व्हॉल्व्ह सीलिंग तत्त्व

व्हॉल्व्हचे अनेक प्रकार आहेत, परंतु त्यांचे मूलभूत कार्य एकच आहे, ते म्हणजे माध्यमाचा प्रवाह जोडणे किंवा थांबवणे. त्यामुळे, व्हॉल्व्हच्या सीलिंगची समस्या खूप प्रकर्षाने दिसून येते.

व्हॉल्व्ह माध्यमाचा प्रवाह चांगल्या प्रकारे थांबवू शकेल आणि गळती रोखू शकेल, हे सुनिश्चित करण्यासाठी व्हॉल्व्हचे सील अखंड असल्याची खात्री करणे आवश्यक आहे. व्हॉल्व्हमधून गळती होण्याची अनेक कारणे आहेत, ज्यात अयोग्य संरचनात्मक रचना, सदोष सीलिंग संपर्क पृष्ठभाग, सैल जोडणीचे भाग, व्हॉल्व्ह बॉडी आणि व्हॉल्व्ह कव्हरमधील सैल फिट इत्यादींचा समावेश आहे. या सर्व समस्यांमुळे व्हॉल्व्हचे सीलिंग अयोग्य होऊ शकते, ज्यामुळे गळतीची समस्या निर्माण होते. म्हणून,व्हॉल्व्ह सीलिंग तंत्रज्ञानहे वाल्वच्या कार्यक्षमतेशी आणि गुणवत्तेशी संबंधित एक महत्त्वाचे तंत्रज्ञान आहे आणि त्यासाठी पद्धतशीर व सखोल संशोधनाची आवश्यकता असते.

व्हॉल्व्हच्या निर्मितीपासून, त्यांच्या सीलिंग तंत्रज्ञानातही मोठा विकास झाला आहे. आतापर्यंत, व्हॉल्व्ह सीलिंग तंत्रज्ञान मुख्यत्वे दोन प्रमुख पैलूंमध्ये दिसून येते, म्हणजेच स्टॅटिक सीलिंग आणि डायनॅमिक सीलिंग.

तथाकथित स्टॅटिक सील म्हणजे सामान्यतः दोन स्थिर पृष्ठभागांमधील सील होय. स्टॅटिक सीलच्या सीलिंग पद्धतीमध्ये प्रामुख्याने गॅस्केटचा वापर केला जातो.

तथाकथित डायनॅमिक सील मुख्यत्वेकरून याचा संदर्भ देतेव्हॉल्व्ह स्टेमचे सीलिंगजे व्हॉल्व्ह स्टेमच्या हालचालीमुळे व्हॉल्व्हमधील माध्यमाची गळती रोखते. डायनॅमिक सीलची मुख्य सीलिंग पद्धत म्हणजे स्टफिंग बॉक्सचा वापर करणे.

