तीन प्रकार के वाल्व क्या हैं?

जब इंजीनियर और तकनीशियन "तीन प्रकार के वाल्व क्या हैं" खोजते हैं, तो वे अक्सर यह जानकर आश्चर्यचकित हो जाते हैं कि इसका कोई एक सार्वभौमिक उत्तर नहीं है। सत्य एक साधारण तीन-श्रेणी की सूची की तुलना में अधिक सूक्ष्म है। वाल्वों का वर्गीकरण पूरी तरह से परिचालन संदर्भ पर निर्भर करता है, चाहे आप हाइड्रोलिक पावर सिस्टम, औद्योगिक प्रक्रिया पाइपिंग, या मैकेनिकल एक्चुएटर एकीकरण के साथ काम कर रहे हों।

यह जटिलता इंजीनियरिंग शब्दावली में कोई बग नहीं है—यह एक विशेषता है। विभिन्न औद्योगिक विषयों ने अपने स्वयं के वर्गीकरण ढांचे विकसित किए हैं क्योंकि वे विभिन्न वाल्व विशेषताओं को प्राथमिकता देते हैं। एक हाइड्रोलिक सिस्टम डिजाइनर नियंत्रण कार्यों पर ध्यान केंद्रित करता है, जबकि एक प्रोसेस प्लांट इंजीनियर सेवा कर्तव्य की परवाह करता है, और एक रखरखाव तकनीशियन को एक्चुएटर चयन और स्थानिक योजना के लिए यांत्रिक गति प्रकारों को समझने की आवश्यकता होती है।

इस व्यापक मार्गदर्शिका में, हम तीन सबसे आधिकारिक वर्गीकरण ढाँचों का पता लगाएंगे जो विभिन्न इंजीनियरिंग संदर्भों में वाल्व प्रकारों को परिभाषित करते हैं। प्रत्येक ढाँचा उद्योग मानकों और वास्तविक दुनिया की अनुप्रयोग आवश्यकताओं द्वारा समर्थित "तीन प्रकार" प्रश्न का एक वैध उत्तर प्रस्तुत करता है।

फ़्रेमवर्क एक: द्रव विद्युत प्रणालियों में कार्यात्मक वर्गीकरण

हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियों में, वाल्व विद्युत पारेषण सर्किट के तार्किक निष्पादक के रूप में कार्य करते हैं। इस ढांचे में तीन मूलभूत वाल्व प्रकार नियंत्रण फ़ंक्शन पर आधारित हैं: दिशात्मक नियंत्रण वाल्व, दबाव नियंत्रण वाल्व, और प्रवाह नियंत्रण वाल्व। यह वर्गीकरण स्वचालन इंजीनियरिंग पर हावी है और आईएसओ 1219 (द्रव शक्ति प्रतीक) और एनएफपीए टी3.10.19 मानकों में स्पष्ट रूप से मान्यता प्राप्त है।

विनियमन/नियंत्रण

दिशात्मक नियंत्रण वाल्व (डीसीवी) किसी भी द्रव विद्युत प्रणाली की तार्किक नींव स्थापित करते हैं। उनका प्राथमिक कार्य एक सर्किट के भीतर द्रव प्रवाह पथ को रूट करना, मोड़ना या अवरुद्ध करना है, जिससे हाइड्रोलिक सिलेंडर (विस्तार, वापस लेना, या पकड़ना) या हाइड्रोलिक मोटर्स (घड़ी की दिशा में, वामावर्त, या रोकना) जैसे एक्चुएटर्स की गति दिशा निर्धारित करना है।

डीसीवी की आंतरिक वास्तुकला दो प्रमुख डिजाइन दर्शन में आती है: स्पूल वाल्व और पॉपपेट वाल्व। स्पूल वाल्व में एक सटीक रूप से मशीनीकृत बेलनाकार तत्व (स्पूल) होता है जिसमें भूमि और खांचे होते हैं जो एक मिलान बोर के भीतर स्लाइड करते हैं। जैसे ही स्पूल अक्षीय रूप से चलता है, यह वाल्व बॉडी में बंदरगाहों को कवर या उजागर करता है, द्रव पथ को पुनर्निर्देशित करता है। यह डिज़ाइन जटिल स्विचिंग लॉजिक को लागू करने में उत्कृष्ट है - एक एकल वाल्व बॉडी 4-वे 3-पोजीशन या 5-वे 2-पोजीशन कॉन्फ़िगरेशन प्राप्त कर सकती है। हालाँकि, स्पूल वाल्व में एक अंतर्निहित भौतिक विशेषता होती है जिसे क्लीयरेंस सीलिंग कहा जाता है। सुचारू स्लाइडिंग गति की अनुमति देने के लिए, स्पूल और बोर के बीच कई माइक्रोमीटर का रेडियल क्लीयरेंस होना चाहिए। यह दबाव में अपरिहार्य आंतरिक रिसाव (स्पूल बाईपास) बनाता है, जिससे स्पूल वाल्व सहायक चेक वाल्व के बिना लंबे समय तक लोड रखने के लिए अनुपयुक्त हो जाते हैं।

