יתרונות וחסרונות של שסתומים שונים

שסתום שער: שסתום שער הוא שסתום המשתמש בשער (לוחית שער) כדי לנוע אנכית לאורך ציר המעבר. הוא משמש בעיקר בצנרת לבידוד המדיום, כלומר, פתוח לחלוטין או סגור לחלוטין. באופן כללי, שסתומי שער אינם מתאימים לוויסות זרימה. ניתן להשתמש בהם הן עבור יישומים בטמפרטורה נמוכה והן עבור יישומים בטמפרטורה ולחץ גבוהים, בהתאם לחומר השסתום.

עם זאת, שסתומי שער אינם משמשים בדרך כלל בצינורות המובילים תרחיף או מדיה דומה.

יתרונות:

עמידות נמוכה לנוזלים.

דורש מומנט קטן יותר לפתיחה וסגירה.

ניתן להשתמש במערכות זרימה דו כיווניות, המאפשרות למדיום לזרום בשני הכיוונים.

כאשר הוא פתוח לחלוטין, משטח האיטום פחות נוטה לשחיקה ממדיום העבודה בהשוואה לשסתומי גלובוס.

מבנה פשוט עם תהליך ייצור טוב.

אורך מבנה קומפקטי.

חסרונות:

נדרשים מידות כוללות גדולות יותר ושטח התקנה גדולים יותר.

חיכוך ובלאי גבוהים יחסית בין משטחי האיטום במהלך פתיחה וסגירה, במיוחד בטמפרטורות גבוהות.

לשסתומי שער יש בדרך כלל שני משטחי איטום, מה שיכול להגביר את הקשיים בעיבוד, טחינה ותחזוקה.

זמן פתיחה וסגירה ארוך יותר.

שסתום פרפרשסתום פרפר הוא שסתום המשתמש באלמנט סגירה בצורת דיסק כדי להסתובב כ-90 מעלות כדי לפתוח, לסגור ולווסת את זרימת הנוזל.

יתרונות:

מבנה פשוט, גודל קומפקטי, קל משקל וצריכת חומר נמוכה, מה שהופך אותו מתאים לשסתומים בקוטר גדול.

פתיחה וסגירה מהירות עם התנגדות זרימה נמוכה.

יכול להתמודד עם חומרים עם חלקיקים מוצקים מרחפים וניתן להשתמש בהם עבור חומרים אבקתיים וגרגיריניים בהתאם לחוזק משטח האיטום.

מתאים לפתיחה, סגירה וויסות דו-כיוונית בצנרת אוורור וסילוק אבק. בשימוש נרחב במטלורגיה, תעשייה קלה, חשמל ומערכות פטרוכימיות עבור צינורות גז ונתיבים למים.

חסרונות:

טווח ויסות זרימה מוגבל; כאשר השסתום פתוח ב-30%, קצב הזרימה יעלה על 95%.

לא מתאים למערכות צנרת בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה עקב מגבלות במבנה ובחומרי האיטום. באופן כללי, הוא פועל בטמפרטורות מתחת ל-300 מעלות צלזיוס וב-PN40 ומטה.

ביצועי איטום נמוכים יחסית בהשוואה לשסתומי כדור ושסתומי גלובוס, ולכן אינם אידיאליים ליישומים עם דרישות איטום גבוהות.

שסתום כדור: שסתום כדור נגזר משסתום תקע, ואלמנט הסגירה שלו הוא כדור שמסתובב 90 מעלות סביב ציר ה...שַׁסתוֹםגזע כדי להשיג פתיחה וסגירה. שסתום כדורי משמש בעיקר בצנרת לסגירה, פיזור ושינוי כיוון זרימה. שסתומי כדורי עם פתחים בצורת V הם בעלי יכולות ויסות זרימה טובות.

יתרונות:

התנגדות זרימה מינימלית (כמעט אפס).

יישום אמין במדיה קורוזיבית ובנוזלים בעלי נקודת רתיחה נמוכה, מכיוון שאינו נדבק במהלך הפעולה (ללא סיכה).

משיג איטום מלא בטווח רחב של לחצים וטמפרטורות.

פתיחה וסגירה מהירות, כאשר במבנים מסוימים זמני פתיחה/סגירה קצרים של 0.05 עד 0.1 שניות, מתאים למערכות אוטומציה בספסלי בדיקה ללא פגיעה במהלך הפעולה.

מיקום אוטומטי במיקומי גבול בעזרת אלמנט סגירת הכדור.

איטום אמין משני צידי מדיום העבודה.

אין שחיקה של משטחי איטום ממדיה במהירות גבוהה כאשר פתוחים או סגורים לחלוטין.

מבנה קומפקטי וקל משקל, מה שהופך אותו למבנה השסתום המתאים ביותר למערכות מדיה בטמפרטורה נמוכה.

גוף שסתום סימטרי, במיוחד במבני גוף שסתום מרותכים, יכול לעמוד בלחץ מצינורות.

רכיב הסגירה יכול לעמוד בהפרשי לחצים גבוהים במהלך הסגירה. ניתן לקבור שסתומי כדור מרותכים לחלוטין מתחת לאדמה, מה שמבטיח שהרכיבים הפנימיים לא יישחקו, עם אורך חיים מרבי של 30 שנה, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור צינורות נפט וגז.

חסרונות:

חומר טבעת האיטום העיקרי של שסתום כדורי הוא פוליאטטראפלואורואתילן (PTFE), שהוא אינרטי כמעט לכל הכימיקלים ובעל מאפיינים מקיפים כגון מקדם חיכוך נמוך, ביצועים יציבים, עמידות בפני הזדקנות, התאמה לטווח טמפרטורות רחב וביצועי איטום מצוינים.

