أولاً، دعونا نتخيل صمام تحكم مثبتًا في قاعدة السد ويطلق الماء من الخزان.
ونظرًا للارتفاع الثابت للمياه في الخزان، سيكون الضغط المنبع (الهيدروستاتيكي) في الصمام ثابتًا أيضًا.
افترض أن هذا سيكون ضغطًا ثابتًا عند المنبع (20 رطل لكل بوصة مربعة تقابل حوالي 46 قدمًا من عمود الماء فوق مدخل الصمام). مع تفريغ صمام الفحص، سيكون الضغط في اتجاه مجرى النهر صفرًا.
وتضمن هذه المجموعة من ظروف المنبع والمصب انخفاضًا ثابتًا في الضغط بمقدار 20 رطل لكل بوصة مربعة عبر صمام التحكم في جميع الأوقات، لجميع ظروف التدفق:
تشغيل صمام التحكم بالضغط المستمر
علاوة على ذلك، افترض أن صمام التحكم له خاصية خطية جوهرية وقدرة تدفق قصوى تبلغ 18 حصانًا.
وهذا يعني أن السيرة الذاتية للصمام ستكون 18 عند فتح 100%، و13.5 عند فتح 75%، و9 عند فتح 50%، و4.5 عند فتح 25%، و0 عند فتح مغلق بالكامل.
قد نرسم سلوك صمام التحكم هذا في مواضع الجذع الأربعة هذه من خلال رسم مقدار التدفق عبر الصمام لدرجات مختلفة من انخفاض الضغط عبر الصمام.
عملکرد شیر کنترل با فشار ثابت
نقطة مهمة
في هذه المقالة، استنادًا إلى تكنولوجيا الإلكترونيات، يعتمد مفهوم “المنحنى عالي المستوى” على كيفية ظهور عنصر التحكم تمامًا مثل المنحنى عالي المستوى للترانزستور.
كيفية تحديد مقدار التيار في الترانزستور ثنائي القطب من الطرف (IC) إلى الطرف
مع اتجاه الحجم المتغير V-C-A (V-CE)، فإننا لا نتعرف على التيار الأصلي على طول المسار (Q) كمتغير محدد.
قيم ضغط العرض (ΔP)
يتتبع كل منحنى على الرسم البياني مقدار التدفق عبر الصمام في موضع ساق ثابت، لكميات مختلفة من انخفاض الضغط المطبق.
على سبيل المثال، من خلال النظر إلى المنحنى الذي يمثل 50% مفتوح (Cv = 9).
نرى أن الصنبور يجب أن يتدفق حوالي 42 جالونًا في الدقيقة عند 22 رطلًا لكل بوصة مربعة، وحوالي 35 جالونًا في الدقيقة عند 15 رطلًا لكل بوصة مربعة، وحوالي 20 جالونًا في الدقيقة عند 5 رطلًا لكل بوصة مربعة، وهكذا.
بالطبع، يمكننا الحصول على نفس الأشكال الحالية ببساطة عن طريق تقييم الصيغة Q = Cv√ΔP، وهي في الواقع ما استخدمته لرسم هذه المنحنيات، ولكن النقطة المهمة هي معرفة كيفية تفسير الرسم البياني.
يمكننا استخدام هذه المجموعة من المنحنيات المميزة لتحديدها من خلال وضع منحنى آخر على الرسم البياني يسمى خط الحمل.
كيف يستجيب هذا الصمام في أي حالة تركيب ويصف انخفاض الضغط في الصمام بمعدلات تدفق مختلفة.
نظرًا لأننا نعلم أن سدنا الافتراضي يوفر 20 رطل لكل بوصة مربعة ثابتة عبر صمام التحكم لجميع ظروف التدفق.
سيكون خط التحميل للسد خطًا رأسيًا عند 20 رطل لكل بوصة مربعة:
احسب معدل تدفق صمام التحكم من السد
بالنظر إلى نقاط التقاطع بين المنحنيات المميزة للصمام وخط التحميل، يمكننا تحديد معدل التدفق عبر السد عند مواضع الجذع هذه:
إذا أردنا رسم هذا الجدول، ورسم موضع التيار مقابل موضع الجذع، فسنحصل على رسم بياني خطي للغاية.
لاحظ كيف أن 50% مفتوحًا يعطينا ضعف التدفق مقارنة بـ 25% مفتوحًا، وأن 100% مفتوحًا يمنحنا ضعف التدفق تقريبًا مثل 50% مفتوحًا.
توضح لنا هذه المعلومات أن صمام التحكم الخاص بنا سوف يستجيب بشكل خطي عند التشغيل في ظل هذه الظروف، أي أنه سيعمل مع انخفاض الضغط المستمر.
وظيفة صمام التحكم ذو الضغط المتغير
الآن دعونا نفكر في سيناريو حيث يتغير انخفاض الضغط عبر الصمام مع تغير معدل التدفق عبر الصمام.
