A صمام البوابةهو صمام يتحرك لأعلى ولأسفل في خط مستقيم على طول مقعد الصمام (سطح الختم)، مع تشغيل جزء الفتح والإغلاق (البوابة) بواسطة ساق الصمام.

1. ما هذاصمام البوابةيفعل

صمام البوابة هو نوع من صمامات الإغلاق يُستخدم لتوصيل أو فصل المواد في خط الأنابيب. لصمام البوابة استخدامات متعددة. تتميز صمامات البوابة الشائعة الاستخدام والمصنوعة في الصين بخصائص الأداء التالية: ضغط اسمي PN1760، وحجم اسمي DN151800، ودرجة حرارة تشغيل t610 درجة مئوية.

2. ميزاتصمام البوابة

① فوائد صمام البوابة

أ. مقاومة السوائل ضئيلة. لا يغير الوسط اتجاه تدفقه عند مروره عبر صمام البوابة، لأن قناة الوسط داخل صمام البوابة مستقيمة، مما يقلل من مقاومة السوائل.

ب. المقاومة أثناء الفتح والإغلاق ضئيلة. مقارنةً بصمام الكرة، فإن فتح وإغلاق صمام البوابة أقل توفيرًا للجهد، لأن اتجاه حركة البوابة عمودي على اتجاه التدفق.

ج. اتجاه تدفق الوسيط غير مقيد. بما أن الوسيط يتدفق في أي اتجاه من جانبي صمام البوابة، فإنه يؤدي الغرض منه، وهو أكثر ملاءمة لأنابيب نقل المواد التي قد يتغير اتجاه تدفق الوسيط فيها.

د. هيكله أقصر. طول هيكل صمام الكرة أقصر من طول هيكل صمام البوابة لأن قرص صمام الكرة موضوع أفقيًا داخل جسم الصمام، بينما يقع صمام البوابة عموديًا داخل جسم الصمام.

هـ. قدرة إحكام فعّالة. سطح الإحكام أقل تدهورًا عند الفتح الكامل.

② عيوب صمام البوابة

ج. من السهل إتلاف سطح الختم. يتعرض سطح ختم البوابة وقاعدة الصمام لاحتكاك نسبي عند الفتح والإغلاق، مما يُتلف بسهولة ويُقلل من أداء الختم وعمره الافتراضي.

ب. الارتفاع كبير، ووقت الفتح والإغلاق طويل. حركة صفيحة البوابة كبيرة، وتتطلب مساحة كافية للفتح، والأبعاد الخارجية كبيرة نظرًا لضرورة فتح صمام البوابة بالكامل أو إغلاقه بالكامل أثناء الفتح والإغلاق.

هيكل معقد، الحرف C. بالمقارنة مع صمام الكرة، هناك أجزاء أكثر، وهو أكثر تعقيدًا في التصنيع والصيانة، ويكلف أكثر.

3. بناء صمام البوابة

يتكون جسم الصمام والغطاء أو القوس وساق الصمام وصامولة ساق الصمام ولوحة البوابة ومقعد الصمام ودائرة التعبئة وحشو الختم وغدة التعبئة وجهاز النقل من الجزء الأكبر من صمام البوابة.

يمكن ربط صمام التجاوز (صمام الإيقاف) بالتوازي على أنابيب الدخول والخروج بجوار صمامات البوابة ذات القطر الكبير أو الضغط العالي لتقليل عزم الفتح والإغلاق. افتح صمام التجاوز قبل فتح صمام البوابة عند الاستخدام لموازنة الضغط على جانبي البوابة. القطر الاسمي لصمام التجاوز هو DN32 أو أكثر.

① يُثبَّت جسم الصمام، الذي يُشكِّل الجزءَ الحاملَ للضغط من قناة تدفق الوسط، وهو الجسم الرئيسي لصمام البوابة، مباشرةً بخط الأنابيب أو (المعدات). يُعدُّ هذا الجسم أساسيًا لتثبيت قاعدة الصمام، وتركيب غطاء الصمام، وتوصيل خط الأنابيب. يُعدُّ ارتفاع حجرة الصمام الداخلية كبيرًا نسبيًا لأن البوابة القرصية الشكل، التي تتحرك عموديًا لأعلى ولأسفل، يجب أن تتناسب مع جسم الصمام. يُحدِّد الضغط الاسمي بشكل كبير كيفية تشكيل المقطع العرضي لجسم الصمام. على سبيل المثال، يُمكن تسطيح جسم صمام البوابة منخفض الضغط لتقليل طوله الهيكلي.

في جسم الصمام، تتميز معظم ممرات الوسائط بمقطع عرضي دائري. الانكماش تقنية يمكن استخدامها أيضًا في صمامات البوابة ذات الأقطار الكبيرة لتقليل حجم البوابة، وقوة الفتح والإغلاق، وعزم الدوران. عند استخدام الانكماش، تزداد مقاومة السائل في الصمام، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط وارتفاع تكاليف الطاقة. لذلك، يجب ألا تكون نسبة انكماش القناة مفرطة. يجب ألا تزيد زاوية ميل قضيب التوصيل لقناة التضييق عن خط الوسط عن 12 درجة، ويجب أن تتراوح نسبة قطر قناة مقعد الصمام إلى قطرها الاسمي عادةً بين 0.8 و0.95.

