เหตุใดการสลับวาล์วขนาดใหญ่-คาลิเบอร์จึงเป็นเรื่องยาก วิธีแก้ปัญหาคืออะไร?

(คำอธิบายโดยย่อ)ในกลุ่มผู้ใช้ที่ใช้โกลปวาล์วขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลางในชีวิตประจำวัน

ในบรรดาผู้ใช้ที่ใช้โกปวาล์วขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลางในชีวิตประจำวัน ผู้คนมักรายงานปัญหานั่นคือโกลบวาล์วขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลางมักจะปิดได้ยากเมื่อใช้ในสื่อที่มีความแตกต่างของแรงดันค่อนข้างมาก เช่น ไอน้ำและแรงดันสูง -แรงดันน้ำ. ในบรรดาผู้ใช้ที่ใช้สต็อปวาล์วขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลางเป็นประจำทุกวัน ผู้คนมักรายงานปัญหา กล่าวคือ หยุดวาล์วขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมักจะปิดได้ยากเมื่อใช้ในสื่อที่มีความแตกต่างของแรงดันค่อนข้างมาก เช่น ไอน้ำ และน้ำแรงดันสูง วิธีการปิดอย่างแรงมักพบว่ามีน้ำรั่วและปิดได้ยาก สาเหตุของปัญหานี้มีสาเหตุมาจากการออกแบบโครงสร้างของวาล์วและการขาดแรงบิดเอาท์พุตระดับขีดจำกัดของมนุษย์

การวิเคราะห์สาเหตุของความยากในการเปิดและปิดวาล์วขนาดใหญ่

กำลังขับแนวนอนสูงสุดของผู้ใหญ่โดยเฉลี่ยคือ 60-90 กก. ขึ้นอยู่กับรูปร่างที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไป ทิศทางการไหลของวาล์วปิด-เปิดได้รับการออกแบบให้เข้าและออกสูง เมื่อมีคนปิดวาล์ว ร่างกายมนุษย์จะดันวงล้อจักรในแนวนอนเพื่อเลื่อนแผ่นวาล์วลงด้านล่างเพื่อปิดวาล์ว ในเวลานี้ จะต้องเอาชนะการรวมกันของพลังทั้งสาม ได้แก่ :

1) แรงขับตามแนวแกนฟ้า;

2) แรงเสียดทานระหว่างการบรรจุและก้านวาล์ว Fb;

3) เสียดทาน Fc สัมผัสระหว่างก้านวาล์วกับแกนวาล์ว

ผลรวมของโมเมนต์คือ ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

จะเห็นได้ว่ายิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางทางออกมากเท่าใด แรงขับตามแนวแกนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เมื่อใกล้กับสถานะปิด แรงขับตามแนวแกนเกือบจะใกล้เคียงกับความดันจริงของเครือข่ายท่อ (เนื่องจาก P1-P2หยาบคายP1, P2=0)

ตัวอย่างเช่น หากใช้วาล์วหยุด DN200 กับท่อไอน้ำขนาด 10bar เฉพาะรายการแรกเท่านั้นที่จะปิดแรงกดตามแนวแกน Fa=10×πr2=3140kg และแรงเส้นรอบวงแนวนอนที่จำเป็นสำหรับการปิดจะใกล้เคียงกับเอาท์พุตเส้นรอบวงแนวนอนของ ร่างกายมนุษย์ปกติ ขีดจำกัดของแรงจึงเป็นเรื่องยากมากที่คนคนหนึ่งจะปิดวาล์วให้สนิทภายใต้สภาวะดังกล่าว

แน่นอนว่าโรงงานบางแห่งแนะนำว่าควรติดตั้งวาล์วดังกล่าวในทิศทางตรงกันข้ามซึ่งช่วยแก้ปัญหาความยากในการปิด แต่ปัญหาความยากในการเปิดหลังจากปิดได้เกิดขึ้นแล้ว

การวิเคราะห์สาเหตุที่โกลบวาล์วขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลางมีแนวโน้มที่จะเกิดการรั่วไหลภายใน

วาล์วหยุดขนาดใหญ่ - เส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปจะใช้ในช่องจ่ายหม้อไอน้ำ กระบอกสูบหลัก ท่อหลักของไอน้ำ ฯลฯ ตำแหน่งเหล่านี้มีปัญหาดังต่อไปนี้:

1) โดยทั่วไป ความแตกต่างของแรงดันที่ทางออกของหม้อไอน้ำมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นอัตราการไหลของไอน้ำจึงสูงกว่า และการกัดเซาะและความเสียหายต่อพื้นผิวซีลก็ยิ่งใหญ่เช่นกัน นอกจากนี้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของหม้อไอน้ำไม่สามารถเป็น 100% ซึ่งจะทำให้ไอน้ำที่ทางออกของหม้อไอน้ำมีปริมาณน้ำมาก ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดโพรงอากาศและโพรงอากาศเสียหายต่อพื้นผิวซีลวาล์ว