עם זאת, התכונות הפיזיקליות של PTFE, כולל מקדם ההתפשטות הגבוה יותר שלו, רגישותו לזרימה קרה ומוליכות תרמית ירודה, מחייבות את תכנון אטמי המושב להתבסס על מאפיינים אלה. לכן, כאשר חומר האיטום מתקשה, אמינות האטם נפגעת.

יתר על כן, ל-PTFE יש דירוג עמידות לטמפרטורות נמוך וניתן להשתמש בו רק מתחת ל-180 מעלות צלזיוס. מעבר לטמפרטורה זו, חומר האיטום יתיישן. בהתחשב בשימוש ארוך טווח, בדרך כלל אין להשתמש בו מעל 120 מעלות צלזיוס.

ביצועי הוויסות שלו נמוכים יחסית מאלה של שסתום גלובוס, במיוחד שסתומים פנאומטיים (או שסתומים חשמליים).

שסתום גלובוס: מתייחס לשסתום שבו אלמנט הסגירה (דיסק השסתום) נע לאורך קו המרכז של המושב. שינוי פתח המושב הוא ביחס ישר למהלך דיסק השסתום. בשל מהלך הפתיחה והסגירה הקצר של סוג זה של שסתום ותפקוד הכיבוי האמינה שלו, כמו גם הקשר הפרופורציונלי בין שינוי פתח המושב למהלך דיסק השסתום, הוא מתאים מאוד לוויסות זרימה. לכן, סוג זה של שסתום משמש בדרך כלל למטרות כיבוי, ויסות ומצערת.

יתרונות:

במהלך תהליך הפתיחה והסגירה, כוח החיכוך בין דיסק השסתום למשטח האיטום של גוף השסתום קטן יותר מזה של שסתום שער, מה שהופך אותו לעמיד יותר בפני שחיקה.

גובה הפתיחה הוא בדרך כלל רק 1/4 מתעלת המושב, מה שהופך אותו לקטן בהרבה משסתום שער.

בדרך כלל, יש רק משטח איטום אחד על גוף השסתום ועל דיסק השסתום, מה שמקל על הייצור והתיקון.

יש לו דירוג עמידות גבוה יותר לטמפרטורה מכיוון שהאריזה היא בדרך כלל תערובת של אסבסט וגרפיט. שסתומי כדור משמשים בדרך כלל לשסתומי קיטור.

חסרונות:

עקב השינוי בכיוון הזרימה של המדיום דרך השסתום, התנגדות הזרימה המינימלית של שסתום גלובוס גבוהה מזו של רוב סוגי השסתומים האחרים.

בשל מהלך הפתיחה הארוך יותר, מהירות הפתיחה איטית יותר בהשוואה לשסתום כדורי.

שסתום פקק: מתייחס לשסתום סיבובי עם אלמנט סגירה בצורת פקק גלילי או חרוטי. פקק השסתום שעל שסתום הפקק מסובב ב-90 מעלות כדי לחבר או להפריד את המעבר על גוף השסתום, ובכך להשיג את פתיחה או סגירה של השסתום. צורת פקק השסתום יכולה להיות גלילית או חרוטית. עקרון הפעולה שלו דומה לזה של שסתום כדורי, שפותח על בסיס שסתום פקק ומשמש בעיקר בניצול שדות נפט וכן בתעשיות פטרוכימיות.

שסתום בטיחות: משמש כאמצעי הגנה מפני לחץ יתר על כלי קיבול, ציוד או צינורות בלחץ. כאשר הלחץ בתוך הציוד, הכלי או הצינור עולה על הערך המותר, השסתום נפתח אוטומטית כדי לשחרר את מלוא הקיבולת, ומונע עלייה נוספת בלחץ. כאשר הלחץ יורד לערך שצוין, השסתום אמור להיסגר אוטומטית במהירות כדי להגן על הפעולה הבטוחה של הציוד, הכלי או הצינור.

מלכודת קיטור: בהובלת קיטור, אוויר דחוס ותכניות אחרות, נוצרים מי עיבוי. כדי להבטיח את יעילות המכשיר ואת פעולתו הבטוחה, יש צורך לשחרר בזמן את התכניות חסרות התועלת והמזיקות הללו כדי לשמור על צריכת המכשיר ושימושו. יש לו את הפונקציות הבאות: (1) הוא יכול לשחרר במהירות מי עיבוי שנוצרים. (2) הוא מונע דליפת קיטור. (3) הוא מסיר.

שסתום הפחתת לחץ: זהו שסתום המפחית את לחץ הכניסה ללחץ יציאה רצוי באמצעות כוונון ומסתמך על אנרגיית המדיום עצמו כדי לשמור באופן אוטומטי על לחץ יציאה יציב.

שסתום בדיקהידוע גם כשסתום אל-חזור, מונע זרימה חוזרת, שסתום לחץ חוזר או שסתום חד-כיווני. שסתומים אלה נפתחים ונסגרים באופן אוטומטי על ידי הכוח שנוצר מזרימת המדיום בצנרת, מה שהופך אותם לסוג של שסתום אוטומטי. שסתומי אל-חזור משמשים במערכות צנרת ותפקידיהם העיקריים הם מניעת זרימה חוזרת של המדיום, מניעת היפוך של משאבות ומנועים מניעים, ושחרור מדיום מכלים. ניתן להשתמש בשסתומי אל-חזור גם בצנרת המספקת מערכות עזר שבהן הלחץ עשוי לעלות מעל לחץ המערכת. ניתן לסווג אותם בעיקר לסוג סיבובי (מסתובב בהתאם למרכז הכובד) וסוג הרמה (נע לאורך הציר).