لوحة فتحة القيود هي مكون بسيط الهيكل ولكنها حاسمة في أنظمة التحكم في السوائل الصناعية. يتم استخدامها بشكل رئيسي للتحكم في معدل تدفق السوائل ، وتقليل ضغط السوائل ،أو تحقيق تسليم السائل الكمي.
مع مزايا مثل التكلفة المنخفضة، والهيكل المدمج، وسهولة الصيانة، يتم تطبيقها على نطاق واسع في العديد من المجالات الصناعية بما في ذلك البترول، الهندسة الكيميائية، الطاقة الكهربائية، المعادن،ومعالجة المياه.
01 المفاهيم الأساسية ومبدأ العمل
لوحة فتحة القيود هي جهاز ضغط مثبت في نظام أنابيب، عادة ما يتكون من لوحة معدنية مع فتحة من حجم معين.بنيتها الأساسية هي لوحة الفتحة نفسهايتم تصميم شكل وحجم لوحة فتحة، وطريقة توصيلها مع خط الأنابيب على أساس ظروف العمل المحددة وخصائص السائل.
مبدأ الفتحة
بالنسبة لوحة فتحة ذات قطر فتحة محدد، عندما يكون هناك فرق ضغط معين عبر لوحة فتحة،مع زيادة فرق الضغط ، يزداد معدل تدفق السائل الذي يمر عبر لوحة الفتحةومع ذلك، عندما يتجاوز فرق الضغط قيمة محددة (أي، فرق الضغط الحرج) وتصل سرعة التدفق إلى سرعة الصوت،سعر التدفق من خلال لوحة فتحة لن تزيد بعد الآن مع زيادة فرق الضغطويستند إلى هذا المبدأ أن لوحة فتحة القيود تحد من معدل تدفق السائل وتقلل من الضغط.
02 مزايا وعيوب لوحات فتحات القيود
المزايا
هيكل بسيط: لوحة فتحة القيود لها هيكل بسيط نسبيا، تتكون من عدد قليل من المكونات فقط. عملية تصنيعها بسيطة، وتكلفة منخفضة.
سهولة التثبيت والصيانة: طريقة تثبيته بسيطة. سواء كان وصلة اللحام أو اتصال اللحام، والبناء مريح. أثناء الصيانة، إذا حدثت مشاكل،استبدال أو إصلاح سهل نسبياً، دون الحاجة إلى أدوات وتقنيات معقدة.
مجموعة واسعة من التطبيقات: يمكن تطبيقه على مختلف الوسائط السائلة (السوائل والغازات والبخار ، إلخ) ومجموعات مختلفة من ضغط العمل ودرجات الحرارة ، ويمكن أن تعمل في سيناريوهات صناعية مختلفة.
لا أجزاء متحركة: على عكس الصمامات ، لا تحتوي لوحة فتحة القيود على أجزاء متحركة. وبالتالي ، لا توجد مشاكل في الفشل الناجمة عن ارتداء المكونات أو التشويش ، وما إلى ذلك. لديها موثوقية عالية وعمر خدمة طويل.
العيوب
نطاق محدود لضبط التدفق: يتم تحديد قطر الثقب لوحة فتحة القيود. بمجرد تصميمها وتصنيعها ، يتم تحديد نطاق التدفق الذي يمكنه التحكم فيه أساسًا.انه لا يمكن أن تؤدي ضبط تدفق مستمر مثل صمام التحكم، لذلك لديها ضعف القدرة على التكيف مع ظروف العمل مع تغيرات كبيرة في التدفق.
فقدان ضغط كبير: بسبب تأثير الاختناق الناتج عندما يمر السائل عبر لوحة فتحة القيود ، سيحدث فقدان ضغط معين. في بعض الأنظمة الحساسة لفقدان الضغط ،هذا قد يزيد من استهلاك الطاقة.
الحساسية لخصائص السوائل: عندما تتغير خصائص السائل (مثل اللزوجة والكثافة ، إلخ) ، سيتأثر تأثير قيود تدفق لوحة فتحة القيود إلى حد ما ،الذي قد يسبب انحراف معدل التدفق عن القيمة المتوقعة.
من السهل أن يتم حجبها: بالنسبة للسوائل التي تحتوي على الكثير من الجسيمات الصلبة والشوائب ، فإن فتحة لوحة فتحة القيود تمنع بسهولة ،الذي يؤثر على عمله الطبيعي ويتطلب تنظيفًا وصيانة متكررة.