2) สำหรับวาล์วปิดใกล้กับทางออกของหม้อต้มและกระบอกสูบย่อย เนื่องจากไอน้ำที่เพิ่งออกมาจากหม้อต้มเกิดปรากฏการณ์ความร้อนสูงเกินไปเป็นระยะๆ ในกระบวนการอิ่มตัว หากการบำบัดน้ำอ่อนตัวของหม้อต้มไม่ดีนัก ส่วนหนึ่งของกรดมักจะตกตะกอน สารอัลคาไลจะทำให้เกิดการกัดกร่อนและการสึกกร่อนของพื้นผิวซีล สารที่ตกผลึกได้บางชนิดอาจเกาะติดกับพื้นผิวซีลวาล์วและตกผลึกทำให้วาล์วปิดผนึกไม่แน่น

3) วาล์วทางเข้าและทางออกของกระบอกสูบ เนื่องจากปริมาณไอน้ำหลังจากวาล์วบางครั้งอาจมีขนาดใหญ่หรือเล็กเนื่องจากความต้องการในการผลิตและเหตุผลอื่น ๆ จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดการกระพริบ โพรงอากาศ และปรากฏการณ์อื่น ๆ เมื่ออัตราการไหลเปลี่ยนแปลงอย่างมาก พื้นผิวซีลวาล์วทำให้เกิดความเสียหาย เช่น การกัดเซาะและการเกิดโพรงอากาศ

4) โดยทั่วไป เมื่อเปิดไปป์ไลน์ขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลาง ท่อจะต้องได้รับความร้อนก่อน และกระบวนการอุ่นโดยทั่วไปต้องใช้ไอน้ำเล็กน้อยไหลผ่าน เพื่อให้ไปป์ไลน์ได้รับความร้อนอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอในระดับหนึ่ง และ วาล์วหยุดสามารถเปิดได้เต็มที่เพื่อหลีกเลี่ยงท่อส่งที่รวดเร็ว การขยายตัวมากเกินไปที่เกิดจากความร้อนขึ้น ความเสียหายส่วนหนึ่งของส่วนการเชื่อมต่อ อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการนี้ การเปิดวาล์วมักจะมีขนาดเล็กมาก ทำให้อัตราการสึกกร่อนสูงกว่าผลการใช้งานปกติอย่างมาก และลดอายุการใช้งานของพื้นผิวซีลวาล์วอย่างจริงจัง

วิธีแก้ปัญหาการเปิดและปิดโกลบวาล์วขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงได้ยาก

1) ขั้นแรก ขอแนะนำให้เลือกวาล์วสูบลม-ปิดแบบปิดผนึก-ปิด เพื่อหลีกเลี่ยงความต้านทานแรงเสียดทานของวาล์วลูกสูบและวาล์วบรรจุ และทำให้สวิตช์ง่ายขึ้น

2) แกนวาล์วและบ่าวาล์วต้องทำจากวัสดุที่ทนทานต่อการกัดเซาะและคุณสมบัติการสึกหรอที่ดี เช่น ซีเมนต์คาร์ไบด์สเตลไลท์

3) ขอแนะนำให้ใช้โครงสร้างพนังวาล์วคู่เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดเซาะมากเกินไปเนื่องจากการเปิดขนาดเล็ก ซึ่งจะส่งผลต่ออายุการใช้งานและผลการปิดผนึก เมื่อปิดจะพบเสมอว่าจะมีน้ำรั่วและปิดยาก สาเหตุของปัญหานี้มีสาเหตุมาจากการออกแบบโครงสร้างของวาล์วและการขาดแรงบิดเอาท์พุตระดับขีดจำกัดของมนุษย์

การวิเคราะห์สาเหตุของความยากในการเปิดและปิดวาล์วขนาดใหญ่

กำลังขับแนวนอนสูงสุดของผู้ใหญ่โดยเฉลี่ยคือ 60-90 กก. ขึ้นอยู่กับรูปร่างที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไป ทิศทางการไหลของวาล์วปิด-เปิดได้รับการออกแบบให้เข้าและออกสูง เมื่อมีคนปิดวาล์ว ร่างกายมนุษย์จะดันวงล้อจักรในแนวนอนเพื่อเลื่อนแผ่นวาล์วลงด้านล่างเพื่อปิดวาล์ว ในเวลานี้ จะต้องเอาชนะการรวมกันของพลังทั้งสาม ได้แก่ :

1) แรงขับตามแนวแกนฟ้า;

2) แรงเสียดทานระหว่างการบรรจุและก้านวาล์ว Fb;

3) เสียดทาน Fc สัมผัสระหว่างก้านวาล์วกับแกนวาล์ว

ผลรวมของโมเมนต์คือ ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

จะเห็นได้ว่ายิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางทางออกมากเท่าใด แรงขับตามแนวแกนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เมื่อใกล้กับสถานะปิด แรงขับตามแนวแกนเกือบจะใกล้เคียงกับความดันจริงของเครือข่ายท่อ (เนื่องจาก P1-P2หยาบคายP1, P2=0)