इसके विपरीत, पॉपपेट वाल्व एक चल समापन तत्व (शंकु, गेंद, या डिस्क) का उपयोग करते हैं जो प्रवाह के लिए लंबवत सीट के खिलाफ दबाता है। यह एक संपर्क सील या फेस सील बनाता है। बंद होने पर, सिस्टम दबाव वास्तव में तत्व को सीट के खिलाफ अधिक मजबूती से दबाने में सहायता करता है, जिससे सकारात्मक, लगभग-शून्य रिसाव सीलिंग प्राप्त होती है। यह पॉपपेट वाल्व को लोड-होल्डिंग, सुरक्षा कटऑफ और उच्च दबाव अलगाव अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। स्ट्रोक आम तौर पर छोटा होता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत तेज़ प्रतिक्रिया समय होता है, और प्रारंभिक कार्रवाई एक स्व-सफाई प्रभाव प्रदान करती है जो स्पूल की तुलना में पॉपपेट डिज़ाइन को बेहतर संदूषण सहनशीलता प्रदान करती है।

डीसीवी का विनिर्देश "तरीके" (द्रव बंदरगाहों की संख्या) और "स्थिति" (स्थिर स्पूल राज्यों की संख्या) के आधार पर एक मानक नोटेशन प्रणाली का पालन करता है। उदाहरण के लिए, 4-वे 3-स्थिति वाल्व (4/3) में चार पोर्ट होते हैं - दबाव (पी), टैंक (टी), और दो कार्य पोर्ट (ए, बी) - और तीन स्थिर स्थिति। सिस्टम व्यवहार के लिए 3-स्थिति वाल्वों की केंद्र स्थिति महत्वपूर्ण है। एक ओ-प्रकार का बंद केंद्र सभी बंदरगाहों को अवरुद्ध कर देता है, एक्चुएटर्स को स्थिति में लॉक कर देता है लेकिन पंप दबाव का निर्माण करता है। एक एच-प्रकार का फ्लोट सेंटर पी को अवरुद्ध करते हुए ए, बी और टी को जोड़ता है, जिससे एक्चुएटर को स्वतंत्र रूप से तैरने की अनुमति मिलती है। वाई-प्रकार का अग्रानुक्रम केंद्र ए और बी को अवरुद्ध करते हुए पी और टी को जोड़ता है, पंप को टैंक में उतारता है और एक्चुएटर लॉक को बनाए रखते हुए गर्मी उत्पादन को कम करता है।

दबाव नियंत्रण वाल्व

हाइड्रोलिक भौतिकी में, दबाव प्रति इकाई क्षेत्र पर लगने वाले बल के बराबर होता है ($$पी = एफ/ए$$). इसलिए, सिस्टम दबाव को नियंत्रित करना अनिवार्य रूप से एक्चुएटर आउटपुट बल को नियंत्रित करना है। दबाव नियंत्रण वाल्व सुरक्षित परिचालन स्थितियों को बनाए रखने और बल नियंत्रण उद्देश्यों को प्राप्त करने के लिए अधिकतम सिस्टम दबाव को सीमित करते हैं या स्थानीयकृत सर्किट दबाव को नियंत्रित करते हैं।

राहत वाल्व सुरक्षा आधारशिला के रूप में कार्य करता है - सिस्टम के समानांतर जुड़ा हुआ एक सामान्य रूप से बंद वाल्व। जब सिस्टम का दबाव स्प्रिंग-सेट बल सीमा से अधिक हो जाता है, तो वाल्व खुल जाता है और अतिरिक्त तरल पदार्थ को वापस टैंक में भेज देता है, जिससे अधिकतम सिस्टम दबाव सीमित हो जाता है। यह ओवरलोड स्थितियों के तहत होसेस, सील और एक्चुएटर्स की विनाशकारी विफलता को रोकता है। प्रत्यक्ष-संचालित राहत वाल्व तुरंत प्रतिक्रिया करते हैं लेकिन महत्वपूर्ण दबाव ओवरराइड (क्रैकिंग दबाव और पूर्ण प्रवाह दबाव के बीच का अंतर) प्रदर्शित करते हैं। पायलट-संचालित राहत वाल्व मुख्य स्पूल उद्घाटन को नियंत्रित करने के लिए एक छोटे पायलट वाल्व का उपयोग करते हैं, जो एक चापलूसी दबाव-प्रवाह विशेषता वक्र प्रदान करता है जो व्यापक प्रवाह सीमाओं में अधिक स्थिर सिस्टम दबाव बनाए रखता है। पायलट-संचालित डिज़ाइन दूरस्थ दबाव समायोजन और सिस्टम अनलोडिंग कार्यों की भी सुविधा प्रदान करते हैं।

