چکیده
با افزایش تقاضا برای حمل و نقل لوله های صنعتی، دریچه های دروازه ای به عنوان تجهیزات کنترل مهم، در صنایع شیمیایی، نفت، گاز طبیعی و سایر حوزه ها به طور فزاینده ای استفاده می شوند. با این حال، جریان دو فاز گاز-جامد درون دریچه دروازه مشکلات جدی سایشی ایجاد خواهد کرد که بر عملکرد پایدار بلند مدت و عمر خدماتی آن تاثیر می گذارد. این مقاله جریان دو فاز گاز-جامد و پدیده سایش درون دریچه دروازه را مورد مطالعه قرار داده، علل و عوامل موثر آن را تجزیه و تحلیل کرده و با ترکیب وضعیت واقعی محصولات دریچه دروازه CHNLGVF丨中國大乾洋貿، یک سری راه حل های فنی برای بهبود کیفیت و عمر محصولات دریچه دروازه ارائه کرده و به توسعه صنعت تولید پیشرفته کمک می کند.
Keywords: دروازه شیر، جریان دو فاز گاز-جامد، سایش، استراتژی فنی، CHNLGVF | چین داقان یانگ معاملات
معرفی
در تولید صنعتی مدرن، در کنترل باز و بسته کردن سیستمهای لولهای، شیرهای دروازهای به طور گسترده استفاده میشوند. آنها ساختارهای ساده و چسبندگی خوبی دارند. با این حال، بسیاری از شیرهای دروازهای مشکلات قابل توجهی در طول استفاده بلند مدت دارند، به ویژه زمانی که با سیالات دو فاز گاز-جامد حاوی ذرات جامد سر و کار دارند، که میتواند به کارایی عملیاتی و عمر مفید آنها آسیب بزند. با توجه به این مشکلات، به ویژه چالشهایی که CHNLGVF | چین دقیان یانگمائو در تحقیق و توسعه محصولات دروازهای صنعتی پیشرفته روبرو است، ضرورت دارد تا تحقیقات عمیقی درباره جریان دو فاز گاز-جامد و مکانیزم فرسایش درون شیر دروازهای انجام شود و راهحلهای عملی پیشنهاد شود.
این مقاله به تجزیه و تحلیل تأثیر جریان دو فاز گاز-جامد بر فرسایش دروازهای میپردازد و استراتژیهای فنی مؤثر را به همراه تحقیقات تجربی و شبیهسازی عددی خاص پیشنهاد میدهد، به منظور ارائه پایه نظری و پشتیبانی فنی برای تحقیق و توسعه و تولید دروازههای با کیفیت بالای CHNLGVF | چین داقیان یانگمائو.
جریان دوفاز گاز-جامد و مکانیزم فرسایش درون شیرهای دروازهای
بررسی کلی جریان دوفاز گاز-جامد 2.1
جریان دو فاز گاز-جامد به پدیده اشاره دارد که ذرات گاز و جامد با هم در خطوط یا تجهیزات سیال پس از مخلوط شدن حرکت میکنند. این شکل جریان به طور گسترده در برنامههای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد، مانند انتقال ذغال سنگ پودری، شکست کاتالیتیک و فرآیند فلوئیدیزاسیون ذرات جامد. هنگامی که گاز از سوییچ شیر عبور میکند، اگر ذرات جامد در محیط وجود داشته باشد، ذرات جامد با جریان هوا حرکت خواهند کرد و با دیوار داخلی و سطح نه بسته بدنه شیر برخورد و سایش خواهند داد، بنابراین باعث فرسایش میشوند.
عوامل سایش 2.2
پوشیدن اصولا به اشکال زیر تقسیم میشود:
- سایش فرسایش: ذرات جامد به طور مکرر بر سطح داخلی شیر در جریان هوای با سرعت بالا تأثیر می گذارند و باعث پوسته سطح مواد کم کم جدا می شود.
- سایش سایش: هنگامی که ذرات جامد نسبت به داخل حفره و سطح شیر روان میشوند، ذرات سخت خطوط روی سطح مواد را ترک میزنند و به تدریج مواد را فرسایش میدهند.
