Van cổng đĩa đặc thường không phù hợp để điều chỉnh dòng chảy chính xác và được thiết kế để phù hợp hơn để sử dụng làm van ngắt-hoặc van mở/đóng hoàn toàn so với điều khiển dòng chảy. Phân tích cụ thể như sau:
1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của van cổng đĩa đặc.
Đặc điểm cấu trúc:
Bên trong thân là một đĩa đặc hình đĩa có thể mở và đóng bằng cách nâng hoặc xoay.
Bề mặt bịt kín tiếp xúc với mặt phẳng ghế và được bịt kín bằng áp suất cơ học (ví dụ góc nêm của van cổng nêm) hoặc biến dạng đàn hồi (ví dụ: van cổng bịt mềm).
Nguyên tắc làm việc:
Khi van mở hoàn toàn, đĩa được tách hoàn toàn khỏi ghế, diện tích dòng phương tiện lớn và độ giảm áp suất nhỏ.
Khi đóng hoàn toàn, đĩa ép vào đế van, cắt dòng chảy của phương tiện.
Những điểm chính: Đường dẫn dòng chảy của van cổng đĩa đặc trong quá trình đóng và mở là tuyến tính, nhưng thiết kế bề mặt tiếp xúc giữa đĩa và đế van không được tối ưu hóa theo mức độ điều chỉnh dòng chảy, dẫn đến độ chính xác điều chỉnh thấp.
2. Nguyên nhân tại sao van cổng đĩa đặc không phù hợp để điều tiết dòng chảy.
1.Điều chỉnh tuyến tính
Hiện tượng: Có mối quan hệ phi tuyến giữa độ mở van cổng và tốc độ dòng chảy.
Trong giai đoạn mở ban đầu, tốc độ dòng chảy thay đổi chậm (do diện tích dòng chảy nhỏ và hình dạng của mép đĩa).
Do sự thay đổi đột ngột về khoảng hở giữa đĩa và ghế, độ mở trung tâm và tốc độ dòng chảy có thể tăng lên đáng kể, gây khó khăn cho việc điều khiển chính xác.
Gần hết ga, giao thông ổn định nhưng phạm vi điều chỉnh đang tiến gần đến giới hạn.
KẾT QUẢ: Không thể đạt được khả năng kiểm soát dòng chảy trơn tru bằng cách-tinh chỉnh lỗ mở và rất dễ gây ra biến động áp suất hệ thống hoặc vượt mức.
2. Bề mặt niêm phong dễ bị mòn.
Ma sát trong quá trình điều chỉnh:
Ma sát lặp đi lặp lại giữa đĩa và mặt ngồi làm tăng tốc độ hao mòn của lớp đệm kín, dẫn đến tăng độ rò rỉ.
Van cổng bịt kín mềm (chẳng hạn như ghế cao su) có thể bị trầy xước do ma sát kéo dài, hiệu suất bịt kín giảm.
Chi phí bảo trì:
Sau khi hao mòn, cần phải thay thế đĩa hoặc đế, điều này làm tăng thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì.
3. Giảm áp suất và tổn thất năng lượng
Khi mở hoàn toàn, áp suất giảm, nhưng khi điều chỉnh, áp suất giảm nhiều hơn:
Khi van cổng mở hoàn toàn, tốc độ dòng chảy lớn và độ giảm áp suất nhỏ (thích hợp sử dụng làm van cầu).
Khi điều chỉnh, khe hở giữa đĩa và đế van giảm, lưu lượng phương tiện tăng lên và độ sụt áp cục bộ tăng đáng kể, dẫn đến thất thoát năng lượng trong hệ thống.
So sánh van:
Van điều tiết chuyên dụng (ví dụ: van bi, van bướm, van chặn) tối ưu hóa thiết kế kênh dòng chảy (ví dụ: đặc tính đẳng hướng, đặc tính tuyến tính), dẫn đến giảm áp suất đồng đều hơn và giảm tổn thất năng lượng trong quá trình điều chỉnh.
4. Khả năng chống xâm thực và bay hơi yếu
Tác động trung bình-tốc độ cao:
Khi môi trường đi qua một khe hẹp, dòng chảy của môi trường tăng lên đáng kể, điều này có thể dẫn đến xói mòn khí (chất lỏng) hoặc bay hơi nhanh (hơi nước), làm hỏng đĩa và đế.
Van cổng đĩa đặc không được thiết kế cho những điều kiện làm việc như vậy, dẫn đến tuổi thọ sử dụng của chúng bị giảm đáng kể.
Giải pháp van đặc biệt:
Khả năng chống ăn mòn có thể được cải thiện bằng cách sử dụng các đĩa-chống khí (chẳng hạn như cấu trúc giảm áp-nhiều tầng) hoặc vòng đệm cacbua xi măng.
3, Các kịch bản áp dụng và giải pháp thay thế.
1. Thích hợp cho van cổng đĩa rắn
Cắt đứt luồng truyền thông:
Trong các tình huống yêu cầu đóng hoặc mở hoàn toàn (ví dụ: cách ly đường ống, bảo trì hệ thống).
Yêu cầu độ chính xác thấp:
Các hệ thống không nhạy cảm với sự biến động của dòng chảy, chẳng hạn như hệ thống đường ống chữa cháy và nước thải.
Điều kiện hoạt động áp suất thấp cỡ nòng lớn:
Cấu tạo van cổng đơn giản, giá thành thấp, phù hợp với đường kính lớn (như DN300 trở lên), áp suất định mức thấp.
2.Giải pháp thay thế điều tiết giao thông
van bi
Khả năng tuần hoàn mạnh, điều chỉnh tuyến tính tốt (đặc tính tỷ lệ bằng nhau), phù hợp với điều kiện làm việc áp suất trung bình và cao.
Hiệu suất bịt kín tốt, tuổi thọ dài, nhưng chi phí cao.
van bướm
Cấu trúc nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, phạm vi điều chỉnh rộng (0 độ ~ 90 độ), phù hợp với áp suất thấp đường kính lớn.
Hiệu suất bịt kín thấp hơn một chút so với van bi, nhưng giá thành thấp hơn.
Đánh chặn:
Độ chính xác điều chỉnh cao (đặc điểm tuyến tính), phù hợp với điều kiện làm việc có điện áp cao-cỡ nòng{1}}cỡ nhỏ.
Do độ giảm áp của van cổng lớn hơn và khả năng cản dòng chảy cao hơn van cổng nên nên chọn nó theo yêu cầu giảm áp của hệ thống.
Bộ điều chỉnh (van điều khiển):
Được thiết kế đặc biệt để điều chỉnh lưu lượng, nó có thể được trang bị bộ định vị thông minh để điều khiển từ xa và điều khiển vòng-đóng.
Chi phí cao nhất nhưng được quản lý tốt nhất cho các hệ thống điều khiển chính xác (ví dụ: hóa chất, điện, v.v.).