दृश्य समानता के बावजूद दबाव कम करने वाले वाल्व मौलिक रूप से भिन्न सिद्धांत पर काम करते हैं। ये सामान्य रूप से खुले वाल्व होते हैं जो एक सर्किट के भीतर श्रृंखला में स्थापित होते हैं। वे आउटलेट दबाव को कम करने के लिए प्रवाह को दबाते हैं और इनलेट दबाव में उतार-चढ़ाव की परवाह किए बिना निरंतर कम दबाव बनाए रखने के लिए आउटलेट दबाव फीडबैक का उपयोग करते हैं। यह तब आवश्यक है जब एक एकल हाइड्रोलिक स्रोत को विभिन्न दबाव आवश्यकताओं के साथ कई सर्किटों की सेवा करनी चाहिए - उदाहरण के लिए, एक मुख्य प्रणाली को सिलेंडर बल के लिए 20 एमपीए (2900 पीएसआई) की आवश्यकता होती है जबकि एक सहायक क्लैंपिंग सर्किट को केवल 5 एमपीए (725 पीएसआई) की आवश्यकता होती है।

हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियों में, वाल्व विद्युत पारेषण सर्किट के तार्किक निष्पादक के रूप में कार्य करते हैं। इस ढांचे में तीन मूलभूत वाल्व प्रकार नियंत्रण फ़ंक्शन पर आधारित हैं: दिशात्मक नियंत्रण वाल्व, दबाव नियंत्रण वाल्व, और प्रवाह नियंत्रण वाल्व। यह वर्गीकरण स्वचालन इंजीनियरिंग पर हावी है और आईएसओ 1219 (द्रव शक्ति प्रतीक) और एनएफपीए टी3.10.19 मानकों में स्पष्ट रूप से मान्यता प्राप्त है।

उत्थापन और ऊर्ध्वाधर गति प्रणालियों के लिए काउंटरबैलेंस वाल्व महत्वपूर्ण हैं। एक सिलेंडर की रिटर्न लाइन में स्थापित, वे गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से पैदा होने वाले भार से थोड़ा ऊपर दबाव पर सेट होते हैं। बैकप्रेशर उत्पन्न करके, वे गुरुत्वाकर्षण बल के तहत भार को मुक्त रूप से गिरने से रोकते हैं, जिससे सुचारू नियंत्रित वंश सुनिश्चित होता है। आधुनिक काउंटरबैलेंस वाल्व एक चेक वाल्व को एकीकृत करते हैं जो उठाने के संचालन के लिए मुक्त रिवर्स प्रवाह की अनुमति देता है।

प्रवाह नियंत्रण वाल्व

प्रवाह नियंत्रण वाल्व, वाल्व के माध्यम से प्रति इकाई समय में द्रव की मात्रा को नियंत्रित करते हैं, जिससे एक्चुएटर गति (सिलेंडर विस्तार/वापसी वेग या मोटर घूर्णी गति) को नियंत्रित किया जाता है। किसी छिद्र के माध्यम से मूलभूत प्रवाह समीकरण है$$Q = C_d A \\sqrt{2\\Delta P/\\rho}$$, जहां Q प्रवाह दर है, A छिद्र क्षेत्र है, और ΔP छिद्र पर दबाव अंतर है।

सबसे सरल प्रवाह नियंत्रण एक सुई वाल्व है, जिसे गैर-क्षतिपूर्ति के रूप में वर्गीकृत किया गया है। उपरोक्त समीकरण से, प्रवाह Q न केवल प्रारंभिक क्षेत्र A पर बल्कि दबाव अंतर ΔP के वर्गमूल पर भी निर्भर करता है। यदि लोड बदलता है, तो ΔP बदलता है, जिससे गति अस्थिरता पैदा होती है। इस मूलभूत समस्या को हल करने के लिए, दबाव-क्षतिपूर्ति प्रवाह नियंत्रण वाल्व थ्रॉटलिंग छिद्र के साथ श्रृंखला में एक आंतरिक निरंतर-अंतर दबाव कम करने वाले वाल्व (कम्पेसाटर) को शामिल करते हैं। यह कम्पेसाटर मुख्य छिद्र पर स्थिर ΔP बनाए रखने के लिए लोड दबाव के आधार पर स्वचालित रूप से अपने स्वयं के उद्घाटन को समायोजित करता है। ΔP को स्थिर रखने पर, प्रवाह Q केवल उद्घाटन क्षेत्र A का एक कार्य बन जाता है, जिससे लोड-स्वतंत्र निरंतर गति नियंत्रण प्राप्त होता है।

