شیر پلاگین چیست?

1. مقدمه

شیر دوشاخه یک شیر یک چهارم چرخشی همه کاره است که به طور گسترده برای جداسازی استفاده می شود, انحراف, و گاه به گاه گاز در سیستم های صنعتی.

طراحی ساده آن - یک پلاگین استوانه ای یا مخروطی که در داخل بدنه شیر می چرخد ​​- عملکرد سریع را ارائه می دهد., افت فشار کم, و قابلیت اطمینان قوی.

درک اصول آن, مواد, معیارهای عملکرد, و کاربردهای صنعتی برای انتخاب شیر مناسب برای فشار بالا ضروری است, ساینده, یا خدمات محدود به فضا.

2. شیر پلاگین چیست?

بوها شیر پلاگین یک شیر دوار یک چهارم دور تخصصی است که به طور گسترده در سیستم های لوله کشی صنعتی برای جداسازی جریان استفاده می شود., انحراف, و گاز دادن گاه به گاه.

اصل عملیات اصلی بر یک تکیه دارد پلاگین استوانه ای یا مخروطی درون بدنه دریچه قرار دارد, که می چرخد ​​تا درگاه داخلی خود را با خط لوله برای جریان نامحدود تراز کند یا مسیر عبور را به طور کامل مسدود کند..

این مکانیسم ساده و در عین حال قوی امکان عملکرد سریع 90 درجه را فراهم می کند, ارائه کارایی و قابلیت اطمینان در کاربردهای حیاتی.

ویژگی های اصلی

• عملیات ربع دور
  فعال سازی سریع (معمولا 90 درجه) - ایده آل برای ایزوله کردن اضطراری, وظایف و برنامه های انحرافی که در آن ها به اقدام سریع روشن/خاموش نیاز است.
• ساده, مسیر جریان کم انسداد
  پیکربندی‌های تمام پورت جریان عملاً سوراخ لوله را با حداقل افت فشار فراهم می‌کنند; گزینه های پورت کاهش یافته ظرفیت جریان را برای گشتاور و هزینه کمتر معامله می کنند.
• تنظیمات پورت چندگانه
  دو-, سه- و ترتیبات دوشاخه چهار طرفه اجازه انحراف را می دهد, اختلاط, نمونه برداری و مسیریابی پیچیده بدون دریچه های متعدد.
• تطبیق پذیری آب بندی
  موجود با فلز به فلز صندلی برای خدمات در دمای بالا/ساینده, مقاوم (PTFE/RPTFE, الاستومرها) صندلی برای خاموش شدن حباب محکم و گشتاور کم, یا روغن کاری شده سیستم هایی که عمر صندلی را در محیط های کثیف یا فرساینده افزایش می دهند.

3. طبقه بندی شیرهای دوشاخه بر اساس طراحی

شیرهای دوشاخه بر اساس دسته بندی می شوند طراحی مکانیکی, روش مهر و موم, و پیکربندی جریان.

درک این طبقه بندی ها به مهندسان کمک می کند تا شیر مناسب برای فشار را انتخاب کنند, درجه حرارت, جریان, و الزامات خدمات.

بر اساس نوع دوشاخه

بر اساس پیکربندی پورت

بر اساس پشتیبانی Plug

بر اساس طراحی مهر و موم

4. اجزای اصلی و مواد شیر دوشاخه

عملکرد یک شیر پلاگین, دوام, و مناسب بودن برای کاربردهای خاص به آن بستگی دارد اجزا و مواد.

هر قطعه طوری طراحی شده است که فشار را تحمل کند, درجه حرارت, خوردگی, و فرسایش در حالی که عملکرد صاف و آب بندی ضد نشتی را تضمین می کند.

اجزای اصلی

انتخاب مواد

5. مشخصات جریان و رفتار هیدرولیکی

قابلیت جریان (CV) - محدوده های معمولی

• شیرهای پلاگین به اندازه ابزار کوچک (¼ – 1) ممکن است داشته باشد Cv ~ 0.1-5.
• اندازه های فرآیند رایج (2–6) به طور معمول محدوده Cv ~ 5-200 بسته به طراحی پورت (پورت کامل در مقابل. پورت کاهش یافته).
• شیرهای پلاگین با قطر بزرگ (8+) می تواند به مقادیر Cv بسیار بالایی دست یابد, قابل مقایسه با شیرهای توپی و اغلب از شیرهای گلوب برای همان اندازه بیشتر است.

