يشير الثقب الكامل والثقب المخفض في صمامات الكرة إلى القطر الداخلي للصمام. مسار تدفق الصمام.
صمامات الكرة ذات الثقب الكامل لها قطر داخلي يتطابق مع قطر الأنبوب المتصل، مما يخلق مسار تدفق غير معوق مع انخفاض الضغط إلى الحد الأدنى.
صمامات الكرة ذات الثقب المخفض لها قطر داخلي أصغر من أنبوب التوصيل، ولكن هذا التصميم يوفر مزايا في الوزن والحجم والتكلفة على الرغم من بعض قيود التدفق.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذين التصميمين وكيف يؤثران على أداء الصمام في التطبيقات المختلفة.
ما هو صمام الكرة الكامل؟
أ صمام كروي كامل الثقب يتميز بقطر داخلي للثقب يطابق القطر الداخلي لأنبوب التوصيل. هذا يُنشئ مسار تدفق مستقيمًا مع أقل قدر من القيود.
فتحة الكرة تساوي القطر الداخلي للأنبوب، مما يسمح بتدفق السائل دون أي تقليص في مساحة التدفق. يحافظ هذا التصميم على ثبات معدلات التدفق ويقلل من انخفاض الضغط.
تتميز الصمامات ذات الثقب الكامل بالتفوق في التطبيقات التي يكون فيها الحفاظ على الحد الأقصى لسعة التدفق أمرًا ضروريًا أو حيث تكون عمليات تنظيف خطوط الأنابيب مطلوبة.
ما هو صمام الكرة ذو الثقب المخفض؟
صمام كروي ذو تجويف مُخفَّض، قطر تجويفه الداخلي أصغر من القطر الداخلي لأنبوب التوصيل. عادةً، يكون مسار التدفق عبر الكرة أصغر بمقدار أنبوب واحد من قطر توصيل الصمام.
على سبيل المثال، قد يكون لصمام ذي قطر مخفض بوصتين مسار تدفق داخلي يعادل مسار أنبوب بقطر 1.5 بوصة. يُسبب هذا التخفيض تقييدًا طفيفًا للتدفق عبر جسم الصمام.
على الرغم من أن هذا التصميم يحد من أقصى معدل تدفق ممكن، إلا أنه يوفر مزايا في الوزن والحجم والتكلفة مقارنة بالبدائل ذات التجويف الكامل.
صمام الكرة ذو المنفذ الكامل مقابل صمام الكرة ذو المنفذ القياسي: الاختلافات الرئيسية
يؤثر الاختيار بين التصميم الكامل والتصميم المخفض على العديد من جوانب أداء الصمام:
| ميزة | صمام كامل الثقب | صمام التجويف المخفض |
| مسار التدفق | يساوي قطر الأنبوب | أصغر من قطر الأنبوب |
| انخفاض الضغط | الحد الأدنى | ملحوظ |
| وزن | أثقل (100%) | أخف وزنا (70% من الماسورة الكاملة) |
| يكلف | أعلى | أدنى |
| التطبيقات | الوسائط اللزجة وأنظمة الخنازير | السوائل النظيفة، التطبيقات العامة |
| متطلبات عزم الدوران | أعلى | أدنى |
| متطلبات المساحة | أكبر | الأصغر |
خصائص التدفق
تحافظ الصمامات كاملة التجويف على تدفق غير مقيد مع أدنى انخفاض في الضغط. كما توفر أقصى سعة تدفق، ولا تُسبب أي اضطراب تقريبًا في مسار التدفق.
صمامات الثقب المخفضة تُحدث انخفاضًا ملحوظًا في الضغط بسبب تقييد مساحة التدفق. قد يُسبب هذا بعض الاضطرابات عند نقاط التخفيض.
اعتبارات الوزن والحجم
عادةً ما تكون الصمامات ذات التجويف الكامل أثقل وزنًا وأكبر حجمًا من نظيراتها ذات التجويف المصغر. ويعود ذلك إلى أنها تتطلب مواد أكثر لإنشاء مسار تدفق كامل الحجم.
الصمامات ذات الثقب المخفّض أخف وزنًا بحوالي 30% من الصمامات ذات الثقب الكامل بنفس حجم التوصيل. هذا يُسهّل تركيبها ويُقلّل الضغط على أنظمة الأنابيب.
الآثار المترتبة على التكلفة
المواد الإضافية اللازمة لصمامات التجويف الكامل تجعلها عادةً أكثر تكلفةً من خيارات التجويف المصغر. وقد يكون هذا الفرق في التكلفة كبيرًا في الصمامات ذات الأحجام الأكبر.
توفر صمامات الثقب المخفضة توفيرًا في التكلفة ليس فقط في الشراء الأولي ولكن أيضًا في التركيب والصيانة بسبب حجمها ووزنها الأصغر.
كيفية تحديد متطلبات التجويف الكامل
عند تحديد متطلبات قطر الصمام الكامل، عادةً ما يعتمد المهندسون على قطر صمام مطابق لقطر الأنبوب الداخلي (100%). هذا يضمن عدم وجود أي قيود في مسار التدفق.
معايير الصناعة مثل API و ASME توفير مواصفات صمامات التجويف الكامل، وتحديد الحد الأدنى لأقطار التجويف بالنسبة لأحجام الأنابيب. يساعد فهم هذه المعايير في تحديد مواصفات صمامات التجويف الكامل بدقة.
يتعين على مصممي النظام تحديد متطلبات الصمام الكامل بوضوح في مواصفاتهم لضمان اختيار الصمام المناسب للتطبيقات الحرجة.
اتخاذ الاختيار الصحيح
عند الاختيار بين أنواع الصمامات هذه، ضع في اعتبارك ما يلي:
- خصائص الوسائط (اللزوجة، محتوى المواد الصلبة)
- متطلبات التدفق وانخفاض الضغط المقبول
- احتياجات تنظيف وصيانة خطوط الأنابيب
- قيود المساحة والوزن
- القيود الميزانية مقابل المتطلبات التشغيلية
خاتمة
هذا كل ما تحتاج إلى معرفته حول صمامات الكرة ذات الثقب الكامل والثقب المخفض.
عند اتخاذ قرار، ضع في اعتبارك احتياجات التدفق لديك، وحدود المساحة، ومدى انخفاض الضغط الذي يمكن لنظامك التعامل معه.
تعتبر الصمامات ذات الثقب الكامل مثالية للأنظمة التي تتطلب الحد الأقصى من التدفق وسهولة الوصول إلى التنظيف.
وفي الوقت نفسه، تعمل صمامات الثقب المخفضة بشكل جيد عندما تريد توفير المساحة، أو خفض الوزن، أو تقليل التكاليف دون الحاجة إلى سعة تدفق كاملة.
مصدر:
الفرق بين صمامات الكرة ذات الثقب الكامل وصمامات الكرة ذات الثقب المخفض