प्रवाह नियंत्रण वाल्व की सर्किट स्थिति गति नियंत्रण विधि को परिभाषित करती है। मीटर-इन नियंत्रण एक्चुएटर में प्रवेश करने वाले प्रवाह को नियंत्रित करने वाले वाल्व को रखता है। यह निरंतर, प्रतिरोधी भार वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, लेकिन बैकप्रेशर नहीं बना सकता है - जब गुरुत्वाकर्षण-संचालित गति जैसे अत्यधिक भार का सामना करना पड़ता है, तो एक्चुएटर भाग जाएगा। मीटर-आउट नियंत्रण एक्चुएटर से बाहर निकलने वाले प्रवाह को नियंत्रित करने वाले वाल्व को रखता है। रिटर्न साइड पर बैकप्रेशर का निर्माण करके, यह अधिक कठोर हाइड्रोलिक समर्थन बनाता है जो प्रभावी रूप से ओवररनिंग लोड रनवे को रोकता है और बेहतर गति सुचारूता प्रदान करता है। हालाँकि, बैकप्रेशर इनलेट कक्ष में दबाव को तीव्र कर सकता है, जिसके लिए डिज़ाइन के दौरान सावधानीपूर्वक दबाव रेटिंग सत्यापन की आवश्यकता होती है।

फ्रेमवर्क दो: प्रोसेस पाइपिंग में सेवा शुल्क वर्गीकरण

जब हम संदर्भ को द्रव विद्युत सर्किट से औद्योगिक प्रक्रिया संयंत्रों में स्थानांतरित करते हैं - जिसमें तेल और गैस, रासायनिक प्रसंस्करण, जल उपचार और बिजली उत्पादन शामिल होते हैं - तो तीन प्रकार के वाल्वों को पाइपिंग सिस्टम में उनके सेवा कर्तव्य के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। यह ढांचा अलगाव वाल्व, विनियमन वाल्व और गैर-रिटर्न वाल्व को मौलिक त्रिमूर्ति के रूप में पहचानता है। यह वर्गीकरण P&ID (पाइपिंग और इंस्ट्रुमेंटेशन डायग्राम) विकास पर हावी है और ASME B31.3 और API 600 जैसे पाइपिंग मानकों में परिलक्षित होता है।

अलगाव वाल्व

आइसोलेशन वाल्व (जिन्हें ब्लॉक वाल्व या शटऑफ वाल्व भी कहा जाता है) को पूर्ण प्रवाह या पूर्ण रुकावट की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे पूरी तरह से खुली या पूरी तरह से बंद स्थिति में काम करते हैं और इनका उपयोग कभी भी थ्रॉटलिंग सेवा के लिए नहीं किया जाना चाहिए। आंशिक रूप से खुली स्थिति में लंबे समय तक संचालन के कारण उच्च-वेग वाले तरल पदार्थ सीलिंग सतहों को वायर ड्राइंग नामक घटना के माध्यम से नष्ट कर देते हैं, सीलिंग प्रदर्शन को नष्ट कर देते हैं और भयावह रिसाव का कारण बनते हैं।

गेट वाल्व क्लासिक रैखिक शटऑफ़ डिज़ाइन का प्रतिनिधित्व करते हैं। एक पच्चर के आकार की डिस्क प्रवाह को काटने के लिए प्रवाह की दिशा में लंबवत चलती है। जब पूरी तरह से खुला होता है, तो प्रवाह पथ न्यूनतम दबाव ड्रॉप के साथ एक सीधा-थ्रू नाली बनाता है, जिससे गेट वाल्व उन सेवाओं के लिए आदर्श बन जाते हैं जहां कम प्रतिरोध महत्वपूर्ण होता है। गेट वाल्व विभिन्न परिचालन विशेषताओं के साथ दो स्टेम कॉन्फ़िगरेशन में आते हैं। राइजिंग स्टेम गेट वाल्व (OS&Y-आउटसाइड स्क्रू और योक) में बाहरी धागे होते हैं जो हैंडव्हील घूमने पर स्टेम को ऊपर उठाने का कारण बनते हैं। यह दृश्य स्थिति संकेत प्रदान करता है - विस्तारित स्टेम का अर्थ है खुला - और जंग को रोकने, प्रक्रिया मीडिया के संपर्क से धागे को दूर रखता है। ये अग्नि सुरक्षा प्रणालियों और महत्वपूर्ण प्रक्रिया लाइनों में मानक हैं जहां स्थिति दृश्यता सुरक्षा-महत्वपूर्ण है। नॉन-राइजिंग स्टेम गेट वाल्व (एनआरएस) में स्टेम घूमता है लेकिन लंबवत रूप से अनुवाद नहीं करता है, आंतरिक नट धागे पच्चर में बने होते हैं। यह डिज़ाइन ऊर्ध्वाधर स्थान की आवश्यकताओं को कम करता है, जिससे वे दबी हुई पाइपलाइनों या सीमित स्थानों के लिए उपयुक्त हो जाते हैं, लेकिन इसमें सहज स्थिति संकेत का अभाव होता है और थ्रेड्स को मीडिया जंग के संपर्क में लाया जाता है।

