في أنظمة التحكم في السوائل الصناعية،صمامات الكرةتُعد صمامات الكرة من أكثر أنواع الصمامات استخدامًا بفضل تصميمها المدمج، وسرعة فتحها وإغلاقها، وأدائها الممتاز في منع التسرب. ومع ذلك، أثناء عملية الاختيار، غالبًا ما يطرح العديد من المهندسين والمستخدمين سؤالًا شائعًا: هل تؤثر صمامات الكرة على تدفق المياه؟ ستستكشف هذه المقالة التأثير الفعلي لصمامات الكرة على تدفق المياه من منظور خصائص التدفق وانخفاض الضغط، وتقدم اقتراحات عملية.
صمام الكرة هو صمام يتحكم في تدفق السوائل عن طريق تدوير كرة مثقوبة. عندما تصطف هذه الثقوب مع محور الأنبوب، يتدفق الماء بحرية مع أدنى مقاومة. هذا التصميم هو جوهر خاصية "انخفاض مقاومة التدفق" في صمام الكرة. بناءً على حجم الثقوب، تُقسم صمامات الكرة عادةً إلى: - صمام كرة كامل المنفذ: قطر التجويف مساوي لقطر الأنبوب، مما ينتج عنه انخفاض ضغط ضئيل للغاية ولا يؤثر تقريبًا على سرعة تدفق الماء. وهو مناسب للأنظمة ذات متطلبات التدفق العالية. - صمام كرة منخفض المنفذ: قطر التجويف أصغر قليلاً من قطر الأنبوب، مما ينتج عنه انخفاض ضغط معين. ومع ذلك، فهو منخفض التكلفة نسبيًا ومناسب للحالات ذات المساحة المحدودة أو متطلبات التدفق المعتدل.
على الرغم من أن صمامات الكرة مصممة لتقليل مقاومة التدفق، إلا أنها في الاستخدام العملي تُسبب انخفاضًا طفيفًا في الضغط بسبب بنيتها وظروف تشغيلها (انخفاض الضغط). ويزداد هذا التأثير عند استخدام عدة أذرع.الصمامات، أو السوائل ذات اللزوجة العالية في نظام خطوط الأنابيب.
في صمامات الكرة ذات المنافذ المخفضة، يتعرض السائل للانكماش والتمدد عند مروره عبر قناة أصغر، مما يُحدث اضطرابًا موضعيًا يؤدي إلى انخفاض أكبر في الضغط. ورغم أن هذا الانخفاض في الضغط لا يؤثر إلا بشكل طفيف على أنظمة المياه منخفضة الضغط، إلا أنه قد يتطلب عناية إضافية في أنظمة التحكم عالية الدقة.
صمامات الكرة غير مصممة لتنظيم التدفق بدقة (إلا إذا كان صمام كرة تحكم مصممًا خصيصًا، مثل صمام كرة بفتحة V). خصائص فتح وإغلاق صمام الكرة "سريعة الفتح"، أي أن العلاقة بين فتح الصمام ومعدل التدفق غير خطية. ونتيجة لذلك، تُعدّ صمامات الكرة أكثر ملاءمةً كصمامات تشغيل/إيقاف للتطبيقات المفتوحة أو المغلقة بالكامل، وليس للتحكم الدقيق في التدفق.
(1) اختر الحجم المناسب ونوع المنفذ: إذا كانت هناك متطلبات صارمة لمعدل التدفق، فمن المستحسن اختيار صمامات الكرة ذات المنفذ الكامل.
(2) انتبه إلى اتجاه التركيب وموضع الصمام: تأكد من تركيب الصمام بشكل محوري مع خط الأنابيب لتجنب عدم المحاذاة الذي قد يتسبب في اضطراب السوائل.
(3) تجنب الملحقات الزائدة قبل وبعد صمام الكرة: تجنب التركيبات الزائدة مثل المرفقين والمرشحات بالقرب من الصمام لتقليل انخفاض الضغط المتراكم.
(4) الصيانة الدورية: قد يؤثر تراكم الأوساخ أو الرواسب داخل الصمام أيضًا على تدفقه، خاصةً عند التعامل مع مياه غير مفلترة. لذا، تُعد الصيانة والتنظيف الدوريان ضروريين لضمان الأداء الأمثل.
صمام الكرة ذو المنفذ الكامل ليس له أي تأثير تقريبًا على التدفق، في حين أن صمام الكرة ذو المنفذ المخفض قد يسبب انخفاضًا في التدفق بنسبة 5% -15%، اعتمادًا على قطر الأنبوب والضغط.
صمامات الكرة القياسية ليست مثالية لتنظيم التدفق المتكرر. يُنصح باستخدام نماذج متخصصة، مثل صمامات الكرة على شكل حرف V، لتطبيقات التحكم.
في الأنظمة ذات التدفق المنخفض أو التكوين المناسب، يكون انخفاض الضغط ضئيلاً. أما في أنظمة الأنابيب المعقدة، فينبغي تقييم انخفاضات الضغط الموضعية.
نعم، يمكن ذلك، وخاصة بالنسبة لخطوط المياه الرئيسية أو أنظمة المياه الساخنة، وذلك بسبب أدائها الممتاز في الختم وسهولة التشغيل.