فهم صمامات التحكم بالبخار

لخفض ضغط البخار ودرجة الحرارة بشكل متزامن إلى المستوى الذي تتطلبه حالة عمل محددة، البخارتنظيم الصماماتيتم استخدامها. تحتوي هذه التطبيقات في كثير من الأحيان على ضغوط دخول ودرجات حرارة عالية للغاية، وكلاهما يجب تقليلهما بشكل كبير. ونتيجة لذلك، فإن عملية التشكيل والدمج هي عمليات التصنيع المفضلة لهذه المنتجاتصمامالأجسام لأنها تستطيع تحمل حمل البخار بشكل أفضل عند الضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة. تسمح المواد المزورة بضغوط تصميمية أكبر من تلك المصبوبةصمامالأجسام، لديها بنية بلورية أفضل، ولها اتساق مادي جوهري.

يمكن للمصنعين تقديم درجات متوسطة وما يصل إلى فئة 4500 بسهولة أكبر بفضل الهيكل المطروق. عندما تكون الضغوط ودرجات الحرارة أقل أو عندما تكون هناك حاجة إلى صمام داخلي، تظل أجسام الصمامات المصبوبة خيارًا قويًا.

يتيح نوع جسم الصمام المركب المزخرف إضافة منفذ ممتد لإدارة سرعة بخار المخرج عند ضغوط منخفضة استجابة للتغيرات الكبيرة المتكررة في خصائص البخار الناتجة عن انخفاض درجة الحرارة والضغط. وبالمثل، يمكن للمصنعين تقديم وصلات مدخل ومخرج مع معدلات ضغط مختلفة لتتناسب بشكل أفضل مع خطوط الأنابيب القريبة استجابة لانخفاض ضغط المخرج باستخدام صمامات التحكم بالبخار المزورة بالإضافة إلى المجموعة.

بالإضافة إلى هذه الفوائد، فإن الجمع بين عمليات التبريد وخفض الضغط في صمام واحد له المزايا التالية مقارنة بوحدتين منفصلتين:

1. خلط أفضل لمياه الرش نتيجة لتحسين منطقة التمدد المضطرب لعنصر تخفيف الضغط.

2. نسبة متغيرة محسنة

3. يعتبر التثبيت والصيانة أمرًا بسيطًا نوعًا ما لأنه عبارة عن قطعة من المعدات.

يمكننا أن نقدم مجموعة متنوعة من صمامات التحكم بالبخار لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة. فيما يلي بعض الحالات النموذجية.

صمام التحكم بالبخار

يجمع صمام تنظيم البخار، الذي يجسد أحدث تقنيات التحكم في درجة حرارة البخار والضغط، بين ضغط البخار والتحكم في درجة الحرارة في وحدة تحكم واحدة. ومع تزايد أسعار الطاقة ومتطلبات تشغيل المصنع الأكثر صرامة، تلبي هذه الصمامات الطلب على إدارة أفضل للبخار. يمكن لصمام التحكم بالبخار أن يوفر تحكمًا أكبر في درجة الحرارة وتقليل الضوضاء من محطة خفض درجة الحرارة والضغط بنفس الوظيفة، كما أنه أقل تقييدًا بمتطلبات خط الأنابيب والتركيب.

تحتوي صمامات تنظيم البخار على صمام واحد يتحكم في الضغط ودرجة الحرارة. يتم إنجاز التصميم والتطوير وتحسين السلامة الهيكلية وتحسين الأداء التشغيلي والاعتمادية الشاملة للصمامات باستخدام تحليل العناصر المحدودة (FEA) وديناميكيات الموائع الحسابية (CFD). يُظهر البناء القوي لصمام التحكم بالبخار أنه يمكنه تحمل انخفاض الضغط الكامل للبخار الرئيسي، كما أن استخدام مسار التدفق لتقنية تقليل ضوضاء صمام التحكم يساعد على تقليل الضوضاء والاهتزاز غير المرغوب فيه.

