مقدمه

در طراحی، بهره‌برداری و نگهداری سیستم‌های آبرسانی و زهکشی، انتخاب انواع شیر دروازه آب به هیچ وجه امری پیش پا افتاده نیست، زیرا مستقیماً بر قابلیت اطمینان، هزینه‌ها و سرمایه‌گذاری طولانی مدت سیستم-تأثیر می‌گذارد. من به عنوان یک مهندس با بیش از یک دهه تجربه در صنعت شیرآلات، شاهد مسائل متعددی از جمله نشتی، گیر کردن و خوردگی زودرس ناشی از انتخاب نامناسب شیر بوده‌ام. این وبلاگ از بحث‌های عمومی فراتر رفته و با ترکیب استانداردهای صنعتی با{3}}تجربه در سایت، انواع اصلی شیرهای دروازه آب و سناریوهای کاربردی عملی آنها را برای شما روشن می‌کند.

 

بخش 1: درک اساسی دریچه های دروازه - ایجاد یک پایه حرفه ای جامد

قبل از هر چیز، مهم است که توضیح دهیم که ما در مورد شیرهای دروازه آب به معنای دقیق صحبت می کنیم. ویژگی اصلی آنها این است که صفحه دروازه عمود بر جهت جریان متوسط ​​به بالا و پایین حرکت می کند. هنگامی که به طور کامل باز می شود، مسیر عبور جریان با حداقل مقاومت کاملاً بدون مانع است، و آنها را برای استفاده به عنوان دریچه ایزوله در شبکه های لوله آبرسانی و زهکشی بسیار مناسب می کند. این اساساً از نظر عملکرد با شیرهای گلوب مورد استفاده برای تنظیم جریان یا شیرهای توپی که نیاز به باز و بسته شدن سریع دارند متفاوت است.

 

یک شیر دروازه معمولی عمدتاً از بدنه سوپاپ، کلاه، صفحه دروازه، نشیمن سوپاپ و میل تشکیل شده است. ترکیبات مختلف ساختار صفحه دروازه، حالت حرکت ساقه و مواد، عملکرد متمایز و دامنه کاربرد شیرهای دروازه مختلف را تعیین می کند. طبقه بندی و بحث در این مقاله اساساً بر اساس استانداردهای بین المللی شناخته شده ای مانند API 600 و ASME B16.34 است تا اطمینان حاصل شود که محتوای مورد بحث ما دارای یک پایه مهندسی محکم است.

 

بخش 2: انواع و انتخابشیرهای دروازه آب

1. طبقه بندی بر اساس ساختار صفحه دروازه: هسته انتخاب سوپاپ

شیر دروازه گوه: قهرمان آب بندی

صفحه دروازه این شیر گوه-شکل است و با فشار دادن سطح آب بندی با نیروی مکانیکی ایجاد شده توسط زاویه گوه در هنگام بسته شدن، آب بندی می شود. می‌توان آن را به دریچه‌های دریچه‌ای گوه‌ای ارتجاعی، تکی-دیسکی، دودیسکی-سختی تقسیم کرد.

 

تحلیل عملی: ساختار گوه سفت و سخت ساده و مقاوم در برابر فشار است، اما در سناریوهایی با نوسانات زیاد دمای آب یا حاوی ذرات ریز (مثلاً برخی از سیستم‌های آب احیا شده خاص) مستعد "گرفتن" است. در این مرحله، مزایای شیر گیت گوه ای انعطاف پذیر آشکار می شود - ساختار انعطاف پذیر داخلی صفحه دروازه می تواند زاویه را برای جبران تغییر شکل ناشی از دما یا تنش خط لوله تنظیم کند و سازگاری قوی تری ارائه دهد. در سیستم‌های تامین آب فشار ثانویه ساختمان‌های مرتفع، من معمولاً شیرهای دروازه‌ای گوه‌ای انعطاف‌پذیر را برای مقابله با چالش‌های ناشی از چکش آب و اختلاف دمای شبانه روز{7} در اولویت قرار می‌دهم.

 

مزایا و معایب: از مزایا می توان به آب بندی مطمئن اشاره کرد که به ویژه برای سیستم های آب سرد و گرم{0} فشار متوسط ​​و بالا، تمیز یا کمی کدر مناسب است. معایب یک نیاز خاص برای تمیزی متوسط ​​است و نیروی گوه زدن بیش از حد در دماهای پایین ممکن است گشتاور عملیاتی را افزایش دهد.

