مبدأ العمل والوظيفة والتطبيق لصمام التوازن الهيدروليكي

● هيكل ومبدأ عمل صمام الموازنة

يسمح صمام التوازن الهيدروليكي للزيت بالتدفق بحرية من المنفذ 2 إلى المنفذ 1. يمكننا أن نرى من مخطط الهيكل العلوي أدناه أنه عندما يكون ضغط الصمام 2 أكبر من ضغط المنفذ 1، يتحرك الجزء الأخضر من القلب إلى منفذ الصمام 1 تحت قيادة الضغط الهيدروليكي، يفتح صمام الفحص، ويمكن أن يتدفق الزيت بحرية من 2 إلى منفذ الصمام 1.

تم حظر تدفق السائل من المنفذ 1 إلى المنفذ 2.حتى يصل ضغط المنفذ التجريبي إلى قيمة معينة، حرك البكرة الزرقاء إلى اليسار لفتح تدفق المنفذ.

عندما لا يكون الضغط الدليلي كافيًا لفتح البكرة الزرقاء، يتم إغلاق منفذ الصمام.تم حظر تدفق السوائل من المنفذ 1 إلى المنفذ 2.

الرموز الأساسية لصمام التوازن هي كما يلي؛

●دور صمام التوازن

تنظيم التدفق: تعمل صمامات الموازنة على تنظيم معدل تدفق السوائل، مما يضمن حصول كل جزء من النظام على الكمية المناسبة من السوائل.وهذا يمنع بعض المناطق من الإفراط في العرض بينما يعاني البعض الآخر من نقص العرض.

كفاءة النظام: من خلال الحفاظ على تدفق متوازن للسوائل، تساعد هذه الصمامات على تحسين الكفاءة الإجمالية للنظام.يمكن أن يؤدي ذلك إلى توفير الطاقة، وتقليل تكاليف التشغيل، وإطالة عمر النظام.

التحكم في درجة الحرارة: في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، تعد صمامات الموازنة ضرورية للحفاظ على درجات حرارة ثابتة في جميع أنحاء المناطق المختلفة.فهي تضمن توزيع الماء الساخن أو المبرد بالتساوي، مما يوفر تحكمًا موحدًا في المناخ.

إدارة الضغط: تساعد صمامات الموازنة في إدارة مستويات الضغط المطلوبة والحفاظ عليها داخل النظام.وهذا مهم بشكل خاص في الأنظمة الهيدروليكية حيث يلزم التحكم الدقيق في الضغط لتحقيق الأداء الأمثل.

استقرار النظام: من خلال ضمان التدفق المتوازن، تساهم هذه الصمامات في استقرار النظام، مما يقلل من مخاطر تقلبات الضغط والمطرقة المائية وغيرها من المشكلات المحتملة التي قد تسبب ضررًا أو عدم الكفاءة.

التشغيل والصيانة: تسهل صمامات الموازنة عملية تشغيل أنظمة السوائل من خلال السماح بإجراء تعديلات دقيقة لتحقيق التوازن المطلوب.كما أنها تسهل صيانة النظام من خلال توفير نقاط القياس والتحكم.

راحة معززة: في تطبيقات مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، تعمل صمامات الموازنة على تحسين راحة شاغلي المبنى من خلال ضمان التوزيع المتساوي للتدفئة أو التبريد، والقضاء على النقاط الساخنة أو الباردة.

منع الفيضانات والنقص: في أنظمة توزيع المياه، تساعد صمامات الموازنة على منع الفيضانات في مناطق معينة مع ضمان حصول جميع المناطق على إمدادات كافية من المياه، مما يعزز الاستخدام الفعال للموارد.

عقد الحمل: يمكن لصمام التوازن أن يمنع الحركة الهبوطية غير المرغوب فيها للأسطوانة الهيدروليكية.يسمح صمام التوازن للمشغل برفع الوزن بسرعة معينة وإبقائه في وضع معين.

التحكم في الحمل: يمكن لصمام الموازنة أن يمنع الإجراء الناتج عن حمل المشغل قبل عمل المضخة الهيدروليكية، وبالتالي القضاء على تجويف المشغل وظاهرة الحمل الخارجة عن السيطرة.

الحمل الآمن: عندما ينفجر خط الأنابيب في دائرة الزيت الهيدروليكي أو يتسرب بشكل خطير، يمكن لصمام التوازن المثبت على المشغل أن يمنع الحركة غير المنضبطة للحمل المتحرك.

