Ішкі үлгі қысым тығыздағышы шар клапаны сұйықтықтың клапан арқылы шамадан тыс қысым кезінде қалай қозғалатынын басқарады.
Оның геометриясы күрделі жүйелерде мыналарға әсер етеді:
- Ағын жылдамдығы
- Эрозия қаупі және
- Ұзақ мерзімді функционалдылық.
Электр станциялары, бу желілері және жоғары температуралы құбырлар көбінесе осы клапан конструкциясына сүйенеді.
Инженерлер турбуленттілікті басқару және ішкі бөлшектерді зақымданудан қорғау үшін нақты үлгілерді таңдайды.
Ішкі ағын жолын түсіну операторларға жоғары қысымды қызмет көрсету үшін дұрыс клапанды таңдауға көмектеседі.
Жоғары қысымды ағынның қиындықтары
Жоғары қысымды құбырлар клапандар үшін қиын жағдайлар туғызады. Сұйықтық өте жоғары жылдамдықпен қозғалады, әсіресе бу немесе қыздырылған жүйелерде.
Жылдам қозғалатын сұйықтық клапан корпусының ішіндегі турбуленттілікті арттырады. Турбуленттілік дірілге, шуылға және қысымның біркелкі таралуына әкелуі мүмкін.
Бұл күштер клапан орындықтарына, дискілеріне және ішкі беттеріне қатты күш түсіреді. Уақыт өте келе бұл күш тозуға немесе эрозияға әкелуі мүмкін.
Сонымен қатар, жоғары температуралық қызмет көрсету кейбір материалдарды әлсіретеді. Жылу мен қысымның бұл үйлесімі клапанның дизайнын өте маңызды етеді.
Өнеркәсіптік глобус клапандары осы орталарда қолданылатын сұйықтық ағынын мұқият бақылауы керек. Ішкі үлгі ағын жолын бағыттауға және зиянды турбуленттілікті азайтуға көмектеседі.
Жақсы жасалған клапан корпусы тығыздағыштың беріктігін сақтай отырып, сұйықтықтың тегіс қозғалуына мүмкіндік береді.
Y үлгісі және өзгертілген түзу үлгілер
Клапан үлгілері кіріс және шығыс порттары арасындағы ішкі ағын жолын сипаттайды. Қысым мен жылдамдық өзгерістерін басқару үшін әртүрлі үлгілер қолданылады.
Y өрнегінің дизайны
The Y-өрнегі Клапан корпусы сабақ пен орындықты бұрышта орналастырады. Бұл дизайн сұйықтық үшін түзу жол жасайды.
Ағын жолы бағытын онша күрт өзгертпейтіндіктен, қысымның жоғалуы азаяды. Сұйықтық клапан корпусы арқылы тегіс қозғалады.
Бұл үлгі көбінесе бу құбырларына орнатылған жоғары қысымды шар тәрізді клапанда қолданылады. Бұл конструкция шамадан тыс турбуленттіліксіз күшті қысым күштерін басқаруға көмектеседі.
Өзгертілген түзу өрнек
Кейбір клапан конструкцияларында өзгертілген түзу өрнек қолданылады. Бұл өрнек дәстүрлі корпус пішінін сақтайды, бірақ ішкі ағын жолын жақсартады.
Өндірушілер сұйықтықты біртіндеп бағыттау үшін орындық бұрышын және камера пішінін реттейді. Бұл эрозияға әкелуі мүмкін ағынның күрт бұрылыстарын азайтады.
Екі үлгі де екі негізгі мақсатты теңестіруге бағытталған. Клапан корпус арқылы тұрақты ағынды қамтамасыз ете отырып, тығыз жабылуы керек.
Үлгілер арасындағы таңдау қысым деңгейіне, ағын жылдамдығына және жұмыс температурасына байланысты.
Қысым тығыздағышының геометриясы жылдамдыққа қалай әсер етеді
Клапанның геометриясы сұйықтық жылдамдығын басқаруда тікелей рөл атқарады. Ішкі камераның пішіні сұйықтықтың қаншалықты жылдам үдетілетінін немесе баяулайтынын анықтайды.
Жоғары қысымды жүйелерде клапанға кіретін сұйықтықтың жылдамдығы айтарлықтай болуы мүмкін. Егер ағын жолы кенеттен бағытын өзгертсе, жылдамдық күрт артуы мүмкін.