افت فشار و دریچه گاز

• شیرهای دوشاخه در درجه اول برای خاموش/خاموش یا منحرف کننده خدمات.
  در حالی که می توان از آنها برای دریچه گاز استفاده کرد, آنها هستند کمتر ایده آل نسبت به سوپاپ‌های کره‌ای برای مدولاسیون دقیق به دلیل ویژگی‌های جریان غیرخطی بالقوه و سایش صندلی هنگام دریچه گاز تحت ΔP بالا.
• افت فشار با جریان افزایش می یابد و با اندازه پورت کاهش می یابد; خدمات ΔP بالا نیاز به تریم های خاصی دارد (دوشاخه های چند مرحله ای یا کاهنده فشار) برای جلوگیری از سر و صدا و فرسایش.

6. معیارهای عملکرد و کلاس ها

7. فرآیند تولید شیر دوشاخه

ساخت شیرهای پلاگین شامل دقیق است ریخته گری, ماشینکاری, مجمع, و تست کردن برای اطمینان از دوام, آب بندی ضد نشتی, و عملکرد قابل اعتماد در شرایط مختلف صنعتی.

ریخته گری یا آهنگری بدنه و دوشاخه

دریچه بدنه و دوشاخه هسته ساختاری شیر پلاگین را تشکیل می دهد. می توان آنها را از طریق تولید کرد:

• ریخته گری: معمول برای متوسط- به دریچه های بزرگ. انعطاف پذیری را در هندسه های پیچیده فراهم می کند, از جمله بدنه های چند پورت, و ویژگی های جاسازی شده مانند پشتیبانی از trunnion را امکان پذیر می کند.
  عملیات حرارتی پس از ریخته گری تنش باقیمانده را کاهش می دهد.
• ریخته گری سرمایه گذاری (موم گمشده): دقت ابعادی استثنایی و سطوح صاف را ارائه می دهد, ایده آل برای دریچه های دقیق یا کوچکتر با تلورانس های تنگ.
• جعل: متراکم تولید می کند, قطعات با استحکام بالا برای کاربردهای پرفشار یا بحرانی. دریچه های فورج شده دارای فضای خالی کمتر و مقاومت در برابر خستگی بالاتری هستند, مناسب برای استانداردهای خط لوله API 6D.

ماشینکاری دقیق

پس از ریخته گری یا آهنگری, مؤلفه ها تحت CNC و ماشینکاری دستی برای دستیابی به تلرانس های دقیق و پرداخت سطح صاف:

• Plug Boring and Grinding: اطمینان حاصل می کند که دوشاخه آزادانه می چرخد ​​و در عین حال مهر و موم محکمی روی صندلی دارد.
• ماشینکاری صندلی: صندلی‌های فلزی یا ارتجاعی با تلورانس‌های سطح میکرون ماشین‌کاری می‌شوند تا از خاموشی محکم حباب اطمینان حاصل شود..
• ترازبندی بندر: برای شیرهای چند پورت برای تضمین مسیرهای جریان صحیح و به حداقل رساندن افت فشار حیاتی است.
• تکمیل سطح: لپه, صیقل, یا سنگ زنی باعث کاهش اصطکاک می شود, مانع از صفرا می شود, و قابلیت اطمینان طولانی مدت آب بندی را بهبود می بخشد.

هاردفیسینگ و پوشش ها

برای افزایش دوام در ساینده, فرسایشی, یا رسانه های خورنده, دوشاخه و صندلی ممکن است:

• سخت چهره با دارای تکیه گاه, کاربید تنگستن, یا آلیاژهای مبتنی بر نیکل, افزایش مقاومت در برابر سایش و افزایش عمر مفید.
• روکش شده با لایه های مقاوم در برابر خوردگی مانند PTFE, آبکاری, یا اپوکسی.
• روغن کاری شده در شیرهای تخصصی برای حفظ عملیات گشتاور کم, جلوگیری از صفراوی, و عمر مهر و موم را افزایش دهید, به ویژه در کاربردهای دوغاب فشار بالا.

مونتاژ و نصب

مونتاژ یک عملیات دقیق است که درست بودن را تضمین می کند تراز, فعال سازی صاف, و یکپارچگی آب بندی:

• درج دوشاخه: با دقت در بدن قرار می گیرد; در صورت نیاز روغن کاری می شود.
• نصب ساقه و تنه: یاتاقان‌ها و تکیه‌گاه‌های ران برای کاهش گشتاور عملیاتی و تثبیت شاخه‌های بزرگ تحت فشار بالا تعبیه شده‌اند..
• بسته بندی و تنظیم غده: از نشت در امتداد ساقه جلوگیری می کند و در عین حال چرخش صاف را تضمین می کند.
• مهر و تأیید صندلی: صندلی های فلزی یا ارتجاعی از نظر فشرده سازی صحیح بررسی می شوند, تراز, و تماس سطحی.