●مبادئ اختيار تطبيق صمام التوازن

متطلبات النظام

فهم الاحتياجات المحددة للنظام، بما في ذلك معدل التدفق والضغط ودرجة الحرارة.اختر صمام التوازن الذي يلبي هذه المتطلبات.

نوع الصمام

هناك أنواع مختلفة من صمامات الموازنة، بما في ذلك الصمامات الثابتة والديناميكية والمستقلة عن الضغط.اختر النوع الذي يناسب التطبيق:

①صمامات التوازن الثابتة: تم تعديلها يدويًا ومناسبة للأنظمة ذات متطلبات التدفق المستقر.

②صمامات التوازن الديناميكي: يتم ضبطها تلقائيًا حسب التغيرات في ظروف النظام، وهي مثالية لأنظمة التدفق المتغير.

③الصمامات المستقلة عن الضغط (PICV): تجمع بين التحكم في التدفق وتنظيم الضغط، مما يوفر التحكم الدقيق والكفاءة.

الحجم والسعة

تأكد من أن حجم الصمام يتطابق مع قطر الأنبوب وسعة التدفق.يمكن أن يؤدي الحجم غير الصحيح إلى ضعف الأداء وعدم كفاءة النظام.

دقة التحكم

اختر صمامًا يوفر المستوى المطلوب من دقة التحكم.بالنسبة للتطبيقات الهامة، تعتبر الصمامات عالية الدقة ضرورية.

توافق المواد

تأكد من أن مادة الصمام متوافقة مع السائل الذي يتم التعامل معه لمنع التآكل والتآكل.تشمل المواد الشائعة النحاس والبرونز والفولاذ المقاوم للصدأ والبلاستيك.

اعتبارات التثبيت

قم بتقييم متطلبات التثبيت، بما في ذلك قيود المساحة وإمكانية الوصول للصيانة وأنواع الاتصال.

●مبادئ اختيار النسبة التجريبية

1. فهم نسبة الطيار:

تشير النسبة الدليلية إلى النسبة بين الضغط الدليلي (ضغط التحكم) وضغط النظام الرئيسي.

يؤثر على حساسية ودقة استجابة الصمام لتغيرات الضغط.

2. نسبة الطيار العالية:

توفر الصمامات ذات النسبة التجريبية العالية تحكمًا أفضل وحساسية أكبر لتغيرات الضغط الصغيرة.

مثالي للتطبيقات التي تتطلب تنظيمًا دقيقًا للضغط، مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الهامة والعمليات الصناعية التي تتطلب احتياجات صارمة للتحكم في الضغط.

3. انخفاض نسبة الطيار:

تكون الصمامات ذات النسبة التجريبية المنخفضة أقل حساسية وتستجيب لتغيرات الضغط الأكبر.

مناسب للتطبيقات التي يكون فيها التحكم الواسع في الضغط كافيًا وحيث تكون التغيرات السريعة في الضغط أقل تكرارًا.

4. اعتبارات التطبيق:

احتياجات الدقة: تُفضل الصمامات ذات النسبة التجريبية العالية للأنظمة التي تتطلب تحكمًا محكمًا في الضغط وأقل قدر من الاختلافات.

ديناميكيات النظام: في الأنظمة ذات تقلبات الضغط المتكررة والسريعة، توفر الصمامات ذات النسبة الدليلية العالية استجابات أسرع وأكثر دقة.

التطبيقات العامة: بالنسبة للتطبيقات الأقل أهمية، قد توفر الصمامات ذات النسبة التجريبية المنخفضة حلاً فعالاً من حيث التكلفة مع الاستمرار في توفير التحكم المناسب.

تبلغ قيمة ضبط الفائض لصمام التوازن بشكل عام 1.3 مرة من الحد الأقصى لضغط العمل، لكن الضغط المطلوب لفتح الصمام الدليلي يعتمد على النسبة الدليلية.ويمكن حساب الضغط الدليلي وفقاً للصيغة التالية:

الضغط الدليلي = (القيمة المحددة لضغط التنفيس - ضغط الحمل) / النسبة الدليلية

لتحسين التحكم في الحمل واستخدام الطاقة، يمكن استخدام الطرق التالية لتحديد النسبة التجريبية؛

2.5: 1 حدد عندما يكون الحمل غير مستقر للغاية، مثل الرافعة ذات الذراع الطويلة.

5: 1 عندما يتغير الحمل ويكون له تأثير غير مستقر على الهيكل الميكانيكي.

10: 1 للتطبيقات التي يكون فيها الحمل مستقرًا نسبيًا.