Ағынның үдеу аймақтары
Клапан корпусының ішінде белгілі бір аймақтар табиғи түрде ағынды жылдамдатады. Бұл аймақтарға мыналар жатады:
- Орындықтың ашылуы
- Дискінің жанындағы тар тамақ
- Шығыс камерасы
Сұйықтық осы аймақтардан өткенде, қысым төмендейді, ал жылдамдық артады.
Егер ішкі өрнек нашар жасалған болса, жылдамдықтың күрт өзгеруі жақын маңдағы беттерге зақым келтіруі мүмкін.
Геометрия арқылы жылдамдықты басқару
Клапан дизайнерлері бұл әсерлерді басқару үшін ішкі камераны пішіндейді. Тегіс ауысулар сұйықтықтың бағытын біртіндеп өзгертуге мүмкіндік береді.
Бұл дизайн турбуленттілікті азайтады және ағынды тұрақты ұстайды.
Электр станцияларында қолданылатын көптеген өнеркәсіптік шар тәрізді клапандар осы қағидаға негізделген. Мақсат - бүкіл клапан корпусы бойынша болжамды жылдамдық деңгейлерін ұстап тұру.
Жылдамдықты басқару арқылы клапан тығыздағыштың маңызды компоненттерінің тозуын азайтады.
Жоғары температуралы қызмет көрсетудегі эрозия нүктелері
Жоғары температуралы жүйелер клапан материалдары үшін қосымша қиындықтар туғызады. Жылдам қозғалатын бу ішкі беттерден металды баяу кетіре алады.
Клапан корпусының ішіндегі кейбір аймақтар басқаларына қарағанда көбірек эрозияға ұшырайды.
Эрозияның жиі кездесетін орындары
Эрозияның типтік нүктелеріне мыналар жатады:
- Орындық сақинасы
- Төменгі ағыстағы дене қабырғасы
- Дискінің отырғыш шеті
Бұл жерлерде жұмыс кезінде ең жоғары ағын жылдамдығы байқалады.
Уақыт өте келе, қайта-қайта әсер ету кішкентай шұңқырларды немесе беткі қабаттың жұқаруын тудыруы мүмкін.
Неліктен үлгі дизайны маңызды
Мұқият жасалған клапан үлгісі эрозия қаупін азайтуға көмектеседі. Тегіс ағын жолдары металл беттеріне зақым келтіруі мүмкін жылдамдықтың күрт өзгеруіне жол бермейді.
Қысым тығыздағышы бар шар тәрізді клапанның дизайны көбінесе осы жоғары кернеулі аймақтардың жанындағы күшейтілген аймақтарды қамтиды. Бұл беріктікті жақсартады жоғары температуралы бумен қамтамасыз ету.
Үнемі тексеру ауыр зақым келгенге дейін эрозияның алғашқы белгілерін анықтауға көмектеседі.
Клапанның жұмысына әсер ететін қосымша факторлар
Клапан үлгісінің дизайны басқа бірнеше инженерлік факторлармен бірге жұмыс істейді.
Материалды таңдау маңызды рөл атқарады. Жоғары температуралы қорытпалар стандартты болатқа қарағанда эрозияға жақсы төтеп бере алады.
Клапанның өлшемі ағынның мінез-құлқына да әсер етеді. Үлкен клапандар сұйықтықтың үлкен көлемін басқаруы керек, бұл ішкі жылдамдық күштерін арттырады.
Шыбық пен орындықтың туралануы дәл болуы керек. Дұрыс емес туралау ағын үлгілерін бұзып, турбуленттілікті арттыруы мүмкін.
Өндіріс сапасы да маңызды. Тегіс ішкі беттер үйкелісті азайтады және сұйықтықтың тұрақты қозғалысын сақтауға көмектеседі.
Бұл факторлар дұрыс корпус үлгісімен үйлескенде, клапан тіпті аса қысым жағдайында да оңтайлы жұмыс істейді.
Қорытынды
Қысымды тығыздағыш шар клапанының ішкі құрылымы ағынды, жылдамдықты және эрозияны бақылауда маңызды рөл атқарады. Дұрыс геометрия ішкі бөлшектерді қорғауға және жоғары қысымды жүйелерде тұрақты жұмысты сақтауға көмектеседі.
Инженерлер күрделі өнеркәсіптік құбырларға арналған жоғары қысымды шар тәрізді клапан жабдықтарын таңдаған кезде ағын жолының дизайнын мұқият бағалайды.