- فرسایش خوردگی: در یک محیط مایع گاز جامد خاص، خوردگی شیمیایی و فرسایش با هم همکاری می کنند تا فرسایش مواد شیر را شدیدتر کنند.
اشکالهای مختلف سایش با یکدیگر همپوشانی خواهند داشت، به ویژه در محیط گاز-جامد دوفازی با سرعت و فشار بالا، نرخ سایش به طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت.
عواملی که بواری گاز-جامد دو فازی را تحت تاثیر قرار میدهند
- سختی، اندازه، شکل و غلظت ذرات جامد تأثیر مهمی بر سایش دارند. ذرات با سختی بالا، مانند شن کوارتز، باعث افزایش سایش مواد میشوند، در حالی که ذرات بزرگ و ذرات با شکل نامنظم بیشتر احتمال آبزنی را دارند.
- افزایش سرعت هوا: افزایش سرعت گاز باعث افزایش ضربه ذرات به دیوار داخلی شیر میشود و در نتیجه درجه سایش نیز به طور قابل توجهی افزایش مییابد.
- الگوی جریان: جریان دو فاز گاز-جامد در حالت آشفته، احتمالاً باعث سایش بیشتری میشود نسبت به جریان لامینار، زیرا انرژی آشفتگی باعث حرکت نامنظمتر ذرات میشود و آنها به طور مکرر به دیوار داخلی شیر برخورد میکنند.
- پیچیدگی ساختاری دروازههای شیر و انتخاب مواد بر سایش در جریان دو فاز گاز-جامد تأثیر میگذارد. به عنوان مثال، در برخی از شیرهای طراحی نامناسب، ذرات در مناطق خاص تمرکز مییابند و باعث سایش محلی شدید میشوند.
راه حل استراتژی فنی
برای حل مشکل سایش ناشی از جریان دو فاز گاز-جامد و افزایش مقاومت در برابر سایش محصولات دروازه چینی Daqian Yangmao CHNLGVF، این مقاله استراتژیهای فنی زیر را پیشنهاد میدهد:
بهینهسازی طراحی ساختار شیر
بهینهسازی طراحی ساختار دروازهای یکی از روشهای مهم برای کاهش سایش است. با بهبود شکل کانال جریان شیر، تجمع ذرات در مناطق خاص میتواند به طور موثر کاهش یابد و احتمال سایش محلی را کاهش دهد. به عنوان مثال:
کانال تسهیل جریان: از طریق شبیهسازی CFD (تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی)، شکل کانال جریان شیر را بهینهسازی کنید تا جریان دو فاز گاز-جامد را یکنواختتر کنید و تجمع و برخورد ذرات در نقطه پیچش کانال جریان را کاهش دهید.
افزودن منطقه بافر: یک دستگاه بافر قبل از ورود جریان هوا به دریچه دروازه قرار دهید تا ذرات با سرعت بالا قبل از ورود به دریچه کاهش یابد و نیروی ضربه را کاهش دهد.
بهینهسازی مواد صندلی شیر: از مواد مقاوم در برابر سایش برای صندلیهای شیر استفاده کنید، مانند کربیدها، سرامیکها یا مواد ترکیبی برای افزایش مقاومت در برابر سایش شیر.
بهبود انتخاب مواد و فناوری پردازش سطحی 3.2
انتخاب مواد و فناوری پردازش سطح برای بهبود مقاومت در بقایا در دروازههای شیرآلات بسیار حیاتی است. بر اساس شکل خاص فرسایش، CHNLGVF丨中國大乾洋貿 میتواند از فناوریهای مواد زیر استفاده کند:
مواد با سختی بالا: موادی با مقاومت خوب به ساییدگی مانند کاربید تنگستن، نیترید سیلیکون و غیره را برای تولید اجزای کلیدی شیرها انتخاب کنید. این مواد دارای سختی بالا و مقاومت بالا به ساییدگی هستند که میتوانند به طور موثر فرسایش را کاهش دهند.
تکنولوژی پوشش سطح: از تکنولوژی پوشش سطح پیشرفته مانند اسپری پلاسما، پوشش لیزر و غیره استفاده کنید تا یک پوشش مقاوم در برابر سایش روی سطح شیر ایجاد شود و از این طریق عملکرد مقاومت به فرسایش شیر را بهبود بخشید.