१. स्थिर सील

स्थिर सीलिंग म्हणजे दोन स्थिर भागांमध्ये सील तयार करणे, आणि या सीलिंग पद्धतीमध्ये प्रामुख्याने गॅस्केटचा वापर केला जातो. वॉशरचे अनेक प्रकार आहेत. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या वॉशरमध्ये फ्लॅट वॉशर, ओ-आकाराचे वॉशर, रॅप्ड वॉशर, विशेष आकाराचे वॉशर, वेव्ह वॉशर आणि वाउंड वॉशर यांचा समावेश होतो. प्रत्येक प्रकाराचे, त्यात वापरल्या जाणाऱ्या वेगवेगळ्या सामग्रीनुसार, आणखी वर्गीकरण केले जाऊ शकते.
①फ्लॅट वॉशरफ्लॅट वॉशर हे सपाट वॉशर असतात जे दोन स्थिर भागांच्या मध्ये सपाट ठेवले जातात. साधारणपणे, वापरलेल्या सामग्रीनुसार, त्यांचे प्लास्टिक फ्लॅट वॉशर, रबर फ्लॅट वॉशर, मेटल फ्लॅट वॉशर आणि कंपोझिट फ्लॅट वॉशर असे वर्गीकरण केले जाऊ शकते. प्रत्येक सामग्रीची स्वतःची उपयोगाची व्याप्ती असते.
② ओ-रिंग. ओ-रिंग म्हणजे 'ओ' आकाराचा छेद असलेला गॅस्केट. त्याचा छेद 'ओ' आकाराचा असल्यामुळे, त्यात एक विशिष्ट स्व-घट्ट होण्याचा गुणधर्म असतो, त्यामुळे त्याचा सीलिंग प्रभाव सपाट गॅस्केटपेक्षा चांगला असतो.
③ वॉशर्सचा समावेश. रॅप्ड गॅस्केट म्हणजे एका विशिष्ट पदार्थावर दुसरा पदार्थ गुंडाळलेला गॅस्केट होय. अशा गॅस्केटमध्ये सामान्यतः चांगली लवचिकता असते आणि तो सीलिंगचा प्रभाव वाढवू शकतो. ④ विशेष आकाराचे वॉशर्स. विशेष आकाराचे वॉशर्स म्हणजे अनियमित आकाराचे गॅस्केट्स, ज्यामध्ये ओव्हल वॉशर्स, डायमंड वॉशर्स, गिअर-टाइप वॉशर्स, डोव्हेटेल-टाइप वॉशर्स इत्यादींचा समावेश होतो. या वॉशर्समध्ये सामान्यतः स्वतःहून घट्ट होण्याचा गुणधर्म असतो आणि ते बहुतेक उच्च आणि मध्यम दाबाच्या व्हॉल्व्हमध्ये वापरले जातात.
⑤ वेव्ह वॉशर. वेव्ह गॅस्केट म्हणजे फक्त तरंगाच्या आकाराचे गॅस्केट. हे गॅस्केट सामान्यतः धातू आणि अधातू पदार्थांच्या मिश्रणाने बनलेले असतात. सामान्यतः कमी दाब आणि चांगला सीलिंग प्रभाव ही त्यांची वैशिष्ट्ये आहेत.
⑥ वॉशर गुंडाळा. गुंडाळलेल्या गॅस्केट म्हणजे पातळ धातूच्या पट्ट्या आणि अधातूच्या पट्ट्या एकत्र घट्ट गुंडाळून तयार केलेल्या गॅस्केट. या प्रकारच्या गॅस्केटमध्ये चांगली लवचिकता आणि सीलिंगचे गुणधर्म असतात. गॅस्केट बनवण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या साहित्याचे मुख्यत्वे तीन प्रकार आहेत, म्हणजेच धातूजन्य साहित्य, अधातूजन्य साहित्य आणि संमिश्र साहित्य. सर्वसाधारणपणे, धातूजन्य साहित्यामध्ये उच्च शक्ती आणि तीव्र तापमान प्रतिरोधकता असते. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या धातूजन्य साहित्यामध्ये तांबे, ॲल्युमिनियम, स्टील इत्यादींचा समावेश होतो. अधातूजन्य साहित्याचे अनेक प्रकार आहेत, ज्यात प्लॅस्टिक उत्पादने, रबर उत्पादने, ॲस्बेस्टॉस उत्पादने, तागाची उत्पादने इत्यादींचा समावेश होतो. हे अधातूजन्य साहित्य मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते आणि विशिष्ट गरजेनुसार निवडले जाऊ शकते. तसेच संमिश्र साहित्याचेही अनेक प्रकार आहेत, ज्यात लॅमिनेट्स, संमिश्र पॅनेल्स इत्यादींचा समावेश होतो, जे देखील विशिष्ट गरजेनुसार निवडले जातात. सामान्यतः, नालीदार वॉशर आणि सर्पिलाकार गुंडाळलेले वॉशर जास्त वापरले जातात.

