วาล์วประตูแบบดิสก์แข็งมักไม่เหมาะสำหรับการควบคุมการไหลที่แม่นยำ และได้รับการออกแบบมาให้เหมาะสำหรับใช้เป็นวาล์วตัด-หรือวาล์วเปิดเต็ม/ปิดเต็มมากกว่าการควบคุมการไหล การวิเคราะห์เฉพาะมีดังนี้:
1. โครงสร้างและหลักการทำงานของวาล์วประตูดิสก์แข็ง
คุณสมบัติโครงสร้าง:
ด้านในของตัวเครื่องเป็นแผ่นดิสก์รูปทรงแข็ง-ที่สามารถเปิดและปิดได้โดยการยกหรือหมุน
พื้นผิวการซีลบรรจบกับระนาบที่นั่งและถูกซีลด้วยแรงดันเชิงกล (เช่น มุมลิ่มของวาล์วประตูลิ่ม) หรือการเสียรูปแบบยืดหยุ่น (เช่น วาล์วประตูซีลแบบอ่อน)
หลักการทำงาน:
เมื่อวาล์วเปิดจนสุด แผ่นดิสก์จะถูกแยกออกจากที่นั่งโดยสิ้นเชิง และพื้นที่การไหลของสื่อมีขนาดใหญ่และแรงดันตกคร่อมมีขนาดเล็ก
เมื่อปิดสนิท แผ่นดิสก์จะกดทับบ่าวาล์ว เพื่อตัดการไหลของตัวกลาง
ประเด็นสำคัญ: เส้นทางการไหลของวาล์วประตูดิสก์แข็งในระหว่างการเปิดและปิดนั้นเป็นเส้นตรง แต่การออกแบบพื้นผิวสัมผัสระหว่างดิสก์และบ่าวาล์วไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับระดับการควบคุมการไหล ส่งผลให้มีความแม่นยำในการปรับต่ำ
2. สาเหตุที่วาล์วประตูดิสก์แข็งไม่เหมาะสำหรับการควบคุมการไหล
1. ปรับความเป็นเส้นตรง
ปรากฏการณ์: มีความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นระหว่างการเปิดวาล์วประตูและอัตราการไหล
ในระยะเริ่มต้นของการเปิด อัตราการไหลจะเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ (เนื่องจากพื้นที่การไหลเล็กและรูปร่างของขอบจาน)
เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงระยะห่างระหว่างจานเบรกและเบาะนั่งกะทันหัน อัตราการเปิดตรงกลางและการไหลจึงสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมาก ทำให้ควบคุมได้อย่างแม่นยำได้ยาก
เมื่อแทบคันเร่งเต็มที่ การจราจรจะคงที่ แต่ช่วงการปรับใกล้จะถึงขีดจำกัดแล้ว
ผลลัพธ์: เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุการควบคุมการไหลที่ราบรื่นโดย-การปรับช่องเปิดอย่างละเอียด และเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันหรือเกินกำหนด
2.พื้นผิวซีลสึกหรอได้ง่าย
แรงเสียดทานระหว่างการปรับ:
การเสียดสีซ้ำๆ ระหว่างแผ่นดิสก์และเบาะนั่งจะเร่งการสึกหรอของฝาครอบซีล ส่งผลให้มีการรั่วไหลเพิ่มขึ้น
วาล์วประตูซีลแบบอ่อน (เช่น เบาะนั่งยาง) อาจมีรอยขีดข่วนเนื่องจากการเสียดสีเป็นเวลานาน ทำให้ประสิทธิภาพการซีลลดลง
ค่าบำรุงรักษา:
หลังจากชำรุดทรุดโทรม จำเป็นต้องเปลี่ยนแผ่นดิสก์หรือเบาะนั่ง ซึ่งจะทำให้เวลาหยุดทำงานและค่าบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น
3. แรงดันตกและการสูญเสียพลังงาน
เมื่อเปิดสุดความดันจะลดลง แต่เมื่อปรับแล้ว ความดันจะลดลงมากขึ้น:
เมื่อวาล์วประตูเปิดจนสุด อัตราการไหลจะมีขนาดใหญ่และแรงดันตกคร่อมจะมีน้อย (เหมาะสำหรับใช้เป็นโกลปวาล์ว)
