, וניתן לפתוח את שסתום העצירה במלואו כדי להימנע ממצב צינור מהיר הנגרם כתוצאה מחימום, חלק מהחלק. עם זאת, בתהליך זה, פתיחת השסתום היא לרוב קטנה מאוד, מה שגורם לקצב השחיקה להיות גדול בהרבה מאפקט השימוש הרגיל, ומפחית ברצינות את חיי השירות של משטח איטום השסתום.

פתרונות לפתיחה וסגירה קשה של שסתומי גלובוס גדולים - קוטר

1) ראשית, מומלץ לבחור מפוח - סגור אטום - שסתום כיבוי כדי להימנע מהתנגדות החיכוך של שסתום הבוכנה ושסתום האריזה ולהקל על המתג.

2) ליבת השסתום והמושב חייבים להיות עשויים מחומרים עם עמידות טובה לשחיקה ותכונות בלאי, כמו קרביד מלטת סטלייט.

3) מומלץ לאמץ מבנה דש שסתום כפול כדי למנוע שחיקה מוגזמת עקב פתיחה קטנה, מה שישפיע על חיי השירות ועל אפקט האיטום.