२. डायनॅमिक सील

डायनॅमिक सील म्हणजे असे सील जे व्हॉल्व्ह स्टेमच्या हालचालीमुळे व्हॉल्व्हमधील माध्यमाचा प्रवाह गळण्यापासून रोखते. सापेक्ष हालचालीदरम्यान ही एक सीलिंगची समस्या असते. मुख्य सीलिंग पद्धत म्हणजे स्टफिंग बॉक्स. स्टफिंग बॉक्सचे दोन मूलभूत प्रकार आहेत: ग्लँड प्रकार आणि कॉम्प्रेशन नट प्रकार. सध्या ग्लँड प्रकार हा सर्वात जास्त वापरला जाणारा प्रकार आहे. सर्वसाधारणपणे, ग्लँडच्या स्वरूपानुसार, त्याचे दोन प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: संयुक्त प्रकार आणि अविभाज्य प्रकार. जरी प्रत्येक प्रकार वेगळा असला तरी, त्यांमध्ये मूलतः दाबण्यासाठी बोल्टचा समावेश असतो. कॉम्प्रेशन नट प्रकार सामान्यतः लहान व्हॉल्व्हसाठी वापरला जातो. या प्रकारच्या लहान आकारामुळे, दाबण्याची शक्ती मर्यादित असते.
स्टफिंग बॉक्समध्ये, पॅकिंग थेट व्हॉल्व्ह स्टेमच्या संपर्कात येत असल्यामुळे, पॅकिंगमध्ये चांगले सीलिंग, कमी घर्षण गुणांक असणे, माध्यमाच्या दाब आणि तापमानाशी जुळवून घेण्याची क्षमता असणे आणि ते गंज-प्रतिरोधक असणे आवश्यक आहे. सध्या, सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या फिलर्समध्ये रबर ओ-रिंग्ज, पॉलीटेट्राफ्लुरोएथिलीन ब्रेडेड पॅकिंग, एस्बेस्टॉस पॅकिंग आणि प्लास्टिक मोल्डिंग फिलर्स यांचा समावेश होतो. प्रत्येक फिलरच्या स्वतःच्या लागू होण्याच्या अटी आणि व्याप्ती असतात आणि त्याची निवड विशिष्ट गरजेनुसार केली पाहिजे. सीलिंगचा उद्देश गळती रोखणे हा आहे, त्यामुळे व्हॉल्व्ह सीलिंगच्या तत्त्वाचा अभ्यास गळती रोखण्याच्या दृष्टिकोनातूनही केला जातो. गळतीची दोन मुख्य कारणे आहेत. एक म्हणजे सीलिंगच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करणारा सर्वात महत्त्वाचा घटक, म्हणजेच सीलिंग पेअर्समधील अंतर, आणि दुसरे म्हणजे सीलिंग पेअरच्या दोन्ही बाजूंमधील दाबातील फरक. व्हॉल्व्ह सीलिंगच्या तत्त्वाचे विश्लेषण द्रव सीलिंग, वायू सीलिंग, गळती वाहिनी सीलिंगचे तत्त्व आणि व्हॉल्व्ह सीलिंग पेअर या चार पैलूंमधूनही केले जाते.

द्रव घट्टपणा

द्रवांचे सीलिंग गुणधर्म हे द्रवाच्या स्निग्धतेवर (viscosity) आणि पृष्ठताणावर (surface tension) अवलंबून असतात. जेव्हा गळक्या व्हॉल्व्हची केशिका (capillary) वायूने ​​भरली जाते, तेव्हा पृष्ठताणामुळे द्रव दूर ढकलला जाऊ शकतो किंवा केशिकेमध्ये द्रव आत येऊ शकतो. यामुळे एक स्पर्शकोन (tangent angle) तयार होतो. जेव्हा स्पर्शकोन ९०° पेक्षा कमी असतो, तेव्हा द्रव केशिकेमध्ये आत ढकलला जातो आणि गळती होते. माध्यमांच्या वेगवेगळ्या गुणधर्मांमुळे गळती होते. समान परिस्थितीत, वेगवेगळी माध्यमे वापरून केलेल्या प्रयोगांचे निकाल वेगवेगळे येतात. यासाठी पाणी, हवा किंवा केरोसीन इत्यादी वापरता येतात. जेव्हा स्पर्शकोन ९०° पेक्षा जास्त असतो, तेव्हाही गळती होते. कारण याचा संबंध धातूच्या पृष्ठभागावरील ग्रीस किंवा मेणाच्या थराशी असतो. एकदा हे पृष्ठभागावरील थर विरघळले की, धातूच्या पृष्ठभागाचे गुणधर्म बदलतात आणि जो द्रव मूळतः दूर ढकलला जात होता, तो पृष्ठभाग ओला करून गळती सुरू करतो. वरील परिस्थिती लक्षात घेता, पॉइसनच्या सूत्रानुसार, केशिकेचा व्यास कमी करून आणि माध्यमाची स्निग्धता वाढवून गळती रोखण्याचा किंवा गळतीचे प्रमाण कमी करण्याचा उद्देश साध्य करता येतो.

गॅस घट्टपणा

पॉइसनच्या सूत्रानुसार, वायूची घट्टपणा ही वायूच्या रेणूंच्या आणि वायूच्या स्निग्धतेशी संबंधित असते. गळती ही केशिका नळीच्या लांबी आणि वायूच्या स्निग्धतेच्या व्यस्त प्रमाणात, आणि केशिका नळीच्या व्यास व प्रेरक शक्तीच्या सम प्रमाणात असते. जेव्हा केशिका नळीचा व्यास वायूच्या रेणूंच्या सरासरी स्वातंत्र्य अंशाएवढा असतो, तेव्हा वायूचे रेणू मुक्त औष्णिक गतीने केशिका नळीमध्ये प्रवेश करतात. म्हणून, जेव्हा आपण व्हॉल्व्ह सीलिंग चाचणी करतो, तेव्हा सीलिंगचा परिणाम साधण्यासाठी माध्यम पाणीच असले पाहिजे, आणि हवा, म्हणजेच वायू, सीलिंगचा परिणाम साधू शकत नाही.