गेट वाल्वों को मल्टी-टर्न ऑपरेशन की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है धीमी गति से खुलना और बंद होना। हालाँकि यह पानी के हथौड़े को रोकता है, यह उन्हें आपातकालीन शटऑफ़ के लिए अनुपयुक्त बनाता है। सीलिंग सतहें गैलिंग (दबाव और घर्षण के तहत धातु की सतहों की ठंडी वेल्डिंग) के लिए भी अतिसंवेदनशील होती हैं।

बॉल वाल्व रोटरी शटऑफ़ के लिए आधुनिक मानक का प्रतिनिधित्व करते हैं। थ्रू-बोर वाला एक गोला समापन तत्व के रूप में कार्य करता है। 90 डिग्री घूमने से गति और दक्षता के साथ पूर्ण खुला या पूर्ण बंद संचालन प्राप्त होता है। फुल-पोर्ट बॉल वाल्व में पाइप से मेल खाने वाले बोर व्यास होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रवाह प्रतिरोध नगण्य होता है। फ्लोटिंग बॉल और ट्रूनियन-माउंटेड डिज़ाइन के बीच सीलिंग तंत्र मौलिक रूप से भिन्न होता है। फ्लोटिंग बॉल वाल्व में, गेंद केवल सीटों द्वारा समर्थित होती है और शरीर के भीतर "तैरती" है। मीडिया का दबाव गेंद को डाउनस्ट्रीम सीट की ओर धकेलता है, जिससे कड़ी सीलिंग बनती है। यह डिज़ाइन निम्न से मध्यम दबाव और छोटे व्यास के लिए काम करता है, लेकिन उच्च दबाव वाले बड़े-बोर अनुप्रयोगों में, ऑपरेटिंग टॉर्क बहुत अधिक हो जाता है और तनाव के तहत सीटें ख़राब हो जाती हैं। ट्रूनियन-माउंटेड बॉल वाल्व यांत्रिक रूप से ऊपरी और निचले ट्रूनियन के बीच गेंद को ठीक करते हैं, जिससे गेंद की गति रुक ​​जाती है। मीडिया का दबाव सीलिंग प्राप्त करने के लिए स्प्रिंग-लोडेड सीटों को गेंद की ओर धकेलता है। यह डिज़ाइन नाटकीय रूप से ऑपरेटिंग टॉर्क को कम करता है और डबल ब्लॉक और ब्लीड (डीबीबी) कार्यक्षमता को सक्षम करता है, जिससे यह पाइपलाइन ट्रांसमिशन और उच्च दबाव अनुप्रयोगों के लिए एपीआई 6डी विकल्प बन जाता है।

विनियमन वाल्व

विनियमन वाल्व (जिन्हें नियंत्रण वाल्व या थ्रॉटलिंग वाल्व भी कहा जाता है) प्रवाह प्रतिरोध को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और इस प्रकार प्रवाह दर, दबाव या तापमान को नियंत्रित करते हैं। आइसोलेशन वाल्वों के विपरीत, उन्हें आंशिक उद्घाटन के दौरान होने वाले उच्च वेग, अशांति और गुहिकायन या चमक का सामना करना पड़ता है। वे कभी भी खुलते और बंद नहीं होते-वे थ्रॉटलिंग ज़ोन में रहते हैं।

ग्लोब वाल्व सटीक नियंत्रण के लिए मानक निर्धारित करते हैं। एक प्लग के आकार की डिस्क प्रवाह केंद्र रेखा के साथ चलती है। आंतरिक प्रवाह पथ एक एस-आकार बनाता है, जो तेज दिशात्मक परिवर्तनों के माध्यम से तरल पदार्थ को मजबूर करता है। यह टेढ़ा रास्ता भारी मात्रा में द्रव ऊर्जा को नष्ट कर देता है, जिससे बारीक प्रवाह मॉड्यूलेशन संभव हो जाता है। डिस्क रूपरेखा (रैखिक, समान प्रतिशत, त्वरित उद्घाटन) को बदलकर, इंजीनियर वाल्व की अंतर्निहित प्रवाह विशेषता को परिभाषित कर सकते हैं। समान प्रतिशत विशेषताएँ प्रक्रिया नियंत्रण में सबसे आम हैं क्योंकि वे गैर-रेखीय सिस्टम दबाव ड्रॉप परिवर्तनों की भरपाई करते हैं, पूर्ण स्ट्रोक रेंज में अपेक्षाकृत स्थिर नियंत्रण लूप लाभ बनाए रखते हैं। ग्लोब वाल्व उत्कृष्ट थ्रॉटलिंग परिशुद्धता और टाइट शटऑफ (समानांतर संपर्क में डिस्क और सीट मेट) प्रदान करते हैं, लेकिन उच्च प्रवाह प्रतिरोध पर्याप्त दबाव हानि पैदा करता है।

