مرحبًا بكم في Thomas Insights - سننشر كل يوم أحدث الأخبار والتحليلات لإبقاء قرائنا على اطلاع بأحدث اتجاهات الصناعة. سجل هنا لإرسال عناوين اليوم مباشرة إلى صندوق الوارد الخاص بك.
يُستخدم البخار الناتج عن غلايات الماء الساخن على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية. وتعتبر العمليات الصناعية مثل التجفيف والأعمال الميكانيكية وتوليد الطاقة وتسخين العمليات من التطبيقات النموذجية للبخار. ويُستخدم صمام البخار لتقليل ضغط البخار الداخل وضبط البخار ودرجة الحرارة المزودة لهذه العمليات بدقة والتحكم فيها.
على عكس معظم سوائل العمليات الصناعية الأخرى، يتمتع البخار بخصائص محددة، مما يجعل التحكم فيه باستخدام الصمامات أمرًا صعبًا. يمكن أن تكون هذه الخصائص هي حجمه ودرجة حرارته العالية بالإضافة إلى قدرته على التكثيف، والتي يمكن أن تقلل الحجم بسرعة بأكثر من ألف مرة. إذا كنت تستخدم الصمام كأداة للتحكم في العملية، فهناك العديد من الاعتبارات عند استخدام البخار.
فيما يلي الأخطاء السبعة الأكثر خطورة في تطبيقات الصمامات والتي يجب ألا ترتكبها عند استخدام البخار. لا تغطي هذه القائمة جميع الاحتياطات اللازمة للتحكم في صمام البخار. فهي تصف العمليات الشائعة التي غالبًا ما تؤدي إلى تلف أو ظروف غير آمنة عند محاولة تنظيم البخار.
يعلم الجميع أن البخار يتكثف، ولكن عند مناقشة التحكم في عملية خطوط أنابيب البخار، غالبًا ما يتم نسيان هذه الميزة الواضحة للبخار. يعتقد معظم الناس أن خط الإنتاج يكون دائمًا في درجة حرارة عالية وحالة غازية، وأن الصمام مصمم لهذا الغرض.
ولكن خط البخار لا يعمل دائمًا بشكل مستمر، لذا فإنه يبرد ويتكثف. ويصاحب التكثيف انخفاض كبير في الحجم. وعلى الرغم من أن مصائد البخار تعالج البخار المكثف بشكل فعال، إلا أن تشغيل الصمام على خط البخار يجب أن يكون مصممًا لمعالجة الماء السائل، والذي عادة ما يكون مزيجًا من السائل والغاز.
عندما يجبر البخار الماء غير القابل للضغط على التسارع فجأة ويتم حظره بواسطة الصمامات أو التركيبات، تحدث مطرقة مائية في أنابيب البخار. يمكن أن يتحرك الماء بسرعة عالية، مما يتسبب في حدوث ضوضاء وحركة في الأنابيب في الحالات الخفيفة، أو تأثيرات انفجارية في الحالات الشديدة، مما يتسبب في تلف الأنابيب أو المعدات. عند التشغيل بالبخار، يجب فتح الصمام الموجود على خط أنابيب العملية أو إغلاقه ببطء لمنع انفجار السائل فجأة.
يجب أن تعمل الصمامات المصممة لتطبيقات البخار في ظل الظروف التصميمية للضغط ودرجة الحرارة. يتمدد البخار بسرعة إلى حجم كبير. ستؤدي زيادة درجة الحرارة بمقدار 20 كلفن إلى مضاعفة الضغط في الصمام، والذي قد لا يكون مصممًا لمثل هذه الضغوط. يجب تصميم الصمام لأسوأ حالة (أقصى ضغط ودرجة حرارة) في النظام.
من الأخطاء الشائعة في تحديد مواصفات الصمامات واختيارها هو اختيار النوع الخاطئ من الصمامات لتطبيقات البخار. يمكن استخدام معظم أنواع الصمامات في تطبيقات البخار. ومع ذلك، فإنها توفر وظائف وضوابط مختلفة. توفر صمامات الكرة أو صمامات البوابة التحكم الدقيق في التدفق، وهو أمر يمكن تحقيقه بشكل أكبر من صمامات الفراشة. ونظرًا لمعدل التدفق الكبير، فإن هذا الاختلاف أمر بالغ الأهمية في تطبيقات البخار. ومن بين الأنواع الأخرى من الصمامات الشائعة في تطبيقات البخار صمامات البوابة وصمامات الحجاب الحاجز.