जरी आपण प्लॅस्टिक विरूपणाद्वारे केशिकेचा व्यास वायूच्या रेणूंच्या पलीकडे कमी केला, तरीही आपण वायूचा प्रवाह थांबवू शकत नाही. याचे कारण असे की वायू धातूच्या भिंतींमधून विसरित होऊ शकतात. म्हणून, वायू चाचण्या करताना, आपल्याला द्रव चाचण्यांपेक्षा अधिक कठोर असणे आवश्यक आहे.

गळती वाहिनीचे सीलिंग तत्त्व

व्हॉल्व्ह सीलचे दोन भाग असतात: तरंग पृष्ठभागावर पसरलेली असमानता आणि तरंग शिखरांमधील अंतरावरील तरंगमयतेचा खडबडीतपणा. आपल्या देशातील बहुतेक धातूंच्या पदार्थांमध्ये लवचिक ताण कमी असतो, त्यामुळे जर आपल्याला सीलबंद स्थिती प्राप्त करायची असेल, तर आपल्याला धातूच्या पदार्थाच्या दाब शक्तीवर उच्च आवश्यकता ठेवाव्या लागतात, म्हणजेच, पदार्थाची दाब शक्ती त्याच्या लवचिकतेपेक्षा जास्त असली पाहिजे. म्हणून, व्हॉल्व्हची रचना करताना, सीलिंग जोडीमध्ये विशिष्ट कठीणतेचा फरक जुळवला जातो. दाबाच्या क्रियेमुळे, विशिष्ट प्रमाणात प्लास्टिक विरूपणाचा सीलिंग प्रभाव निर्माण होतो.

जर सीलिंग पृष्ठभाग धातूच्या सामग्रीपासून बनलेला असेल, तर पृष्ठभागावरील असमान उंचवटे सर्वात आधी दिसू लागतील. सुरुवातीला, या असमान उंचवट्यांमध्ये प्लॅस्टिक विरूपण घडवून आणण्यासाठी केवळ थोड्या भाराचा वापर केला जाऊ शकतो. जेव्हा संपर्क पृष्ठभाग वाढतो, तेव्हा पृष्ठभागावरील असमानतेचे प्लॅस्टिक-इलास्टिक विरूपणात रूपांतर होते. यावेळी, खोलगट भागातील दोन्ही बाजूंना खडबडीतपणा निर्माण होतो. जेव्हा मूळ सामग्रीमध्ये गंभीर प्लॅस्टिक विरूपण घडवून आणू शकेल असा भार लावणे आणि दोन्ही पृष्ठभागांना घट्ट संपर्कात आणणे आवश्यक असते, तेव्हा हे उर्वरित मार्ग सलग रेषेच्या आणि परिघीय दिशेच्या बाजूने बंद केले जाऊ शकतात.

व्हॉल्व्ह सील जोडी

व्हॉल्व्ह सीलिंग पेअर म्हणजे व्हॉल्व्ह सीट आणि क्लोजिंग मेंबरचा तो भाग आहे, जो एकमेकांच्या संपर्कात आल्यावर बंद होतो. वापरादरम्यान, धातूचा सीलिंग पृष्ठभाग आत अडकलेले माध्यम, माध्यमामुळे होणारे क्षरण, झीज कण, कॅव्हिटेशन आणि इरोशन यांमुळे सहजपणे खराब होतो. उदाहरणार्थ, झीज कण. जर झीज कण पृष्ठभागाच्या खडबडीतपणापेक्षा लहान असतील, तर सीलिंग पृष्ठभाग झिजल्यावर पृष्ठभागाची अचूकता खालावण्याऐवजी सुधारेल. याउलट, पृष्ठभागाची अचूकता खालावेल. म्हणून, झीज कणांची निवड करताना, त्यांचे साहित्य, कार्य परिस्थिती, स्नेहनक्षमता आणि सीलिंग पृष्ठभागावरील क्षरण यांसारख्या घटकांचा सर्वसमावेशकपणे विचार करणे आवश्यक आहे.

ज्याप्रमाणे झीज होणाऱ्या कणांमुळे सीलची गळती रोखली जाते, त्याचप्रमाणे सील निवडताना त्यांच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करणाऱ्या विविध घटकांचा सर्वसमावेशकपणे विचार करणे आवश्यक आहे. त्यामुळे, गंज, ओरखडे आणि झीज यांना प्रतिरोधक असलेल्या सामग्रीची निवड करणे गरजेचे आहे. अन्यथा, यापैकी कोणत्याही आवश्यकतेची पूर्तता न झाल्यास, सीलिंगची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात कमी होईल.