آزمایش و کنترل کیفیت

هر شیر پلاگین تحت آزمایش های دقیق قرار می گیرد API, ISO, و استانداردهای ASTM:

• تست فشار هیدرواستاتیک و پنوماتیک: یکپارچگی بدنه و صندلی را تحت فشارهای کاری نامی و حداکثر فشار مجاز تأیید کنید.
• تست نشتی صندلی: بسته شدن بدون حباب را مطابق ISO تأیید کنید 5208 یا API 598.
• تأیید صحت: دستگاه های اندازه گیری مختصات CNC (CMM) اطمینان از انطباق با مشخصات طراحی.
• اندازه گیری گشتاور عملیاتی: چرخش صاف و بدون نیروی بیش از حد را تضمین می کند, برای شیرهای خودکار یا از راه دور بسیار مهم است.
• آزمایش غیر مخرب (NDT): تکنیک هایی مانند رنگ نافذ, ذرات مغناطیسی, یا تست اولتراسونیک میکرو ترک ها را شناسایی می کند, تخلخل, یا عیوب ریخته گری.

8. مزایا و محدودیت ها

مزایای کلیدی شیر برقی

• مقاومت در برابر سیال ساینده: دوشاخه های غیرعادی با صندلی های کاربید تنگستن دوام دارند 300% طولانی تر از شیرهای توپی در دوغاب معدن (در مجله مهندسی معدن).
• افت فشار کم: شیرهای پلاگین کاملا باز مصرف انرژی پمپ را بین 10 تا 15 درصد در مقابل کاهش می دهد. دریچه های جهان (داده های EPA Energy Star).
• عملیات سریع: طراحی ربع دور (0.5-2s برای شیرهای خودکار) - برای خاموش شدن اضطراری حیاتی است (به عنوان مثال, فوران چاه نفت).
• تطبیق پذیری: مایعات را کنترل می کند, گازها, و دوغاب در دمای -196 درجه سانتیگراد تا 815 درجه سانتیگراد - یک نوع دریچه برای چندین جریان فرآیند.
• عملکرد محکم: دریچه های نرم به نشتی کلاس VI می رسند (≤0.00001٪) - از هدر رفتن مایعات گران قیمت/سمی جلوگیری می کند.

محدودیت های دریچه دوشاخه

• نیازهای گشتاور بالا: شیرهای غیر روغن کاری شده و فلزی به گشتاور 2 تا 3 برابر بیشتر از شیرهای توپی نیاز دارند - شیرهای بزرگتر به محرک های پنوماتیکی/هیدرولیک گران قیمت نیاز دارند..
• نیازهای نگهداری: شیرهای روغن کاری شده نیاز به تزریق گریس سه ماهه دارند - تعمیر و نگهداری از دست رفته باعث اتصال دوشاخه می شود (توقف 4-8 ساعت در هر حادثه).
• محدودیت های دمای بالا: صندلی های نرم (PTFE) تخریب بالای 260 درجه سانتیگراد - محدود به سرویس در دمای پایین (به عنوان مثال, فرآوری مواد غذایی).
• هزینه: شیرهای پلاگین غیرعادی و با کارایی بالا 20 تا 50 درصد بیشتر از شیرهای توپی قیمت دارند - فقط برای شرایط سخت قابل توجیه است..
• دوغاب با مواد جامد بزرگ: شاخه های چند پورت و استوانه ای با مواد جامد مسدود می شوند >5 میلی متر - نیاز به صافی یا طرح های غیر عادی دارد.

9. کاربرد شیر برقی

دریچه‌های دوشاخه در محیط‌های صنعتی خشن که دریچه‌های دیگر از کار می‌افتند برتری دارند.

در زیر بخش های کلیدی و موارد استفاده آورده شده است:

روغن & گاز

• بالادست (سرچاه ها): شیرهای پلاگین روغن کاری شده API 6A (1000 نوار, 350درجه سانتیگراد) تنظیم نفت خام و گاز ترش - انطباق NACE MR0175 در برابر خوردگی H2S مقاومت می کند.
• میان جریان (خط لوله): شیرهای پلاگین غیرعادی (آتش 6D) به عنوان دریچه بلوک گاز طبیعی عمل می کند (نرخ جریان تا 10,000 m³/h) - افت فشار کم مصرف انرژی کمپرسور را کاهش می دهد.
• پایین دست (پالایشگاه): شیرهای پلاگین فلزی، روغن سنگین و آسفالت را کنترل می کنند (400درجه سانتیگراد) - شاخه های کاربید تنگستن در برابر سایش ذرات کک مقاوم هستند.