ตัวอย่างเช่น หากใช้วาล์วหยุด DN200 กับท่อไอน้ำขนาด 10bar เฉพาะรายการแรกเท่านั้นที่จะปิดแรงกดตามแนวแกน Fa=10×πr2=3140kg และแรงเส้นรอบวงแนวนอนที่จำเป็นสำหรับการปิดจะใกล้เคียงกับเอาท์พุตเส้นรอบวงแนวนอนของ ร่างกายมนุษย์ปกติ ขีดจำกัดของแรงจึงเป็นเรื่องยากมากที่คนคนหนึ่งจะปิดวาล์วให้สนิทภายใต้สภาวะดังกล่าว

แน่นอนว่าโรงงานบางแห่งแนะนำว่าควรติดตั้งวาล์วดังกล่าวในทิศทางตรงกันข้ามซึ่งช่วยแก้ปัญหาความยากในการปิด แต่ปัญหาความยากในการเปิดหลังจากปิดได้เกิดขึ้นแล้ว

การวิเคราะห์สาเหตุที่โกลบวาล์วขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลางมีแนวโน้มที่จะเกิดการรั่วไหลภายใน

วาล์วหยุดขนาดใหญ่ - เส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปจะใช้ในช่องจ่ายหม้อไอน้ำ กระบอกสูบหลัก ท่อหลักของไอน้ำ ฯลฯ ตำแหน่งเหล่านี้มีปัญหาดังต่อไปนี้:

1) โดยทั่วไป ความแตกต่างของแรงดันที่ทางออกของหม้อไอน้ำมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นอัตราการไหลของไอน้ำจึงสูงกว่า และการกัดเซาะและความเสียหายต่อพื้นผิวซีลก็ยิ่งใหญ่เช่นกัน นอกจากนี้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของหม้อไอน้ำไม่สามารถเป็น 100% ซึ่งจะทำให้ไอน้ำที่ทางออกของหม้อไอน้ำมีปริมาณน้ำมาก ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดโพรงอากาศและโพรงอากาศเสียหายต่อพื้นผิวซีลวาล์ว

2) สำหรับวาล์วปิดใกล้กับทางออกของหม้อต้มและกระบอกสูบย่อย เนื่องจากไอน้ำที่เพิ่งออกมาจากหม้อต้มเกิดปรากฏการณ์ความร้อนสูงเกินไปเป็นระยะๆ ในกระบวนการอิ่มตัว หากการบำบัดน้ำอ่อนตัวของหม้อต้มไม่ดีนัก ส่วนหนึ่งของกรดมักจะตกตะกอน สารอัลคาไลจะทำให้เกิดการกัดกร่อนและการสึกกร่อนของพื้นผิวซีล สารที่ตกผลึกได้บางชนิดอาจเกาะติดกับพื้นผิวซีลวาล์วและตกผลึกทำให้วาล์วปิดผนึกไม่แน่น

3) วาล์วทางเข้าและทางออกของกระบอกสูบ เนื่องจากปริมาณไอน้ำหลังจากวาล์วบางครั้งอาจมีขนาดใหญ่หรือเล็กเนื่องจากความต้องการในการผลิตและเหตุผลอื่น ๆ จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดการกระพริบ โพรงอากาศ และปรากฏการณ์อื่น ๆ เมื่ออัตราการไหลเปลี่ยนแปลงอย่างมาก พื้นผิวซีลวาล์วทำให้เกิดความเสียหาย เช่น การกัดเซาะและการเกิดโพรงอากาศ

4) โดยทั่วไป เมื่อเปิดไปป์ไลน์ขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลาง ท่อจะต้องได้รับความร้อนก่อน และกระบวนการอุ่นโดยทั่วไปต้องใช้ไอน้ำเล็กน้อยไหลผ่าน เพื่อให้ไปป์ไลน์ได้รับความร้อนอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอในระดับหนึ่ง และ วาล์วหยุดสามารถเปิดได้เต็มที่เพื่อหลีกเลี่ยงท่อส่งที่รวดเร็ว การขยายตัวมากเกินไปที่เกิดจากความร้อนขึ้น ความเสียหายส่วนหนึ่งของส่วนการเชื่อมต่อ อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการนี้ การเปิดวาล์วมักจะมีขนาดเล็กมาก ทำให้อัตราการสึกกร่อนสูงกว่าผลการใช้งานปกติอย่างมาก และลดอายุการใช้งานของพื้นผิวซีลวาล์วอย่างจริงจัง

วิธีแก้ปัญหาการเปิดและปิดโกลบวาล์วขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงได้ยาก

1) ขั้นแรก ขอแนะนำให้เลือกวาล์วสูบลม-ปิดแบบปิดผนึก-ปิด เพื่อหลีกเลี่ยงความต้านทานแรงเสียดทานของวาล์วลูกสูบและวาล์วบรรจุ และทำให้สวิตช์ง่ายขึ้น

2) แกนวาล์วและบ่าวาล์วต้องทำจากวัสดุที่ทนทานต่อการกัดเซาะและคุณสมบัติการสึกหรอที่ดี เช่น ซีเมนต์คาร์ไบด์สเตลไลท์

3) ขอแนะนำให้ใช้โครงสร้างพนังวาล์วคู่เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดเซาะมากเกินไปเนื่องจากการเปิดขนาดเล็ก ซึ่งจะส่งผลต่ออายุการใช้งานและผลการปิดผนึก