كيف يقلل تصميم الصمام السفلي من خطر الانسداد أو التلوث في التطبيقات التي تحتوي على سوائل صلبة أو محملة بالجسيمات؟

إحدى الطرق الأساسية الصمام السفلي يقلل الانسداد من خلال مسار تدفق واسع. يتضمن التصميم الداخلي للصمام فتحات أكبر وأسطح داخلية ناعمة تسمح للسوائل، بما في ذلك تلك التي تحتوي على جزيئات صلبة، بالمرور بأقل قدر من المقاومة. في التطبيقات التي توجد بها جسيمات دقيقة، يمكن أن تصبح مسارات التدفق الضيقة مسدودة بسهولة بواسطة مواد صلبة أكبر، مما يؤدي إلى الانسدادات وتراكم الضغط وانخفاض كفاءة النظام. يسهل مسار التدفق الواسع حركة المواد بشكل أفضل، مما يقلل من احتمالية تراكم الجزيئات في جسم الصمام. تساعد الأسطح الداخلية الملساء في الحفاظ على سرعة السائل وتقليل الاحتكاك، مما يضمن استمرار تدفق المواد الصلبة دون أن تستقر أو تلتصق بالجدران، مما يقلل بشكل أكبر من خطر الانسداد.

تم تجهيز العديد من الصمامات السفلية بآليات التنظيف الذاتي لضمان إزالة أي جزيئات صلبة قد تتراكم داخل الصمام بشكل دوري دون الحاجة إلى تدخل يدوي. وتعتبر هذه الميزات مهمة بشكل خاص في الأنظمة التي تحتوي السوائل فيها على مستوى عالٍ من الجسيمات. تم تصميم بعض الصمامات بمقاعد صمامات بزاوية أو مثبتة بشكل مسطح تشجع تدفق السائل لطرد الحطام بشكل طبيعي، مما يمنع التراكم داخل الصمام. من خلال تحريك الحطام والجسيمات بشكل مستمر، تساعد ميزات التنظيف الذاتي في الحفاظ على التشغيل دون انقطاع ومنع التلوث الذي قد يضعف أداء النظام. في بعض الحالات، قد يكون الصمام مزودًا بنظام تنظيف محمل بنابض يقوم بشكل دوري بمسح أي تراكم للمواد، أو نظام تدفق نبضي يستخدم دفعات قصيرة وعالية السرعة من السوائل لإزالة الجزيئات ومنع الانسداد.

بالنسبة للتطبيقات التي تتضمن سوائل ذات تركيز كبير من المواد الصلبة، قد يشتمل الصمام السفلي على مرشحات مضمنة أو عناصر غربلة لاحتجاز الجزيئات الأكبر حجمًا قبل دخولها إلى آلية الصمام. تم تصميم هذه المرشحات لالتقاط المواد الصلبة والاحتفاظ بها، ومنعها من دخول الصمام والتسبب في انسداده. تتميز المواد المستخدمة في المرشحات عادةً بأنها مقاومة للتآكل ومقاومة للتآكل، مما يضمن عملها بشكل فعال لفترة طويلة حتى في ظروف التشغيل القاسية. ومن خلال استخدام هذه المرشحات أو الشاشات، يضمن الصمام دخول السائل النظيف فقط إلى المكونات الداخلية، مما يقلل بشكل كبير من فرص الانسداد أو التلوث. يمكن تصنيع المرشحات من مواد مختلفة، بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الشبكة المنسوجة، أو الأقمشة الاصطناعية، اعتمادًا على نوع السوائل والجسيمات التي تتم معالجتها.

غالبًا ما يشتمل الصمام السفلي على تصميم محدد يعزز الحركة الفعالة للمواد الصلبة داخل السائل، مثل مسار التدفق المائل أو المائل. تمنع هذه الزاوية تراكم الجزيئات الصلبة داخل الصمام، حيث تساعد الجاذبية في الحفاظ على حركة المواد وتضمن عدم احتجازها في جسم الصمام. يمكن أن يسهل التفريغ المائل أو المتجه للأسفل الإزالة الطبيعية للحطام، مما يساعد على إزالة الجسيمات من الصمام والأنابيب السفلية. في الأنظمة التي تتضمن تدفقًا يعتمد على الجاذبية، يضمن تصميم الصمام استمرار أي جزيئات صلبة داخل السائل في التحرك نحو نقطة التفريغ، مما يمنعها من التراكم في المناطق التي قد تسبب انسدادات أو تقلل من كفاءة النظام.

تعتبر المواد المستخدمة في بناء الصمام السفلي ضرورية لمنع التآكل الناتج عن الجزيئات الكاشطة. عند التعامل مع السوائل المحملة بالجسيمات، يمكن للمواد الصلبة أن تتسبب في تآكل الأسطح الداخلية للصمام بمرور الوقت، مما يؤدي إلى تطور مناطق خشنة تحبس الحطام الإضافي. ولمكافحة ذلك، تُستخدم عادةً مواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ المقوى أو الطلاءات الخزفية في تصنيع الصمام. هذه المواد ليست مقاومة للتآكل فحسب، بل لها أيضًا أسطح ناعمة تجعل من الصعب على الجزيئات الصلبة الالتصاق، مما يقلل من فرص الانسداد. ويضمن استخدام المواد المقاومة للتآكل أن يحافظ الصمام على سلامته البنيوية حتى في الظروف الكيميائية أو البيئية القاسية، مما يسمح بالاستخدام طويل الأمد دون الحاجة إلى عمليات استبدال أو إصلاح متكررة.