तितली वाल्व प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए प्रवाह धारा के भीतर घूमने वाली एक डिस्क का उपयोग करते हैं। पारंपरिक संकेंद्रित तितली वाल्व सरल कम दबाव वाली जल प्रणालियों की सेवा करते हैं, लेकिन विलक्षण तितली वाल्व उच्च-प्रदर्शन नियंत्रण क्षेत्र में प्रवेश कर चुके हैं। डबल-ऑफ़सेट डिज़ाइन में स्टेम अक्ष डिस्क केंद्र और पाइप केंद्र रेखा दोनों से ऑफसेट होता है। इस कैम प्रभाव के कारण डिस्क खुलने पर तेजी से सीट से दूर उठ जाती है, जिससे घर्षण और घिसाव कम हो जाता है। ट्रिपल-ऑफसेट डिज़ाइन सीट शंकु अक्ष और पाइप सेंटरलाइन के बीच एक तीसरा कोणीय ऑफसेट जोड़ते हैं। यह वास्तविक "घर्षण रहित" ऑपरेशन को प्राप्त करता है, जिससे धातु-से-धातु को कठोर सीलिंग की अनुमति मिलती है जो बुलबुला-तंग शून्य रिसाव तक पहुंचती है और अत्यधिक तापमान और दबाव का सामना करती है। ट्रिपल-ऑफ़सेट मेटल-सीटेड बटरफ्लाई वाल्व गंभीर सेवा भाप और हाइड्रोकार्बन अनुप्रयोगों पर हावी हैं।

वाल्व आकार की भौतिकी गणना-आधारित चयन की मांग करती है। प्रवाह गुणांक ($$C_v$$) 1 साई दबाव ड्रॉप पर वाल्व के माध्यम से बहने वाले 60°F पानी के प्रति मिनट गैलन को परिभाषित करता है। यह वाल्व क्षमता की सार्वभौमिक मीट्रिक के रूप में कार्य करता है। आकार देने का सूत्र$$C_v = Q\\sqrt{SG/\\Delta P}$$प्रवाह दर Q, विशिष्ट गुरुत्व SG, और दबाव ड्रॉप ΔP से संबंधित है।

गंभीर तरल सेवा के लिए महत्वपूर्ण चमकती और गुहिकायन को समझना है। जैसे ही वाल्व के वेना कॉन्ट्रैक्टा (न्यूनतम क्षेत्र) के माध्यम से द्रव तेज होता है, वेग चरम पर होता है और दबाव अपने निम्नतम बिंदु पर पहुंच जाता है। डाउनस्ट्रीम, दबाव आंशिक रूप से ठीक हो जाता है। चमकती तब होती है जब पोस्ट-वेना संकुचन दबाव तरल के वाष्प दबाव से ऊपर नहीं पहुंच पाता है - तरल स्थायी रूप से दो-चरण प्रवाह में वाष्पीकृत हो जाता है, और उच्च-वेग वाष्प-तरल मिश्रण गंभीर कटाव क्षति का कारण बनता है। गुहिकायन तब होता है जब वेना कॉन्ट्रैक्टा दबाव वाष्प दबाव (बुलबुले बनाने) से नीचे चला जाता है, लेकिन डाउनस्ट्रीम दबाव वाष्प दबाव से ऊपर हो जाता है। बुलबुले फूटते हैं, जिससे अत्यधिक स्थानीयकृत माइक्रो-जेट और शॉकवेव्स उत्पन्न होती हैं जो विनाशकारी शोर, कंपन और सामग्री के ढेर का कारण बनती हैं। दबाव पुनर्प्राप्ति कारक ($$F_L$$) वाल्व के गुहिकायन प्रतिरोध की विशेषता बताता है। ग्लोब वाल्व आमतौर पर ऊंचे होते हैं$$F_L$$मान (कम पुनर्प्राप्ति), गेंद और तितली वाल्व (कम) की तुलना में बेहतर गुहिकायन प्रतिरोध प्रदान करते हैं$$F_L$$, उच्च पुनर्प्राप्ति)।

नॉन-रिटर्न वाल्व

चेक वाल्व (नॉन-रिटर्न वाल्व) स्व-सक्रिय उपकरण हैं जो आगे के प्रवाह के साथ खुलते हैं और रिवर्स प्रवाह के साथ बंद होते हैं। वे मुख्य रूप से पंपों को रिवर्स रोटेशन क्षति से बचाते हैं और सिस्टम जल निकासी को रोकते हैं। अन्य वाल्व प्रकारों के विपरीत, वे बाहरी नियंत्रण संकेतों के बिना काम करते हैं - द्रव गति और गुरुत्वाकर्षण सक्रियण बल प्रदान करते हैं।