يمكن استيعاب التغيرات السريعة في درجات الحرارة التي تحدث أثناء بدء تشغيل التوربين من خلال تصميم القطع الانسيابي المستخدم في صمامات التحكم بالبخار. من أجل عمر أطول وللسماح بالتوسع عند انحرافه عن طريق الصدمة الحرارية، يتم تقوية القفص. يحتوي قلب الصمام على دليل مستمر، ويتم استخدام إدخالات الكوبالت لإنتاج ختم معدني محكم مع مقعد الصمام بالإضافة إلى توفير مادة التوجيه.

يحتوي صمام تنظيم البخار على مشعب لرش الماء بمجرد انخفاض الضغط. يحتوي المشعب على فوهات منشطة بالضغط الخلفي وهندسة متغيرة لتعزيز خلط المياه وتبخرها.

إن ضغط البخار في اتجاه مجرى النهر لأنظمة التكثيف المركزية، حيث يمكن أن تحدث ظروف التشبع، هو المكان الذي كان من المقرر في البداية استخدام هذه الفوهة فيه. يعزز هذا النوع من الفوهات قدرة الجهاز على التكيف من خلال تمكين الحد الأدنى من التدفق. يتم تحقيق ذلك عن طريق تقليل الضغط الخلفي عند فوهة dP. ميزة أخرى هي أن الوميض يحدث عند مخرج الفوهة بدلاً من حافة صمام الرشاش عندما يتم زيادة dP للفوهة عند فتحات أصغر.

عندما يحدث الوميض، يقوم الحمل الزنبركي لقابس الصمام الموجود في الفوهة بدفعه إلى الإغلاق لمنع أي تغييرات من هذا القبيل. تتغير قابلية انضغاط السائل أثناء الوميض، مما يتسبب في قيام زنبرك الفوهة بإغلاقه بالقوة وإعادة ضغط السائل. باتباع هذه الإجراءات، يستعيد السائل حالته السائلة ويمكن إعادة تشكيله في المبرد.

هندسة متغيرة وفوهات منشطة للضغط الخلفي

يقوم صمام تنظيم البخار بتوجيه تدفق المياه بعيدًا عن جدار الأنبوب باتجاه مركز الأنبوب. مع التطبيقات المختلفة تأتي أعداد مختلفة من نقاط الرش. سيتم توسيع قطر مخرج الصمام المنظم بشكل كبير لتلبية حجم البخار المطلوب الأعلى بكثير إذا كان فرق ضغط البخار كبيرًا. ولتحقيق توزيع أكثر توازناً وشمولاً للمياه المرشوشة، يتم بالتالي وضع المزيد من الفوهات حول المخرج.

يتيح ترتيب القطع الانسيابي في صمام تنظيم البخار إمكانية استخدامه في درجات حرارة تشغيل ومعدلات ضغط أعلى (إلى فئة ANSI 2500 أو أعلى).

يوفر هيكل المكونات المتوازن لصمام التحكم بالبخار خصائص الختم والتدفق الخطي من الفئة V. تستخدم صمامات التحكم بالبخار عادةً وحدات تحكم الصمامات الرقمية ومشغلات المكبس الهوائية عالية الأداء لإكمال شوط كامل في أقل من ثانيتين مع الحفاظ على استجابة خطوة عالية الدقة.
يمكن توفير صمامات تنظيم البخار كمكونات متميزة إذا تطلب تكوين الأنابيب ذلك، مما يسمح بالتحكم في الضغط في جسم الصمام وخفض الحرارة في مبرد البخار السفلي. بالإضافة إلى ذلك، إذا لم يكن ذلك ممكنًا من الناحية المالية، فمن الممكن أيضًا إقران أجهزة إزالة السخونة الإضافية مع أجسام الصمامات ذات الاتجاه المستقيم المصبوبة.