إن الخطأ المماثل في اختيار نوع الصمام هو اختيار نوع المحرك. حيث يستخدم المحرك لفتح الصمام وإغلاقه عن بعد. ورغم أن المحرك الذي يعمل بنظام التشغيل والإيقاف قد يكون كافياً في بعض التطبيقات، فإن معظم تطبيقات البخار تتطلب ضبط المحرك للتحكم بدقة في الضغط ودرجة الحرارة والحجم.
قبل اختيار صمام لتطبيقات البخار، خذ بعض الوقت لتقدير انخفاض الضغط المتوقع عبر الصمام. يمكن للصمام مقاس 1.25 بوصة أن يقلل الضغط العلوي من 145 رطل/بوصة مربعة إلى 72.5 رطل/بوصة مربعة، بينما سيعمل الصمام مقاس 2 بوصة على نفس مجرى العملية على تقليل الضغط العلوي البالغ 145 رطل/بوصة مربعة إلى 137.7 رطل/بوصة مربعة فقط.
على الرغم من أن استخدام الصمامات الأصغر حجمًا يعد أمرًا مربحًا ومغريًا، وخاصةً عندما تكون كافية، إلا أنها للأسف عرضة للضوضاء. كما أنها مرتبطة بالاهتزاز الذي يقلل من عمر الصمامات وتركيبات الأنابيب. فكر في صمام أكبر من المطلوب لإدارة الضوضاء والاهتزاز. يحتوي صمام البخار أيضًا على جهاز خاص لتقليل الضوضاء.
هناك خطأ آخر في تحديد حجم الصمام وهو تقليل الضغط في مرحلة واحدة. حيث يتسبب ذلك في تآكل السطح بسبب سرعة البخار العالية عند مخرج الصمام في عملية تسمى التآكل. إذا كان ضغط البخار المزود أعلى بعدة أوامر من حيث الحجم من المتطلبات المحلية، فيرجى التفكير في تقليل الضغط في مرحلتين أو أكثر.
النقطة الأخيرة لحجم الصمام هي الضغط الحرج. هذه هي النقطة التي لن يؤدي فيها المزيد من زيادة الضغط العلوي إلى زيادة تدفق البخار عبر الصمام. يشير هذا إلى أن الصمام صغير جدًا لتطبيق العملية المطلوبة. ضع في اعتبارك أن حجم الصمام لا ينبغي أن يكون كبيرًا جدًا لتجنب "التأرجح"، والذي يمكن أن يحدث عندما يتسبب تغيير طفيف في موضع الصمام في حدوث تغيير كبير في وظيفة التحكم، خاصة تحت الحمل الجزئي.
قد يكون تصميم صمامات البخار وعملياتها أمرًا صعبًا. قد تكون المواصفات الخاصة بالتعامل مع الاختلافات في الحجم بين الماء والبخار، والتكثيف، وضربة الماء، والضوضاء مربكة. يرتكب العديد من الأشخاص هذه الأخطاء الشائعة عند تصميم نظام بخاري، وخاصة في المحاولة الأولى. بعد كل شيء، فإن ارتكاب الأخطاء هو جزء طبيعي من التعلم. يمكن أن تساعدك معرفة المعلومات بشكل كامل في تجنب الأخطاء التي قد تؤدي إلى زيادة التكاليف وتوقف تشغيل تطبيقات البخار.
حقوق الطبع والنشر © 2021 محفوظة لشركة Thomas Publishing Company. يرجى الرجوع إلى الشروط والأحكام وبيان الخصوصية وإشعار عدم التتبع في كاليفورنيا. تم تعديل الموقع آخر مرة في 8 أكتوبر 2021. Thomas Register® وThomas Regional® جزء من Thomasnet.com. Thomasnet هي علامة تجارية مسجلة لشركة Thomas Publishing Company.
وقت النشر: 08-10-2021