स्विंग चेक वाल्व में एक डिस्क होती है जो हिंज पिन के चारों ओर घूमती है। वे कम प्रवाह प्रतिरोध प्रदान करते हैं लेकिन कम-वेग या स्पंदित प्रवाह स्थितियों में डिस्क चटकने की संभावना होती है। तीव्र प्रवाह उत्क्रमण वाले अनुप्रयोगों में, डिस्क बंद होने पर स्विंग चेक विनाशकारी जल हथौड़ा उत्पन्न कर सकता है। लिफ्ट चेक वाल्व में एक डिस्क होती है जो ग्लोब वाल्व के निर्माण के समान लंबवत चलती है। वे कड़ी सीलिंग प्रदान करते हैं और उच्च दबाव का सामना करते हैं, लेकिन उच्च प्रवाह प्रतिरोध और मलबे से रुकावट की संवेदनशीलता प्रदर्शित करते हैं। टिल्टिंग डिस्क चेक वाल्व बड़े पंप स्टेशनों (बाढ़ नियंत्रण, जल आपूर्ति) के लिए प्रीमियम समाधान का प्रतिनिधित्व करते हैं। डिस्क पिवट अक्ष बैठने की सतह के पास बैठता है, जिससे एक संतुलित एयरफ़ोइल संरचना बनती है। शॉर्ट स्ट्रोक कुशनिंग क्रिया के साथ बेहद तेजी से बंद होने में सक्षम बनाता है, जिससे वॉटर हैमर प्रेशर स्पाइक्स नाटकीय रूप से कम हो जाते हैं।

फ्रेमवर्क तीन: एक्चुएटर एकीकरण के लिए मैकेनिकल मोशन वर्गीकरण

तीसरा प्रमुख वर्गीकरण ढांचा वाल्वों को उनके समापन तत्व के भौतिक गति प्रक्षेपवक्र के आधार पर वर्गीकृत करता है। यह परिप्रेक्ष्य एक्चुएटर चयन (वायवीय, विद्युत, हाइड्रोलिक), स्थानिक लेआउट योजना और रखरखाव रणनीति विकास के लिए आवश्यक है। तीन प्रकार हैं रैखिक गति वाल्व, रोटरी गति वाल्व और स्व-सक्रिय वाल्व।

रैखिक गति वाल्व

रैखिक गति वाल्वों में समापन तत्व होते हैं जो प्रवाह दिशा के लंबवत या समानांतर एक सीधी रेखा में चलते हैं। प्रतिनिधि उदाहरणों में गेट वाल्व, ग्लोब वाल्व, डायाफ्राम वाल्व और पिंच वाल्व शामिल हैं। रैखिक गति आम तौर पर घूर्णनशील टॉर्क को थ्रेडेड तनों के माध्यम से बड़े पैमाने पर रैखिक जोर में परिवर्तित करती है, जिससे उत्कृष्ट सीलिंग बल (उच्च इकाई बैठने का तनाव) मिलता है। थ्रॉटलिंग प्रतिक्रिया अधिक रैखिक होती है, जो उच्च-परिशुद्धता नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। हालाँकि, स्ट्रोक की लंबाई आम तौर पर लंबी होती है, जिसके परिणामस्वरूप वाल्व की ऊँचाई अधिक होती है (महत्वपूर्ण हेडरूम आवश्यकताएँ)।

डायाफ्राम वाल्व और पिंच वाल्व अपनी अनूठी "मीडिया अलगाव" विशेषता के कारण रैखिक वाल्व डिजाइन के भीतर विशेष ध्यान देने योग्य हैं। ये वाल्व लचीले डायाफ्राम या इलास्टोमेरिक स्लीव को संपीड़ित करके प्रवाह को बंद कर देते हैं, जिससे ऑपरेटिंग तंत्र प्रक्रिया मीडिया से पूरी तरह से अलग हो जाता है। यह स्वच्छता अनुप्रयोगों (फार्मास्युटिकल, खाद्य और पेय) में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है जहां संदूषण की रोकथाम सर्वोपरि है, और घोल अनुप्रयोगों (खनन, अपशिष्ट जल) में जहां अपघर्षक कण धातु ट्रिम घटकों को तेजी से नष्ट कर देंगे। डायाफ्राम या आस्तीन सामग्री का चयन (पीटीएफई, ईपीडीएम, प्राकृतिक रबर) शरीर धातु विज्ञान के बजाय प्राथमिक अनुकूलता विचार बन जाता है।