قد نقوم بتعديل المثال السابق لصمام التحكم الذي يطلق الماء من السد لإنتاج هذا التأثير.
لنفترض أن الصمام غير متصل بشكل وثيق بالسد، ولكنه يستقبل المياه من خلال أنبوب ضيق (مقيد):
في هذا التثبيت، يخلق الأنبوب الضيق انخفاضًا في الضغط يعتمد على التدفق بسبب الاحتكاك بين الماء المضطرب وجدران الأنبوب، ومع زيادة التدفق، فإنه يترك ضغطًا أقل وأقل في اتجاه المنبع في الصمام.
لا يزال صمام التحكم ينفث إلى الغلاف الجوي، لذا فإن ضغطه السفلي لا يزال ثابتًا عند 0 رطل لكل بوصة مربعة، لكن ضغطه العلوي يتناقص الآن مع زيادة التدفق. كيف يؤثر هذا على أداء الحليب؟
قد ننتقل إلى نفس مجموعة المنحنيات المميزة للإجابة على هذا السؤال.
كل ما نحتاجه هو خط حمل جديد يصف الضغط المتوفر للصمام بمعدلات تدفق مختلفة، ثم قد نبحث عن نقاط التقاطع بين خط الحمل هذا والمنحنيات المميزة للصمام.
بالنسبة لمثالي الافتراضي، قمت برسم “خط تحميل” عشوائي (في الواقع منحنى حمل) يوضح كيف ينخفض ضغط الصمام مع زيادة التدفق.
نقاط مهمة لصمام التحكم ذو الضغط المتغير
ملاحظة 1: يعتمد التحديد الدقيق لهذا المنحنى على نموذج لأنبوب ضيق كعنصر يحد من التدفق، على غرار الفتحة أو صمام التحكم ذو موضع ساق ثابت.
حيث أن الضغط يتناقص على طول الأنبوب كدالة للاضطراب (السرعة).
منحنيات التحميل “الخطية” على وجه التحديد لأن الرسوم البيانية المميزة للصمام نفسه منحنية.
العلاقة بين سرعة السوائل وانخفاض الضغط المضطرب هي علاقة غير خطية بشكل طبيعي.
نمودار عملکرد شیر کنترل با فشار متغیر
الآن نرى حركة غير خطية محددة في سلوك صمام التحكم.
ومضاعفة موضع الجذع (من 25% إلى 50% أو من 50% إلى 100%) لم تعد تؤدي إلى مضاعفة معدل التدفق.
ملاحظة 2: لا تتغير استجابة الصمام مع هذا الانخفاض في الضغط المنبع فحسب، بل يمكننا أن نرى من خط التحميل أنه يتم تحديد معدل تدفق أقصى معين بواسطة الأنبوب الضيق الذي لم يكن موجودًا من قبل: 75 جالونًا في الدقيقة.
حتى لو فتحنا صمام التحكم في الأنبوب وسمحت للمياه بالتدفق بحرية في الغلاف الجوي، فإن معدل التدفق سوف يتشبع فقط عند 75 جالونًا في الدقيقة لأن هذا هو معدل التدفق الذي يتم عنده فقدان كل 20 رطل لكل بوصة مربعة من الهيدروستاتيكي بسبب الاحتكاك في الأنبوب .
قارن هذا بالسيناريو ذي الصلة الوثيقة.
حيث كان خط الحمل على الرسم البياني عموديًا، مما يعني عدم وجود حد نظري للتيار!
إذا رسمنا تشغيل الصمام في كلا السيناريوهين (عند التقاطع القريب من السد، مقابل نهاية الأنبوب المقيد)، فإننا نرى الفرق بوضوح:
خاتمة
يوضح مخطط “الترهل” كيف يتفاعل الصمام عندما لا يتلقى انخفاضًا ثابتًا في الضغط عبر نطاق التدفق.
بالمقارنة مع استجابة الخط المستقيم للضغط المستمر في ظل الظروف المثالية، يستجيب الصمام بهذه الطريقة عند تركيبه في عملية غير مثالية.
إن انخفاض الضغط الناتج عن احتكاك السائل أثناء تحركه إلى أسفل الأنبوب هو أحد أسباب تغير ضغط الصمام مع التدفق.
کیاصنعت تامین کننده تخصصی انواع کنترل ولو ، کنترل ولو فیشر ، کنترل ولو سامسون،شیر فشار شکن سامسون، کنترل ولو سه راهه سامسون، کنترل ولو ماسونبلان ، کنترل ولو هانیول ، کنترل ولو یوشی تاکی و….هستیم.
Kiasanat هي مورد متخصص للتحكم في الصمامات، والتحكم في صمامات فيشر، والتحكم في صمامات Samson، وصمام تخفيف الضغط Samson، والتحكم في الصمامات Samson ثلاثي الاتجاه، والتحكم في صمام Masonilan، والتحكم في صمام هانيويل، والتحكم في صمام Yoshitake و….