صمامات فحص الفراشة هي معدات تحكم مهمة في أنظمة الأنابيب الصناعية وتستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل البترول والصناعات الكيماوية والغذائية. من أجل تحسين أداء ومتانة صمامات فحص الفراشة، تستخدم CHNLGVF丨中國大乾洋貿 تكنولوجيا تحليل حقل التدفق وأساليب الأمثلة الهيكلية لإجراء بحوث عميقة وتحسين في عملية التصميم والتصنيع. تجمع هذه الورقة بين أدوات محاكاة الديناميكا الحسابية للسوائل (CFD) لتحليل خصائص حقل التدفق الداخلي لصمامات فحص الفراشة، وتقترح سلسلة من الخطط الأمثل لتحسين ختمها، وتقليل فقدان الضغط، وتمديد عمر خدمتها. من خلال البحث والتطوير عالي الجودة والتصنيع، تم تحسين أداء عمل صمامات فحص الفراشة بشكل كبير، مما يضمن موثوقية وكفاءة المنتجات.

صمام التحقق من الفراشة، تحليل حقل التدفق، تحسين الهيكل، البحث والتطوير عالي الجودة، فقدان الضغط، الختم

صمامات الفراشة هي أجهزة تحكم في السوائل شائعة في أنظمة التحكم في السوائل الصناعية. وظيفتها الرئيسية هي منع تدفق الوسط العائد والحفاظ على استقرار نظام الأنابيب. نظرًا للتصميم الفريد والسيناريوهات التطبيقية الواسعة لصمامات الفراشة، يتعين أن تتمتع بأداء ديناميكي جيد للسوائل وأداء ختم فعال ومتانة كافية. ومع ذلك، تواجه صمامات الفراشة التقليدية مشاكل مثل مقاومة السوائل الزائدة وأداء الختم غير الكافي وضعف القوة الهيكلية المحدود أثناء الاستخدام، مما يقيد نطاق تطبيقها وعمرها.

مع تقدم الأتمتة الصناعية والتطور التكنولوجي، تزداد تدريجياً متطلبات السوق لصمامات الفراشة. وتحت هذه الخلفية، قامت CHNLGVF丨中國大乾洋貿 بإجراء أبحاث وتطوير عالية الجودة وتصنيع لصمامات الفراشة، بهدف تحسين مؤشرات الأداء الشاملة لصمامات الفراشة من خلال وسائل تقنية تحليل حقل التدفق والتحسين الهيكلي. سيستكشف هذا البحث خصائص حقل التدفق لصمامات الفراشة من منظور الميكانيكا السائلة، ويقترح استراتيجيات تحسين هيكلية محددة لتحقيق تشغيلها الفعال تحت ظروف عمل معقدة.

صمامات الفراشة هي صمامات من اتجاه واحد تعتمد على تدفق الوسط لدفع لوحة الصمام لفتح وإغلاق تلقائيًا. لديها هيكل بسيط وتتألف أساسًا من جسم الصمام ولوحة الصمام وساق الصمام وختم. عندما يتدفق الوسط إلى الأمام، يدفع الوسط لوحة الصمام لفتح الصمام للسماح بمرور السائل؛ عندما يتدفق الوسط في الاتجاه العكسي، تُغلق لوحة الصمام تحت تأثير القوة العكسية لمنع الانسداد.

ديناميكا السوائل لصمامات الفراشة لها تأثير حاسم على أدائها. خلال عملية فتح وإغلاق صمامات الفراشة، ستتكون السائل مسار تدفق معقد في جسم الصمام، خاصة بالقرب من لوحة الصمام، مما يجعله عرضة للتيارات الدوامية، والاضطرابات وتجاوز السائل. هذه الظواهر التدفقية لا تزيد فقط من فقدان الضغط في النظام، ولكنها قد تسبب أيضًا تآكل وارتداء السطح الختم، مما يؤثر على عمر وأداء الختم للصمام.

على الرغم من أن صمامات التحقق الفراشة بسيطة في التصميم ومنخفضة التكلفة، إلا أن التصاميم التقليدية تواجه التحديات الرئيسية التالية في التطبيق:

فقدان ضغط عالي: في الحالة المفتوحة جزئيًا، مسار تدفق السائل الذي يتجاوز لوحة الصمام معقد نسبيًا، مما يؤدي إلى فقدان ضغط أعلى وتقليل كفاءة النظام.

أداء الإغلاق المحدود: في ظروف الضغط العالي أو درجة الحرارة العالية، قد تتقدم وتتشوه الأختام الخاصة بصمامات الفراشة، مما يؤثر على كفاءة الإغلاق.

قضايا قوة الهيكل: ستتسبب القوة بين لوحة الصمام وجسم الصمام في التآكل خلال الاستخدام الطويل، مما يؤدي إلى انخفاض في قوة الهيكل وانقاص في عمر المنتج.

