الاختلافات بين الصمامات الكروية وصمامات التوصيل

مبدأ عمل صمام التوصيل

صمام التوصيل هو نوع قديم نسبيًا من الصمامات يعتمد على دوران سدادة حول الخط المركزي لجسم الصمام لتحقيق الفتح والإغلاق. وتتمثل المهمة الرئيسية لصمام التوصيل في إيقاف وتوزيع وتغيير اتجاه تدفق السوائل. تتميز صمامات التوصيل ببنية بسيطة، وحجم إجمالي صغير، ومقاومة منخفضة للسوائل أثناء التشغيل، ولا تتطلب سوى دوران بمقدار 90 درجة. يتم استخدامها على نطاق واسع، خاصة في التطبيقات ذات الضغط المنخفض والقطر الصغير ودرجات الحرارة المنخفضة.

تشمل عيوب صمامات التوصيل الجهد المطلوب لتشغيلها، وميل سطح الختم إلى التآكل، وإمكانية التعلق تحت ظروف درجة الحرارة والضغط المرتفعة، وملاءمتها المحدودة لتنظيم التدفق.

تُعرف صمامات التوصيل أيضًا باسم محبس التوصيل أو صمامات ربع دورة. هناك أنواع مختلفة من صمامات التوصيل بناءً على مرور التدفق، بما في ذلك التكوينات المستقيمة والثلاثية والرباعية. يتم استخدام النوعين الأخيرين لتوزيع السوائل وتغيير اتجاه التدفق، في حين يتم استخدام النوع الأول لأغراض الإغلاق.

يمكن تصنيف صمامات التوصيل بناءً على آلية الختم. هناك ثلاثة أنواع: النوع الثابت، الذي يعتمد على شد الصامولة أسفل السدادة لتحقيق الغلق بين السدادة وجسم الصمام؛ النوع المعبأ، والذي يستخدم التعبئة المضغوطة لإجبار القابس وجسم الصمام على الغلق؛ والنوع ذاتي الختم، حيث يتم الختم بين القابس وجسم الصمام بقوة الوسط نفسه. يدخل الوسيط إلى الفتحة الصغيرة الموجودة على السدادة الموجودة عند المدخل، ثم يتدفق إلى الجزء السفلي من الطرف الأكبر للسدادة، ويدفعه إلى الأعلى ويغلقه بإحكام. يوفر الزنبرك الموجود بالأسفل التحميل المسبق. يستخدم هذا الهيكل عادة للوسائط الجوية.

لتحسين الاحتكاك والتآكل بين السدادة وجسم الصمام، يتم أحيانًا استخدام صمام السدادة المحقون بالزيت. في هذا النوع من الصمامات، تفصل طبقة من طبقة الزيت بين السدادة وجسم الصمام، مما يؤدي إلى فتح وإغلاق أكثر سلاسة. ومع ذلك، تتميز وسائط العمل المختلفة بدرجات حرارة وخصائص كيميائية مختلفة، وتصبح القدرة على التكيف مع زيت التشحيم مشكلة رئيسية للاستخدام الواسع النطاق لصمامات التوصيل المحقونة بالزيت. بالنسبة لبعض الوسائط، تتغير اللزوجة بشكل كبير مع درجة الحرارة. عندما تكون درجة الحرارة منخفضة، تكون قابلية التدفق ضعيفة، أو حتى غير موجودة (على سبيل المثال، الزيت الثقيل). لتلبية احتياجات مثل هذه الوسائط، غالبًا ما تستخدم المصانع صمامات سدادة مغلفة، حيث يتم تسخين الوسط الموجود داخل الغلاف وعزله بالبخار أو الماء الساخن، مما يضمن التدفق السلس.

الاختلافات بين صمامات التوصيل والصمامات الكروية

تُستخدم صمامات التوصيل والصمامات الكروية على نطاق واسع ولها خصائص وظيفية متشابهة، ولكن هناك العديد من الاختلافات بينهما.

تختلف مبادئ عمل صمامات التوصيل والصمامات الكروية.

تطورت الصمامات الكروية من صمامات التوصيل. عنصر الإغلاق للصمام الكروي عبارة عن كرة، بينما تستخدم صمامات التوصيل بشكل أساسي للإغلاق والتوزيع وتغيير اتجاه تدفق السوائل.

في صمام التوصيل، يكون عنصر الإغلاق الرئيسي عبارة عن سدادة مخروطية قابلة للدوران (تُعرف أيضًا باسم القابس) ذات شكل مدبب. وله داخله ممر ذو مقطع مستطيل، وفي وسطه فتحة. عندما يتم تدوير القابس بمقدار 90 درجة، يتم إغلاق ممر السائل تمامًا. تتحكم صمامات التوصيل في فتح وإغلاق الصمام باستخدام سدادة مخروطية ذات فتحة. تتوافق السدادة المخروطي مع سطح الختم المخروطي داخل جسم الصمام، ويتم سد الفجوة بين السدادة وجسم الصمام عن طريق التعبئة في الجزء العلوي من جسم الصمام. يتم استخدام مفتاح ثقب مربع خاص لتدوير القابس. ومن خلال تدويره بزاوية معينة، يمكن فتح الصمام أو إغلاقه. تتضمن أنواع صمامات التوصيل تكوينات مستقيمة وثلاثية وأربعية.

تشتمل خصائص صمامات التوصيل على بنية بسيطة، وفتح وإغلاق سريعين، ومقاومة منخفضة، ولكن عزم الدوران العالي مطلوب للدوران، وطحن السدادة الذي يستغرق وقتًا طويلاً أثناء الصيانة.

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين صمامات التوصيل والصمامات الكروية في أن صمامات التوصيل تتمتع بقدرات تنظيمية أفضل من حيث الإغلاق، على الرغم من أن الميزة ليست كبيرة. سطح الختم لصمامات التوصيل أكبر بكثير من سطح الصمامات الكروية، مما يؤدي إلى أداء إغلاق أفضل ولكن عزم دوران أعلى ومرونة أقل في التشغيل. من الصعب تحقيق أحجام كبيرة لصمامات التوصيل.

تتمتع الصمامات الكروية بأداء إغلاق أقل قليلاً ولكن يمكن تصنيعها بأحجام أكبر. مع التكنولوجيا المتقدمة، تم تحسين أداء الختم للصمامات الكروية أيضًا.

بشكل عام، تُستخدم صمامات التوصيل بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب إغلاقًا صارمًا ولكنها ذات أحجام صغيرة نسبيًا، بينما تُستخدم الصمامات الكروية في التطبيقات التي لا تكون فيها متطلبات الختم صارمة ولكن هناك حاجة إلى أحجام أكبر.