صمام فراشة أنبوب فنتوري: تحكم عالي الكفاءة في التدفق وتطبيقات المكربن

ما هو أنبوب فنتوري

أنبوب فنتوري، المعروف أيضًا باسم أنبوب فنتوري أو فوهة فنتوري، هو جهاز يُستخدم لقياس فرق الضغط في السوائل. يعتمد هذا الجهاز على مبدأ برنولي ومعادلة كوشي في ديناميكا الموائع المستمرة لتوليد فرق ضغط عند مرور السائل عبر أشكال الانقباض والتمدد المصممة خصيصًا داخل الأنبوب، ثم يحول فرق الضغط هذا إلى قيمة قياس معدل التدفق.

مبدأ عمل أنبوب فنتوري

يتكون أنبوب فنتوري من أنبوب مخروطي طويل ذي قسم انقباض في وسطه. تزداد سرعة السائل وينخفض ​​ضغطه عند مروره عبر قسم الانقباض هذا، ثم يعود تدريجيًا إلى حالته الأصلية في قسم التمدد. ومن خلال قياس فرق الضغط بين قسم الانقباض وقسم التمدد، يمكن استنتاج معدل تدفق السائل.

أنواع الصمامات في أنبوب فنتوري

تشمل أنواع الصمامات في أنابيب فنتوري بشكل رئيسي ما يلي:

صمام حجم الهواء الثابت:

تتمثل وظيفة هذا الصمام في الحفاظ على تدفق هواء ثابت.

صمام ثنائي الاستقرار:

يمكنه التبديل لتوفير معدلين مختلفين لتدفق الهواء، وهما معدل التدفق الأقصى ومعدل التدفق الأدنى.

‌

صمام حجم الهواء المتغير:

يتميز هذا الجهاز باستجابة عالية، حيث يمكنه الاستجابة للتعليمات في غضون ثانية واحدة، وتحقيق التحكم في الحلقة المغلقة من خلال إشارات التغذية الراجعة للتدفق، وبالتالي ضبط تدفق الهواء بدقة.
يعتمد مبدأ عمل هذه الصمامات على تأثير فنتوري، أي أنه عند تدفق الهواء عبر الصمام، تتكيف مساحة فتحه تلقائيًا وفقًا لتغير معدل التدفق، مما يتيح تحكمًا دقيقًا في تدفق الهواء. ويشير تأثير فنتوري إلى أنه بعد مرور الهواء عبر أنبوب يتقلص تدريجيًا، يزداد معدل التدفق بشكل ملحوظ، وينخفض ​​الضغط، مما يحقق تحكمًا دقيقًا في تدفق الهواء.

لماذا يتم اختيار صمام الفراشة كصمام أنبوب فنتوري؟

تشمل الأسباب الرئيسية لاختيار صمام الفراشة كصمام أنبوب فنتوري ما يلي:

فعالية التكلفةتكلفة صمام الفراشة منخفضة نسبياً، وعادةً ما تكون ربع تكلفة صمام فنتوري. وهذا عامل مهم عند محدودية الميزانية.

عدم تناسق المعلومات التقنية: لا يمتلك العديد من المستخدمين في السوق فهمًا كافيًا للخصائص التقنية لصمامات فنتوري وصمامات الفراشة، مما يؤدي إلى طلب كبير على صمامات الفراشة في السوق.

متطلبات بيئية منخفضةفي بعض الحالات التي لا تكون فيها متطلبات التحكم البيئي عالية، تكون صمامات الفراشة فعالة تماماً، ولذلك فهي تُستخدم على نطاق واسع.

سهولة التركيب والصيانةيتميز صمام الفراشة ببنية بسيطة، ومساحة تركيب صغيرة، ووزن خفيف، وسهولة الصيانة، مما يجعله مناسبًا للحالات التي تتطلب تركيبًا وصيانة سريعة.

ما هي أنواع صمامات الفراشة ذات أنبوب فنتوري؟

أنواعصمامات الفراشة ذات أنبوب فنتوريوتشمل بشكل رئيسي ما يلي:

صمام فراشة من نوع الرقاقة:

في تصميم صمام الفراشة ذي الرقاقة، تُركّب صفيحة الفراشة على طول قطر الأنبوب لضمان بقاء الصمام مفتوحًا بالكامل دائمًا. يتميز هذا التصميم ببساطة هيكله، وصغر حجمه، وخفة وزنه. يوفر صمام الفراشة ذو الرقاقة طريقتين للإحكام: الإحكام المرن والإحكام المعدني، وهما مناسبتان لمختلف سيناريوهات التطبيق.

صمام فراشة من نوع الفلنجة:

يعتمد صمام الفراشة ذو الحافة تصميمًا بلوحة رأسية، وجذع الصمام عبارة عن هيكل معدني متكامل لضمان استقرار الصمام. وتتكون حلقة منع التسرب فيه من حلقة مركبة من صفيحة جرافيت مرنة وصفيحة من الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يجعله مناسبًا لمختلف الوسائط. تُعد صمامات الفراشة ذات الحافة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب استقرارًا عاليًا وكفاءة عالية في منع التسرب.

صمام فراشة ملحوم:

صمام الفراشة الملحوم هو صمام فراشة غير محكم الإغلاق، مناسب لمواد البناء والتعدين والطاقة. وهو مناسب لخطوط الأنابيب ذات درجة حرارة متوسطة لا تتجاوز 300 درجة مئوية وضغط اسمي يبلغ 0.1 ميجا باسكال، ويمكنه تحقيق توصيل الوسط وفتحه وإغلاقه أو تنظيمه.

صمام فراشة ملولب:

يُزوَّد جسم صمام الفراشة الملولب بخيوط داخلية أو خارجية، مما يُسهِّل توصيله بخيوط الأنابيب. ويُستخدم هذا الصمام على نطاق واسع في مواد البناء، والتعدين، والطاقة.

صمام فراشة بمشبك:

يحتوي صمام الفراشة ذو المشبك على مخفض في تصميمه لتحسين أداء التشغيل، وهو مناسب لخطوط الأنابيب ذات الأقطار الكبيرة. جسم الصمام مصنوع من فولاذ كربوني مكرر، وحلقة الإحكام مصنوعة من حلقة معدنية، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب تشغيلًا متكررًا أو ضغطًا عاليًا.

هذه الأنواع المختلفة منصمامات الفراشة الأنبوبية من نوع فنتوريلكل منها خصائصها وسيناريوهاتها الخاصة. ويمكن للمستخدمين اختيار النوع المناسب وفقًا لاحتياجاتهم المحددة.