03 تطبيقات لوحات فتحات القيود
الوظائف الرئيسية لوحة فتحة القيود هي الحد من معدل التدفق وتقليل الضغط ، لذلك يمكن استخدامها في المناسبات التالية:
حالات خفض ضغط مواد المعالجة
عندما تدفق مواد العملية من منطقة الضغط العالي إلى منطقة الضغط المنخفض ، يمكن لوحة فتحة القيود التحكم في انخفاض الضغط.يمكن تخفيض ضغط المواد خطوة بخطوة لتلبية متطلبات ضغط العمللوحة فتحة القيود بسيطة نسبياً وموثوقة ومنخفضة التكلفة، لذلك لديها مزايا أكثر من بعض أجهزة خفض الضغط المعقدة في مثل هذه المناسبات.
حالات حماية الصمام
عندما تكون هناك حاجة إلى انخفاض ضغط كبير بين التيار العلوي والأسفل من الصمام في خط الأنابيب ، فإن السائل سيسبب تآكلًا شديدًا للصمام.إذا كان التخدير من خلال لوحة فتحة لا يولد مرحلة غازية، ربط لوحة فتحة في سلسلة في أعلى التيار من الصمام يمكن أن تقلل بفعالية من تأثير السائل على الصمام.
حالات الدورة المستمرة ذات التدفق الصغير
(1)خط أنابيب غسل المضخة: في المعدات الكيميائية ، تتطلب بعض الأجزاء مثل الختم الميكانيكي للمضخة سائل التنظيف المستمر لمنع تسرب الوسيط وتلف الختم.يمكن أن تضمن لوحة فتحة القيود إمدادات مستقرة من سائل الشطف بمعدل تدفق صغيربعد تثبيت لوحة فتحة القيود ، يمكن توفير كمية مناسبة من سائل الشطف ،والذي لا يضمن فقط تأثير التبريد والغسل للختم ولكن أيضا لا يكون له تأثير سلبي على تشغيل المضخة.
(2)أنابيب التحايل من مضخة الاستعداد الساخنة: في نظام مع مضخة الاستعداد ، هناك حاجة إلى تدفق تحويل معين للحفاظ على مضخة الاستعداد في حالة الاستعداد الساخنة.يمكن لوحة فتحة القيود التحكم في هذا التدفق بالتحويل لضمان أن مضخة الاحتياطي يمكن أن يتم وضعها في أي وقت.
(3)أنبوب أخذ عينات تحليلي: عند تحليل تكوين سائل العملية ، يحتاج أنبوب أخذ العينات التحليلي إلى تدفق عينة صغير ومستمر. يمكن لوحة فتحة القيود التحكم بدقة في معدل تدفق العينة.
حالات خفض الضغط والضوضاء أو خفض التآكل
في نظام التهوية، يمكن أن ينتج انخفاض الضغط المفاجئ ضوضاء هائلة.والتي يمكن أن تقلل بفعالية من الضوضاء واللبس.
يمكن الرجوع إلى المعايير المتعلقة بشرائح فتحات القيود: HG/T 20570.15وضع لوحات فتحات القيود على خطوط الأنابيب، GB/T 2624.2-2006قياس تدفق السوائل في الأنابيب المغلقة باستخدام أجهزة الضغط التفاضلي المثبتة في الأنابيب الدائرية المقطعة العرضية - الجزء 2: لوحات الفتح، و ISO 5167.
04 مقارنة بين لوحات فتحات القيود ومعدات تحكم تدفق أخرى
المقارنة مع صمامات التحكم
الجانب
لوحة فتحة القيود
صمام التحكم
الهيكل والتكلفة
هيكل بسيط وتكلفة منخفضة
الهيكل المعقد (بما في ذلك جسم الصمام، قرص الصمام، جهاز التشغيل، الخ) والتكلفة العالية
أداء التعديل
يمكن فقط تحقيق قيود تدفق ثابتة ؛ ضعف أداء ضبط
يمكن إجراء ضبط تدفق مستمر وفقًا لإشارات التحكم ؛ دقة ضبط عالية ومدى تطبيق واسع
تكاليف الصيانة
لا أجزاء متحركة؛ تكلفة صيانة منخفضة
تحتوي على أجزاء متحركة؛ عرضة للاستنزاف، التسرب، وما إلى ذلك؛ تكلفة صيانة عالية
المقارنة مع لوحات فتحة التدفق
ألواح فتحة القيود ولواح فتحة التدليك لها أوجه تشابه معينة في الهيكل ، حيث يتحكم كل منهما في السائل عن طريق تغيير مقطع التدفق. ومع ذلك ، فإن أغراض تصميمها مختلفة:لوحات فتحة القيود تركز بشكل رئيسي على الحد من معدل التدفق وتقليل الضغط، في حين أن لوحات فتحة الغاز تستخدم أكثر لقياس التدفق ، حيث يتم حساب معدل تدفق السائل عن طريق قياس فرق الضغط عبر لوحة فتحة.
بالإضافة إلى ذلك ، من حيث التصميم الهيكلي ومتطلبات الدقة ، عادة ما تكون لوحات فتحة الوقود أكثر تطلبًا من لوحات فتحة القيود لضمان دقة القياس.