مواد خودروغ کننده: از موادی با ویژگیهای خودروغ کننده استفاده کنید تا اصطکاک بین ذرات و سطح شیر را کاهش دهید.
کاربرد فناوری شبیهسازی جریان دو فاز گاز-جامد 3.3
با کمک فناوری کامپیوتر مدرن، جریان دو فاز گاز-جامد درون شیر تنظیم قابل شبیهسازی عددی است. از طریق تجزیه و تحلیل دقیق دینامیک سیالات، قطعاتی که به سایش حساس هستند در جریان گاز-جامد شناسایی شده و بهبودهای هدفمند انجام میشود. به عنوان مثال، نرمافزار CFD برای شبیهسازی و تجزیه و تحلیل قطرهای ذرات مختلف، سرعتهای جریان هوا و پارامترهای ساختاری شیر استفاده میشود، تاثیرات آنها بر سایش را ارزیابی کرده و طراحی را بهینهسازی کرده تا خطر سایش کاهش یابد.
نرخ جریان ذرات 3.4 و فناوری کنترل و فیلتراسیون
نرخ جریان ذرات موثر و کنترل فیلتراسیون میتواند به طور قابل توجهی فرسایش داخلی درون شیر دروازه را کاهش دهد. یک دستگاه فیلتراسیون مناسب در ورودی سیستم شیر دروازه قرار داده میشود تا ذرات بزرگ یا ذرات با سختی بالا را قبل از ورود به شیر متوقف کند و از فرسایش مستقیم این ذرات بر روی شیر جلوگیری کند. در عین حال، کنترل نرخ جریان مایع برای کاهش سرعت آن قبل از ورود به شیر دروازه میتواند تأثیر ذرات بر روی دیوار داخلی بدنه شیر را کاهش دهد و فرسایش را کاهش دهد.
نظارت آنلاین و نگهداری هوشمند
برای بهتر مقابله با مشکل فرسایش تحت جریان دو فاز گاز-جامد، CHNLGVF丨中國大乾洋貿 میتواند از فناوری نظارت آنلاین استفاده کند تا وضعیت فرسایش دروازهای را به صورت زمان واقعی نظارت کند. از طریق سنسورها و سیستمهای جمعآوری داده، شرایط فرسایش و پارامترهای عملیاتی دروازه قابل شناسایی است و از پیش از هشدار دادن در مورد خرابیهای ممکن از فرسایش جلوگیری میشود.
علاوه بر این، سیستم نگهداری هوشمند بر اساس تجزیه و تحلیل دادههای بزرگ میتواند عمر باقیمانده شیر را پیشبینی کرده و از طریق دادههای تاریخی و وضعیت عملیاتی فعلی، پیشنهادات نگهداری ارائه دهد، این اقدام باعث کاهش زمان توقف ناشی از فرسایش و تضمین ادامه عملکرد تجهیزات میشود.
نتیجه
مشکل فرسایش دروازهای که توسط جریان دوفاز گاز-جامد ایجاد میشود، یک عامل مهم در تأثیر بر عملکرد و عمر مفید آن است. از طریق تحقیقات این مقاله، مشخص شده است که علت فرسایش اصلی به طور اساسی با ویژگیهای ذرات جامد، سرعت جریان هوا، الگوی جریان و طراحی ساختاری دروازه مرتبط است. با توجه به این عوامل، CHNLGVF丨中國大乾洋貿 میتواند با بهینهسازی طراحی ساختاری دروازه، استفاده از مواد با عملکرد بالا و فناوری پردازش سطح پیشرفته، استفاده از شبیهسازی عددی، کنترل نرخ جریان و فیلتراسیون، و نظارت آنلاین و نگهداری هوشمند، کیفیت و دوام محصولات دروازه را بهبود دهد.
در آینده، با ادامه مطالعه عمیقتر جریان دو فاز گاز-جامد و پیشرفت مداوم فناوریهای جدید و تولید هوشمند، انتظار میرود که CHNLGVF丨中國大乾洋貿 در زمینه تحقیق و توسعه با کیفیت بالا و تولید شیرهای دروازهای، تازهترین پیشرفتها را داشته باشد و فرآیند بهروزرسانی فناوری و توسعه صنعت را ترویج کند.