 

دریچه دروازه موازی: تضمین جریان بدون مانع

دو سطح آب‌بندی صفحه دروازه آن موازی هستند و معمولاً از طراحی دیسک دو- با مکانیزم گوه بالایی در وسط استفاده می‌کند. هنگامی که بسته می شود، گوه بالایی دو صفحه دروازه را مجبور می کند تا به سمت بیرون منبسط شوند و روی صندلی سوپاپ فشار بیاورند.

 

تحلیل عملی: این ساختار در هنگام باز بودن کامل باعث مقاومت جریان تقریباً ناچیز می شود و گشتاور باز و بسته شدن کمتر از شیرهای گیت گوه ای است. بنابراین، این یک انتخاب کلاسیک برای کاربردهای-فشار کم و قطر بزرگ-مانند لوله‌های لوله انتقال آب شهری و خروجی‌های مخزن بزرگ است. من یک بار در یک پروژه کارخانه آب با تامین آب روزانه صدها هزار تن شرکت کردم، که در آن تعداد زیادی از شیرهای دروازه موازی دو-دیسکی DN1200 در خطوط لوله لوله خروجی آب استفاده شد.

 

مزایا و معایب: از مزایا می توان به مقاومت جریان کم، باز و بسته شدن آسان و کم خطر گیر کردن اشاره کرد. معایب آن این است که عملکرد آب‌بندی معمولاً در محیط‌های فشار{1} پایین‌تر از شیرهای گیت گوه‌ای است و ساختار نسبتاً پیچیده است. باید توجه ویژه داشت که برای فاضلاب حاوی تعداد زیادی ذرات جامد مناسب نیست، در غیر این صورت مکانیسم گوه بالایی مستعد خرابی است.

 

2. طبقه بندی بر اساس عملکرد و ویژگی های ساختاری: انطباق با سناریوهای خاص

انتخاب بین پیچ و یقه بیرونی (OS&Y) و ساقه بدون افزایش-: ملاحظاتی کلیدی برای-طراحی سایت و قابلیت نگهداری

دریچه‌های گیت ساقه بالارونده در مقابل-غیربالادار انتخابی متداول برای مهندسان است. ساقه شیر دروازه ای OS&Y با باز شدن بالا می رود، و وضعیت روشن{2}}خاموش را به وضوح قابل مشاهده می کند، و مارپیچ سرب به راحتی روان می شود - بیشتر در مکان های مناسب برای تعمیر و نگهداری مانند تلمبه خانه ها و خطوط لوله{3} بالای زمین استفاده می شود. در مقابل، ساقه شیر دروازه‌ای ساقه غیربالادار فقط بدون بالا آمدن با ارتفاع کلی ثابت می‌چرخد، که آن را برای اتاق‌های شیر زیرزمینی یا راهروهای خط لوله با فضای محدود ایده‌آل می‌کند.

 

انتخاب روش های فعال سازی

شیرهای دروازه ای دستی مقرون به صرفه و قابل اعتماد هستند و برای تمام نقاط با قطر کوچک-با عملکرد نادر مناسب هستند. از سوی دیگر، شیرهای گیت برقی پیکربندی استاندارد برای مدیریت آب مدرن هستند، کنترل از راه دور و خودکار را امکان پذیر می‌کنند و برای شیرهای با قطر بزرگ در نیروگاه‌ها یا گره‌های شبکه لوله‌ای که نیاز به تنظیم مکرر دارند، ضروری هستند. در مناطق ضد انفجار یا مکان‌های صحرایی که منبع تغذیه پایداری ندارند، شیرهای دروازه پنوماتیک جایگزین قابل اعتمادی هستند.

 

تأثیر تعیین کننده مواد: مستقیماً با عمر و هزینه خدمات مرتبط است

• شیرهای دریچه ای چدنی: مناسب برای سیستم های آب لوله کشی تمیز در دمای اتاق و فشار کم، مانند شبکه های لوله حیاط مجتمع مسکونی، با مزایای هزینه آشکار.
• شیرهای دروازه ای فولادی ریخته گری: دارای مقاومت و استحکام بالاتری است که در بخش‌های{0}}فشار بالا آب تغذیه دیگ بخار نیروگاه و سیستم‌های آب در گردش صنعتی استفاده می‌شود.
• شیرهای دروازه ای از جنس استنلس استیل: راه حل برای رسانه های خورنده. یک کاربرد معمولی شیرهای دروازه ای فولاد ضد زنگ برای آب در خطوط لوله پس از ضدعفونی کلر در تصفیه خانه های آب یا سیستم های انتقال آب دریا در مناطق ساحلی است. فولاد ضد زنگ درجه 316L در آب حاوی یون های کلرید یا ناخالصی ها به دلیل مقاومت در برابر خوردگی حفره ای قوی تر، پایدارتر از 304 عمل می کند.