เมื่อทำการปรับ ช่องว่างระหว่างแผ่นดิสก์และบ่าวาล์วจะลดลง การไหลของตัวกลางจะเพิ่มขึ้น และแรงดันตกคร่อมเฉพาะที่จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้สูญเสียพลังงานในระบบ
การเปรียบเทียบวาล์ว:
วาล์วควบคุมพิเศษ (เช่น บอลวาล์ว วาล์วปีกผีเสื้อ สต็อปเปอร์วาล์ว) ปรับการออกแบบช่องทางการไหลให้เหมาะสม (เช่น คุณลักษณะไอโซจำเพาะ คุณลักษณะความเป็นเส้นตรง) ส่งผลให้แรงดันตกคร่อมสม่ำเสมอมากขึ้น และการสูญเสียพลังงานน้อยลงในระหว่างการควบคุม
4. ความต้านทานต่อการเกิดโพรงอากาศและการระเหยแบบแฟลชต่ำ
ความเร็วสูง-การกระแทกปานกลาง:
เมื่อตัวกลางผ่านช่องว่างแคบ ๆ การไหลของตัวกลางจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจนำไปสู่การกัดเซาะของก๊าซ (ของเหลว) หรือการระเหยแบบฉับพลัน (ไอน้ำ) ซึ่งสร้างความเสียหายให้กับแผ่นดิสก์และเบาะนั่ง
โซลิดดิสก์เกตวาล์วไม่ได้ออกแบบมาสำหรับสภาพการทำงานดังกล่าว ส่งผลให้อายุการใช้งานลดลงอย่างมาก
โซลูชั่นวาล์วพิเศษ:
ความต้านทานการกัดกร่อนสามารถปรับปรุงได้โดยการใช้จานต้านทานก๊าซ- (เช่น โครงสร้างบรรเทาแรงกดหลายขั้นตอน-) หรือซีลซีเมนต์คาร์ไบด์
3 สถานการณ์ที่เกี่ยวข้องและแนวทางแก้ไขทางเลือก
1.เหมาะสำหรับวาล์วประตูดิสก์ที่เป็นของแข็ง
ตัดกระแสสื่อ:
ในสถานการณ์ที่ต้องมีการเปิดหรือปิดอย่างสมบูรณ์ (เช่น การแยกท่อ การบำรุงรักษาระบบ)
ข้อกำหนดความแม่นยำต่ำ:
ระบบที่ไม่ไวต่อความผันผวนของการไหล เช่น ระบบท่อดับเพลิงและท่อน้ำทิ้ง
สภาพการทำงานแรงดันต่ำลำกล้องขนาดใหญ่:
โครงสร้างวาล์วประตูเป็นแบบเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (เช่น DN300 หรือสูงกว่า) แรงดันพิกัดต่ำ
2. ทางเลือกอื่นในการควบคุมการจราจร
บอลวาล์ว
ความสามารถในการหมุนเวียนที่แข็งแกร่ง การควบคุมเชิงเส้นที่ดี (ลักษณะเปอร์เซ็นต์ที่เท่ากัน) เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่มีแรงดันปานกลางและสูง
ประสิทธิภาพการซีลที่ดี อายุการใช้งานยาวนาน แต่ต้นทุนสูง
วาล์วผีเสื้อ
โครงสร้างที่กะทัดรัด น้ำหนักเบา ช่วงการปรับกว้าง (0 องศา ~ 90 องศา) เหมาะสำหรับแรงดันต่ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่
ประสิทธิภาพการซีลต่ำกว่าบอลวาล์วเล็กน้อย แต่ต้นทุนต่ำกว่า
เครื่องสกัดกั้น:
ความแม่นยำในการปรับสูง (ลักษณะเชิงเส้น) เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง-ลำกล้องขนาดเล็ก-
เนื่องจากแรงดันตกของวาล์วประตูมีขนาดใหญ่กว่าและความต้านทานการไหลสูงกว่าวาล์วประตู จึงควรเลือกตามข้อกำหนดแรงดันตกของระบบ
เรกูเลเตอร์ (วาล์วควบคุม):
ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการควบคุมการไหล สามารถติดตั้งเครื่องระบุตำแหน่งอัจฉริยะสำหรับการควบคุมระยะไกลและการควบคุม{0}}วงปิด
ต้นทุนสูงสุดแต่ได้รับการควบคุมที่ดีที่สุดสำหรับระบบควบคุมที่แม่นยำ (เช่น สารเคมี ไฟฟ้า ฯลฯ)