تصفیه آب و فاضلاب

• جابجایی لجن: شیرهای پلاگین غیرعادی (صندلی های نرم, کلاس ششم) لجن را با 20 تا 30 درصد مواد جامد کنترل کنید - بدون گرفتگی, 60% خرابی کمتری نسبت به شیرهای توپی.
• دوز شیمیایی: شیرهای پلاگین بدون روغن کاری (صندلی های PTFE) کنترل دوز کلر/فلوراید - نشت کلاس VI از آلودگی آب جلوگیری می کند.
• تخلیه: 316شیرهای پلاگین L آب شور را کنترل می کنند (538درجه سانتیگراد) - مقاومت در برابر خوردگی را تضمین می کند 10+ سال عمر مفید.

شیمیایی و دارویی

• فرآوری اسید: دستگیره شیرهای پلاگین Hastelloy C276 98% اسید سولفوریک (650درجه سانتیگراد) - خوردگی صفر, ISO را ملاقات می کند 15848-1 طبقه ق.
• داروهای دارویی: شیرهای پلاگین با روکش PTFE (ASME BPE) تنظیم دوز API - نشت کلاس VI و قابلیت CIP از آلودگی متقابل جلوگیری می کند.

نیروگاه

• گیاهان حرارتی: شیرهای پلاگین فلزی، بخار فوق گرم را کنترل می کنند (540درجه سانتیگراد, 200 نوار) - در سیستم های بای پس توربین استفاده می شود.
• نیروگاه های هسته ای: 316شیرهای پلاگین L با دم فلزی دسته خنک کننده بوته دار - نشتی صفر (کلاس ششم) از انتشار تشعشعات جلوگیری می کند.

معدن و مواد معدنی

• حمل و نقل دوغاب: شیرهای پلاگین غیرعادی (صندلی های کاربید تنگستن) رسیدگی به باطله های معدن (30% جامد) - 300% عمر طولانی تر از شیرهای توپ لاستیکی.
• فرآیندهای شناورسازی: دریچه های پلاگین لاستیکی مواد شیمیایی شناورسازی کف را کنترل می کنند - هزینه کم و نگهداری آسان برای سایت های از راه دور.

10. مقایسه با سایر شیرها

شیرهای دوشاخه یکی از انواع شیرهای مورد استفاده در کنترل سیالات صنعتی هستند.

درک نقاط قوت و محدودیت های نسبی آنها به مهندسان کمک می کند تا مناسب ترین شیر را برای یک کاربرد خاص انتخاب کنند.

جدول زیر مقایسه می کند دریچه های پلاگین با سایر شیرهای پرکاربرد:

بینش های کلیدی:

• عملکرد مهر و موم: دریچه های دوشاخه فراهم می کنند خاموشی محکم حباب شبیه دریچه های توپی است اما می تواند جریان چند پورت را کارآمدتر اداره کند.
• قابلیت دریچه گاز: دریچه های خطی مانند دریچه های گلوب و سوزنی در کنترل دقیق جریان برتری دارند; دریچه های پلاگین برای وظایف روشن/خاموش و انحراف به جای دریچه گاز مناسب تر هستند.
• افت فشار: شیرهای دوشاخه و توپی دارند کم ΔP در موقعیت های کاملا باز; دریچه های گلوب و دروازه می توانند افت فشار قابل توجهی را ایجاد کنند.
• نگهداری و دوام: شیرهای پلاگین روغن کاری شده نیاز به بازرسی منظم در محیط های ساینده یا خورنده دارند; شیرهای پلاگین فلزی قابلیت اطمینان طولانی مدت را در شرایط سخت فراهم می کنند.
• تطبیق پذیری: سوپاپ ها با تنظیمات چند پورت می توانند چندین شیر را تعویض کنید در دیورتر, مخلوط کن, یا سیستم های نمونه برداری, کاهش پیچیدگی لوله کشی.

11. پایان

شیرهای دوشاخه ناهموار هستند, دستگاه های جمع و جور یک چهارم چرخش ایده آل برای روشن/خاموش, انحراف و بسیاری از وظایف انزوا.

عملکرد آنها به انتخاب دقیق پشتیبانی از دوشاخه بستگی دارد (شناور در مقابل Trunnion), نوع صندلی (فلز در مقابل ارتجاعی), مواد و فعال سازی.

آنها بهترین انتخاب برای دریچه گاز دقیق نیستند, اما زمانی که اقدام سریع, ساخت ساده و جابجایی قوی مایعات کثیف یا ساینده مورد نیاز است, شیرهای پلاگین اغلب کاربردی ترین راه حل هستند.