 

بخش 3: مشکلاتی که باید از آنها اجتناب شود و تجربه عملی در انتخاب انواع شیر دروازه آب

بر اساس تجزیه و تحلیل فوق، یک منطق عملی انتخاب شیر به شرح زیر است: ابتدا شرایط کاری (فشار، دما، کیفیت آب) را در نظر بگیرید، سپس الزامات عملکردی (الزامات آب بندی، فرکانس عملیات، محدودیت فضا) را در نظر بگیرید و در نهایت با نوع و مواد شیر مطابقت دهید. به عنوان مثال، هنگام انتخاب یک شیر برای خط لوله تنه آب تمیز شهری یک شهر داخلی - فشار کم، قطر زیاد، عملکرد گاه به گاه - یک دریچه دروازه موازی ساقه بدون افزایش با تحریک دستی و بدنه چدنی اغلب مقرون به صرفه‌ترین انتخاب است.

 

من سه تصور اشتباه رایج در انتخاب شیر را خلاصه کرده ام:

• بی توجهی به کیفیت آب: انتخاب دریچه های چدنی معمولی برای آب رودخانه ای که کمی آلوده است یا سیستم های آب بازیافتی که منجر به خوردگی شدید داخلی بدنه شیر و آسیب سریع به سطوح آب بندی می شود. در چنین مواردی، پوشش اپوکسی یا مواد فولادی ضد زنگ باید حداقل در نظر گرفته شود.
• قضاوت فضایی نادرست: انتخاب شیر دروازه ای OS&Y در محفظه شیر با عمق ناکافی، در نتیجه شیر قادر به باز شدن کامل نیست یا ساقه در معرض برای مدت طولانی در محیط مرطوب خورده می شود.
• روش تحریک نامناسب: انتخاب یک شیر الکتریکی برای یک گره شبکه لوله از راه دور با دسترسی کم انسان بدون در نظر گرفتن منبع تغذیه قابل اعتماد و دسترسی به تعمیر و نگهداری، که در نهایت آن را در عمل به یک شیر دستی تبدیل می کند.

برای تعمیر و نگهداری، این نکات کلیدی را به خاطر بسپارید: به طور منظم رشته های ساقه شیرهای دروازه OS&Y را روغن کاری کنید. عملگرهای دریچه های برقی را طبق برنامه بازرسی کنید. و برای جلوگیری از فرسایش سطوح آب بندی در اثر جریان با سرعت بالا تا حد امکان از تمام شیرهای دروازه برای دریچه گاز استفاده نکنید.

 

بخش 4: خلاصه و چشم انداز

یک خلاصه ساده: شیرهای گیت گوه ای آب بندی را در اولویت قرار می دهند، در حالی که شیرهای دروازه ای موازی جریان را در اولویت قرار می دهند. دریچه های دروازه ای OS&Y تعمیر و نگهداری را تسهیل می کنند، در حالی که دریچه های دروازه ای بدون افزایش{0}}فضا را ذخیره می کنند. چدن برای آب تمیز با فشار اتمسفر و از فولاد ضد زنگ برای محیط های خورنده استفاده می شود.

 

فناوری شیرهای دروازه آب در حال حاضر بسیار بالغ است، اما هنر انتخاب در تطبیق دقیق نهفته است. گرایش‌های آینده بر روش‌های فعال‌سازی و پیشرفت‌های علم مواد، مانند پوشش‌های کامپوزیت مقاوم‌تر در برابر خوردگی-و استفاده از پلیمرهای سبک‌تر-با کارایی بالا تمرکز خواهند کرد. با این حال، مهم نیست که چگونه فناوری تکامل می‌یابد، اصل "مناسب مناسب بهترین است" بدون تغییر باقی می‌ماند.

 

امیدواریم این راهنمای انواع شیرهای گیت آب، استانداردهای یکپارچه سازی و تجربه عملی، برای شما مفید باشد. اگر در مورد پارامترهای خاص شرایط کاری مطمئن نیستید، در نظر داشته باشید و ما می توانیم آنها را با هم بحث کنیم.

 

پس نوشته

این مقاله بر اساس تجربه بیش از ده ساله نویسنده در انتخاب شیر و عیب یابی در زمینه مهندسی آبرسانی و زهکشی تهیه شده است. برخی از پارامترهای فنی از کتابچه های مهندسی سوپاپ و انتشارات صنعتی ماننددنیای دریچه.