تجزیه و تحلیل اصل آب بندی شیرهای توپی الکتریکی

الف، اصل آب بندی شیر توپیتجزیه و تحلیل

دریچه‌های توپی معمولاً از دو بخش تشکیل شده‌اند: بخش ثابت (بدنه شیر) و قسمت بسته (توپ) که 90 درجه در اطراف خط مرکزی بدنه سوپاپ می‌چرخد تا شیر را باز و بسته کند. توپ از ساختار شیر توپی شفت ثابت و اصل آب بندی آن استفاده می کند.

این آب بندی شیرهای توپی الکتریکی در برابر رسانه های گازی با آب بندی نرمی که با ترکیب نزدیک توپ و مهر و موم صندلی شکل می گیرد، حاصل می شود. اصل آب بندی نشیمنگاه در شیرهای توپی الکتریکی با ساختار نشیمنگاه متفاوت است و می توان آن را به دو نوع اصلی تقسیم کرد: اثر پیستون دوبل (DPE) و خود آزاد کننده پایین دست (SR).

دریچه توپی طراحی خود آزاد کننده پایین دست اکنون عمدتاً در خطوط لوله مایع استفاده می شود، بنابراین این مقاله بر روی شیر توپی طراحی اثر پیستون دوگانه (DPE) تمرکز دارد که به طور گسترده در خطوط لوله گاز استفاده می شود.

1. اثر پیستون دوگانه (DPE) ساختار صندلی شیر و تجزیه و تحلیل اصل آب بندی

در نمودار شماتیک زیر ساختار آب بندی اثر پیستون دوگانه (DPE)، نیروها به شرح زیر توضیح داده شده است.

FF-فشار فنر صندلی Fâ³A-خط ساقه/فشار حفره سوپاپ که بر روی صندلی تأثیر می گذارد

FR- نیروی ترکیبی روی صندلی سوپاپ A - منطقه نیروی ترکیبی

همانطور که در شکل های 2.1 و 2.2 مشاهده می شود، با اثر دو پیستون (DPE) صندلی به عنوان هدف تجزیه و تحلیل نیرو، نیروی وارد بر صندلی از خط اصلی و فشار حفره FR= FF+ Fâ³A است، با نیروی ترکیبی FR همیشه به سمت جهت نشیمنگاه، یعنی هم فشار خط اصلی و هم فشار حفره باعث می‌شود مهر و موم این درز به توپ فشار بیاورد و همیشه مهر و موم خوبی بر روی صندلی شیر توپی حاصل شود.

شکل 2.1 نمودار شماتیکی از ساختار اثر پیستون دوبل (DPE) و اصل آب بندی (فشار خط اصلی روی صندلی سوپاپ)

شکل 2.2 نمودار شماتیکی از اصل ساخت و آب بندی اثر پیستون دوگانه (DPE) (فشار روی حفره سوپاپ در برابر نشیمنگاه سوپاپ)

هر دو صندلی سوپاپ توپ با طراحی صندلی جلوه پیستون دوبل طراحی شده اند، یعنی. طراحی اثر پیستون دوگانه (DPE) که تضمین می کند که هر دو صندلی شیر توپ به طور همزمان آب بندی می شوند. مهر و موم اثر پیستون دوبل یک نیاز طراحی استاندارد برای شیرهای توپی Grove B-5 با دریچه های تعادلی است. با توجه به عملکرد آب‌بندی خوب ساخت اثر پیستون دوبل، بسیاری از تولیدکنندگان شیر در سال‌های اخیر شروع به استفاده گسترده از طرح‌های دریچه‌های ساچمه‌ای شبیه به ساخت دوگانه آب‌بندی کرده‌اند.

غیرعملی، نگهداری نادرست شیرهای توپی DPE یا مشخصات نامناسب برخی از طرح های شیر توپی DPE یا انتخاب مواد آب بند، که توسط طراحی عالی آب بندی این DPE ها پشتیبانی می شود، یکی از دلایل اصلی قفل شدن شیر توپی بوده است.

شیر را می توان به دو نوع دریچه توپی شفت ثابت و شفت شناور، عمدتاً دیسکی تقسیم کرد.