يُحدد هيكل صمام البوابة الاتصال بين جسم الصمام وخط الأنابيب، وكذلك بينه وبين غطاء الصمام. وتُعدّ الصب، والتشكيل، واللحام بالتشكيل، واللحام بالتشكيل، ولحام ألواح الأنابيب خياراتٍ لقياس خشونة جسم الصمام. بالنسبة للأقطار التي تقل عن DN50، تُستخدم عادةً أجسام الصمامات المصبوبة، والمطروقة، والصمامات الملحومة بالتشكيل للصب المتكامل الذي لا يفي بالمواصفات، كما يُمكن استخدام الهياكل الملحومة بالتشكيل. وتُستخدم أجسام الصمامات الملحومة بالتشكيل للصمامات التي تواجه مشاكل في عملية التشكيل.

②يُزوَّد غطاء الصمام بصندوق حشو، وهو مُثبَّت بجسم الصمام، مما يجعله العنصر الرئيسي المُحمِّل للضغط في غرفة الضغط. يُزوَّد غطاء الصمام بمكونات داعمة لسطح الآلة، مثل صواميل الساق أو آليات النقل، للصمامات متوسطة وصغيرة القطر.

③يتم دعم صامولة الساق أو المكونات الأخرى لجهاز ناقل الحركة بواسطة القوس، المرفق بالغطاء.

④يتصل ساق الصمام مباشرةً بصمولة الساق أو جهاز النقل. يُشكّل قضيب التلميع والحشو زوجًا من الختم، ينقل عزم الدوران ويلعب دور فتح وإغلاق البوابة. بناءً على موضع الخيط على ساق الصمام، يتم التمييز بين صمام بوابة الساق وصمام بوابة الساق المخفي.

أ. صمام بوابة الجذع الصاعد هو صمام يقع خيط ناقل الحركة فيه خارج تجويف الجسم، ويمكن لجذع الصمام أن يتحرك لأعلى ولأسفل. يجب تدوير صامولة الجذع الموجودة على الدعامة أو غطاء المحرك لرفع جذع الصمام. لا يتلامس خيط الجذع وصامولة الجذع مع الوسط، وبالتالي لا يتأثران بدرجة حرارة الوسط أو تآكله، مما يجعله شائع الاستخدام. تدور صامولة الجذع فقط دون إزاحة لأعلى ولأسفل، مما يُحسّن من تزييت جذع الصمام. كما أن فتحة البوابة شفافة.

ب. صمامات البوابة ذات الساق الداكنة مزودة بسن ناقل حركة داخل تجويف الهيكل وساق صمام دوار. يؤدي تدوير ساق الصمام إلى دفع صامولة الساق إلى صفيحة البوابة، مما يؤدي إلى ارتفاعها وهبوطها. يدور ساق الصمام فقط، ولا يتحرك لأعلى أو لأسفل. يصعب التحكم في الصمام بسبب ارتفاعه الصغير وصعوبة فتحه وإغلاقه. يجب تزويده بمؤشرات. وهو مناسب للأوساط غير المسببة للتآكل والظروف المناخية غير المواتية، لأن درجة حرارة الوسط وتآكله يؤثران على التلامس بين خيط وصامولة ساق الصمام والوسط.

⑤الجزء من الزوج الحركي الذي يمكن ربطه مباشرة بجهاز النقل وعزم النقل يتكون من صمولة ساق الصمام ومجموعة خيوط ساق الصمام.

⑥ يمكن تزويد ساق الصمام أو صامولة الساق مباشرةً بالطاقة الكهربائية، وقوة الهواء، وقوة الضغط الهيدروليكي، واليد العاملة عبر جهاز نقل الحركة. في محطات الطاقة لمسافات طويلة، غالبًا ما تستخدم عجلات يدوية، وأغطية صمامات، ومكونات ناقل الحركة، وأعمدة توصيل، ووصلات عامة.

⑦مقعد الصمام يتم استخدام الدرفلة واللحام والوصلات الملولبة وتقنيات أخرى لتأمين مقعد الصمام إلى جسم الصمام بحيث يمكنه الختم مع البوابة.

⑧وفقًا لاحتياجات العميل، يُمكن تركيب حلقة الختم مباشرةً على جسم الصمام لتوفير سطح مانع للتسرب. كما يُمكن معالجة سطح الختم مباشرةً على جسم الصمامات المصنوعة من مواد مثل الحديد الزهر والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي وسبائك النحاس. ولمنع تسرب المادة على طول ساق الصمام، تُوضع الحشوة داخل صندوق الحشو.