استنادًا إلى المشاكل المذكورة أعلاه، اقترحت CHNLGVF丨中國大乾洋貿 مخطط تصميم محسن من خلال تحليل عميق لحقل التدفق في عملية التصميم والتصنيع لصمامات الفحص الفراشة لتحقيق تطوير وتصنيع منتجات عالية الجودة.

تحليل حقل التدفق هو وسيلة مهمة لكشف سلوك السوائل الداخلية لصمامات الفراشة. من خلال تقنية الديناميكا الحسابية للسوائل (CFD)، يمكن محاكاة تدفق السائل داخل الصمام بدقة، ويمكن تحليل توزيع المعلمات مثل سرعة التدفق والضغط والاضطراب للعثور على المشاكل الرئيسية التي تؤثر على أداء الصمام.

تم في هذه الدراسة استخدام برامج محاكاة CFD المتقدمة لإجراء نمذجة ثلاثية الأبعاد ومحاكاة لحقل التدفق لصمامات الفراشة. العملية الخاصة هي كما يلي:

من خلال تحليل CFD ، وجدنا أن خصائص حقل التدفق لصمام الفراشة تحت ظروف عمل مختلفة مختلفة تمامًا. النتائج المحددة هي كما يلي:

عندما يكون الصمام مفتوحًا بالكامل، تكون سرعة وتوزيع الضغط للسائل بالقرب من لوحة الصمام متجانسة نسبيًا، ولكن لا تزال هناك بعض الدوامات على نطاق صغير في المناطق المحلية.

عندما يكون الصمام مفتوحًا جزئيًا ، يكون مسار تدفق السائل الذي يتجاوز لوحة الصمام أكثر تعقيدًا ، وتزيد شدة الاضطراب المحلي بشكل كبير ، مما يؤدي إلى فقدان ضغط كبير.

عند إغلاق الصمام، يتكون سائل منطقة ضغط سالبة على ظهر لوحة الصمام، مما قد يؤثر سلبًا على الختم.

بناءً على نتائج هذه التحليلات، يصبح تحسين حقل التدفق خطوة رئيسية لتحسين أداء صمامات الفراشة التحقق.

من خلال تحليل حقل التدفق، تم التوصل إلى أن يجب أن يكون تحسين هيكل صمام الفراشة موجهًا نحو الجوانب التالية:

بالاقتران مع نتائج تحليل حقل التدفق، تقترح هذه الورقة البحثية الخطط التحسينية التالية لصمامات الفراشة:

بعد التحقق التجريبي والتطبيق العملي، تم تحسين أداء صمام الفراشة المحسن بشكل كبير في الجوانب التالية:

تقليل فقدان الضغط بشكل كبير: تحت نفس ظروف التدفق، يتم تقليل فقدان الضغط للصمام المحسن بنسبة تقدر بحوالي 20%، مما يحسن بشكل كبير كفاءة الطاقة للنظام.

تحسين أداء الختم بشكل كبير: تظهر الهيكلة المحسنة للختم أداءً أفضل تحت ظروف الضغط العالي، ويتم تقليل التسرب بنسبة تقريبية تصل إلى 30٪.

تحسين متانة المنتج: يعزز التصميم المحسّن بشكل كبير مقاومة الصمود ومقاومة التآكل للصمام ويطيل عمر خدمته.

تبنت شركة CHNLGVF الصينية استراتيجية التكامل بين التصميم والتصنيع في عملية البحث والتطوير لصمامات الفحص الفراشة. من خلال الجمع بين تكنولوجيا المحاكاة الرقمية وعملية التصنيع الدقيقة، تأكدت من أن تصميم المنتج يفي بظروف العمل الفعلية ويمكن أن ينتج منتجات عالية الجودة بشكل مستقر.

لضمان تحقيق تصميم البنية الأمثل لصمام التحقق الفراشة بدقة، اعتمدت CHNLGVF丨中國大乾洋貿 تقنية الصب الدقيق وتقنية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لضمان أن كل جزء من المنتج لديه دقة عالية واتساق عالي. بالإضافة إلى ذلك، تضمنت عمليات مراقبة الجودة الصارمة أن كل حلقة في عملية تصنيع المنتج تلبي المعايير التصميمية المتوقعة.

تستكشف هذه الورقة بشكل منهجي استراتيجية تحسين أداء صمامات الفراشة من خلال تحليل حقل التدفق وتصميم البنية التحتية لصمامات الفراشة، وتحل بنجاح التحديات التي تواجه صمامات الفراشة التقليدية في فقدان الضغط وأداء الختم وقوة الهيكل من خلال عمليات البحث والتطوير عالية الجودة والتصنيع. تظهر نتائج البحث أن تحليل حقل التدفق والبنية التحتية يمكن أن يحسن بشكل كبير كفاءة العمل وعمر خدمة صمامات الفراشة، مما يوفر دعما نظريا وعمليا مهما للترويج للمنتجات في المستقبل.