مواد مدرن, پوشش ها و محرک های دیجیتال همچنان کاربرد خود را گسترش می دهند.

مجموعه های شیر سفارشی از LangHe

LangHe پیشنهاد راه حل های مونتاژ شیر سفارشی, متخصص در قطعات متناسب با نیازهای صنعتی خاص.

استفاده از ریخته گری پیشرفته, ماشینکاری دقیق, و تخصص مواد, LangHe دریچه های پلاگین را ارائه می دهد, دریچه های کنترل, و سایر مجموعه های شیر با:

• مواد سفارشی: فولاد, فولاد ضد زنگ, دوتایی, آلیاژهای نیکل, و مواد با کارایی بالا برای کاربردهای خورنده یا در دمای بالا.
• طرح های سفارشی: تک پورت, چند پورت, روغن کاری شده, یا شیرهای پلاگین فلزی که مطابق با مشخصات مشتری طراحی شده اند.
• ماشینکاری دقیق: بدنه‌ها و شاخه‌های ساخته شده از CNC با تحمل‌های محکم برای عملکرد روان و آب‌بندی ضد نشتی.
• مونتاژ و آزمایش: شیرهای کاملا مونتاژ شده, آزمایش هیدرواستاتیک و عملکردی برای برآورده کردن ISO, API, یا استانداردهای مشتری.

LangHeخدمات سفارشی سازی شده، صنایعی مانند روغن & گاز, پردازش شیمیایی, تصفیه آب, و تولید برق برای ادغام دریچه هایی که به هم می رسند عملیاتی منحصر به فرد, فضایی, و محدودیت های عملکرد, اطمینان از قابلیت اطمینان, کارایی, و طول عمر طولانی.

امروز با LangHe تماس بگیرید برای طراحی و ساخت اجزای شیر متناسب با مشخصات دقیق شما.

 

متداول

تفاوت بین شیر پلاگین و شیر توپی چیست؟?

دریچه های دوشاخه از دوشاخه استوانه ای/مخروطی استفاده می کنند (طرح های عجیب و غریب باعث کاهش سایش می شود), در حالی که دریچه های توپی از یک توپ کروی استفاده می کنند.

شیرهای دوشاخه در سیالات ساینده/خورنده برتری دارند (300% عمر طولانی تر در دوغاب), در حالی که شیرهای توپ برای غیر ساینده ارزان تر هستند, برنامه های کاربردی با جریان بالا.

کدام نوع شیر پلاگین برای دوغاب های ساینده بهتر است?

شیرهای پلاگین غیرعادی با صندلی های کاربید تنگستن (85-90 HRC) بهترین هستند.

طراحی عجیب و غریب، دوشاخه را از روی صندلی بلند می کند (بدون تماس کشویی), و کاربید تنگستن در برابر سایش مواد جامد مقاومت می‌کند - عمر را به 1 تا 2 سال افزایش می‌دهد. 3-6 ماه برای شیرهای توپی.

هر چند وقت یکبار باید شیرهای پلاگین روغن کاری شده روغن کاری شوند?

سه ماهه تحت سرویس عادی (روغن & گاز, اب); ماهیانه برای مایعات ساینده (معادن). سیستم های روغن کاری اتوماتیک (انژکتورهای پنوماتیک) می تواند فواصل زمانی را تا 6 تا 12 ماه افزایش دهد.

می تواند دریچه ها را با دماهای بالا وصل کند?

بله. شیرهای پلاگین فلزی (دارای تکیه گاه 6, Hastelloy C276) تحمل تا 815 درجه سانتیگراد (نیروگاه های هسته ای/نیروگاهی). دریچه های نرم (PTFE) به 260 درجه سانتیگراد محدود می شوند.

کلاس نشتی شیرهای پلاگین چیست؟?

شیرهای پلاگین با جای نرم (PTFE/Viton) دستیابی به ANSI FCI 70-2 کلاس ششم (≤0.00001% نشت) - برای مایعات سمی/گران قیمت حیاتی است.

دریچه های فلزی به کلاس IV می رسند (≤0.01% نشت) - مناسب برای سرویس در دمای بالا.

چگونه می توانم گشتاور مورد نیاز برای شیرهای پلاگین را کاهش دهم?

از شاخه های روغن کاری شده استفاده کنید (گریس گرافیت-PTFE اصطکاک را کاهش می دهد 50%); طرح های عجیب و غریب را انتخاب کنید (صندلی را از برق جدا می کند); از هم ترازی مناسب لوله ها اطمینان حاصل کنید (از الزام آور شدن اجتناب می کند).