چگونه طراحی یک شیر پایینی خطر گرفتگی یا رسوب را در کاربردهایی با سیالات جامد یا پر از ذرات به حداقل می رساند؟

یکی از راه های اولیه شیر پایین به حداقل رساندن گرفتگی از طریق یک مسیر جریان گسترده است. طراحی داخلی دریچه شامل دهانه های بزرگتر و سطوح داخلی صاف است که به سیالات، از جمله آنهایی که ذرات جامد دارند، با حداقل مقاومت عبور می کنند. در کاربردهایی که ذرات معلق وجود دارد، مسیرهای جریان باریک می توانند به راحتی توسط مواد جامد بزرگتر مسدود شوند که منجر به مسدود شدن، افزایش فشار و کاهش کارایی سیستم می شود. یک مسیر جریان گسترده حرکت بهتر مواد را تسهیل می کند و احتمال تجمع ذرات در بدنه شیر را کاهش می دهد. سطوح صاف داخلی به حفظ سرعت سیال و کاهش اصطکاک کمک می کند و تضمین می کند که مواد جامد بدون ته نشین شدن یا چسبیدن به دیوارها به جریان خود ادامه می دهند و خطر گرفتگی را بیشتر کاهش می دهد.

بسیاری از شیرهای پایین مجهز به مکانیزم های خود تمیز شونده هستند تا اطمینان حاصل شود که ذرات جامدی که ممکن است در داخل دریچه انباشته شوند به طور دوره ای بدون نیاز به مداخله دستی پاک شوند. این ویژگی‌ها به‌ویژه در سیستم‌هایی که سیالات حاوی سطح بالایی از ذرات هستند، مهم هستند. برخی از شیرها با نشیمنگاه های سوپاپ زاویه دار یا هموار طراحی شده اند که جریان سیال را تشویق می کند تا به طور طبیعی زباله ها را خارج کند و از تجمع در داخل شیر جلوگیری می کند. با حرکت مداوم زباله ها و ذرات، ویژگی های خود تمیز شونده به حفظ عملکرد بدون وقفه و جلوگیری از رسوب که می تواند عملکرد سیستم را مختل کند، کمک می کند. در موارد خاص، شیر ممکن است مجهز به یک سیستم تمیزکننده فنری باشد که به طور دوره‌ای هرگونه تجمع مواد را پاک می‌کند، یا یک سیستم جریان پالسی که از موج‌های کوتاه و با سرعت بالا سیال برای پاک کردن ذرات و جلوگیری از گرفتگی استفاده می‌کند.

برای کاربردهایی که شامل سیالاتی با غلظت سنگین مواد جامد می شود، شیر پایین ممکن است فیلترهای درون خطی یا عناصر غربالگری را برای به دام انداختن ذرات بزرگتر قبل از ورود به مکانیزم دریچه ترکیب کند. این فیلترها برای جذب و نگهداری مواد جامد طراحی شده اند و از ورود آن به دریچه و ایجاد انسداد جلوگیری می کنند. مواد مورد استفاده برای فیلترها معمولاً مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر خوردگی هستند و تضمین می کنند که آنها به طور مؤثر در یک دوره طولانی حتی در شرایط عملیاتی سخت کار می کنند. با استفاده از این فیلترها یا صفحه‌ها، شیر اطمینان حاصل می‌کند که فقط مایع تمیزکننده وارد اجزای داخلی می‌شود و احتمال گرفتگی یا رسوب را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. بسته به نوع سیال و ذرات در حال پردازش، فیلترها را می توان از مواد مختلفی از جمله فولاد ضد زنگ، توری بافته شده یا پارچه های مصنوعی ساخت.

شیر پایین اغلب دارای یک طراحی خاص است که حرکت موثر جامدات را در داخل سیال، مانند مسیر جریان زاویه دار یا شیبدار، ارتقا می دهد. این زاویه‌دهی از تجمع ذرات جامد در داخل شیر جلوگیری می‌کند، زیرا گرانش به حرکت مواد کمک می‌کند و تضمین می‌کند که در بدنه دریچه به دام نمی‌افتند. تخلیه شیبدار یا رو به پایین می تواند حذف طبیعی زباله ها را تسهیل کند و به پاکسازی ذرات از شیر و لوله های پایین دست کمک کند. در سیستم هایی که جریان تغذیه گرانشی دخیل است، طراحی شیر تضمین می کند که ذرات جامد درون سیال همچنان به سمت نقطه تخلیه حرکت می کنند و از تجمع آنها در مناطقی که می تواند باعث گرفتگی یا کاهش کارایی سیستم شود، جلوگیری می کند.

مواد مورد استفاده در ساخت شیر ​​پایینی برای جلوگیری از سایش و پارگی ذرات ساینده بسیار مهم هستند. هنگام برخورد با سیالات ذرات، مواد جامد می توانند سطوح داخلی شیر را در طول زمان فرسوده کنند و منجر به ایجاد مناطق ناهمواری شود که زباله های اضافی را به دام می اندازد. برای مبارزه با این، معمولاً از مواد مقاوم در برابر سایش مانند فولاد ضد زنگ سخت شده یا پوشش‌های سرامیکی در ساخت شیر ​​استفاده می‌شود. این مواد نه تنها در برابر سایش مقاوم هستند، بلکه دارای سطوح صافی هستند که چسبیدن ذرات جامد را دشوار می کند و احتمال گرفتگی را کاهش می دهد. استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی تضمین می کند که شیر یکپارچگی ساختاری خود را حتی در شرایط سخت شیمیایی یا محیطی حفظ می کند و امکان استفاده طولانی مدت بدون نیاز به تعویض یا تعمیر مکرر را فراهم می کند.