रोटरी मोशन वाल्व

रोटरी मोशन वाल्व में क्लोजर तत्व होते हैं जो एक अक्ष के चारों ओर घूमते हैं, आमतौर पर पूर्ण स्ट्रोक प्राप्त करने के लिए 90 डिग्री। प्रतिनिधि उदाहरणों में बॉल वाल्व, बटरफ्लाई वाल्व और प्लग वाल्व शामिल हैं। ये डिज़ाइन कॉम्पैक्ट संरचना, हल्के वजन और तेज़ संचालन की पेशकश करते हैं। वे स्थान-बाधित इंस्टॉलेशन और तीव्र क्रियान्वयन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं। एपीआई 607 या एपीआई 6एफए के अनुसार अग्नि-सुरक्षित प्रमाणन परीक्षण हाइड्रोकार्बन सेवा में रोटरी वाल्वों के लिए आम है, यह सत्यापित करता है कि अगर आग लगने की घटना के दौरान नरम सीटें जल जाती हैं तो धातु-से-धातु बैकअप सीलिंग चालू हो जाती है।

रोटरी वाल्व का टॉर्क प्रोफ़ाइल पूरे स्ट्रोक में स्थिर नहीं होता है। पीक टॉर्क ब्रेक-टू-ओपन (स्थैतिक घर्षण और दबाव अंतर पर काबू पाने) और एंड-ऑफ-क्लोज (सीटों को अंतिम सीटिंग तक संपीड़ित करना) पर होता है। मध्य-स्ट्रोक टॉर्क मुख्य रूप से गतिशील द्रव टॉर्क है। एक्चुएटर का आकार उपयुक्त सुरक्षा कारकों के साथ अधिकतम टॉर्क पर आधारित होना चाहिए, आमतौर पर सामान्य सेवा के लिए 1.25 से 1.50 और आपातकालीन शटडाउन अनुप्रयोगों के लिए 2.00 तक। रोटरी वाल्व के लिए वायवीय एक्चुएटर आमतौर पर रैक-एंड-पिनियन या स्कॉच-योक तंत्र का उपयोग करते हैं। स्कॉच-योक डिज़ाइन एक यू-आकार का टॉर्क आउटपुट वक्र उत्पन्न करता है जो स्वाभाविक रूप से बॉल और बटरफ्लाई वाल्वों की उच्च-टॉर्क-एट-एंडपॉइंट विशेषता से मेल खाता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च दक्षता होती है और छोटे एक्चुएटर आकार की अनुमति मिलती है।

स्व-सक्रिय वाल्व

स्व-सक्रिय वाल्वों को किसी बाहरी शक्ति स्रोत-विद्युत, वायवीय या हाइड्रोलिक की आवश्यकता नहीं होती है। वे पूरी तरह से प्रक्रिया मीडिया के भीतर की ऊर्जा से संचालित होते हैं। चेक वाल्व द्रव गतिज ऊर्जा का उपयोग करते हैं, राहत और सुरक्षा वाल्व स्थैतिक दबाव बल का उपयोग करते हैं, और स्व-संचालित दबाव नियामक दबाव संतुलन प्रतिक्रिया का उपयोग करते हैं। बाहरी शक्ति की अनुपस्थिति इन वाल्वों को कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए आंतरिक रूप से विफल-सुरक्षित बनाती है।

हालाँकि, स्व-सक्रिय वाल्व द्रव बल और घर्षण के साथ संयुक्त यांत्रिक स्प्रिंग बल के बीच भौतिक संतुलन के कारण हिस्टैरिसीस और डेडबैंड विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं। हिस्टैरिसीस का मतलब है कि खुलने का दबाव और पुनः स्थापित करने का दबाव अलग-अलग होता है - वाल्व अपनी पिछली स्थिति को "याद रखता है"। डेडबैंड वह इनपुट रेंज है जिस पर कोई आउटपुट परिवर्तन नहीं होता है। अत्यधिक डेडबैंड नियंत्रण अस्थिरता का कारण बनता है, जबकि उचित हिस्टैरिसीस (जैसे राहत वाल्व में झटका - सेट दबाव और रीसेट दबाव के बीच का अंतर) वाल्व चैटर (तेजी से साइकिल चलाना जो सीटों को नुकसान पहुंचाता है और खतरनाक दबाव दोलन पैदा करता है) को रोकने के लिए आवश्यक है। ASME सेक्शन VIII डिवीजन 1 (बॉयलर और प्रेशर वेसल कोड) जैसे मानक स्व-सक्रिय सुरक्षा और राहत उपकरणों के लिए विशिष्ट प्रदर्शन आवश्यकताओं को अनिवार्य करते हैं।

अपने आवेदन के लिए सही वर्गीकरण ढाँचा चुनना

इन तीन ढाँचों में से कौन सा लागू करना है यह समझना आपके विशिष्ट इंजीनियरिंग संदर्भ और निर्णय लेने की प्राथमिकताओं पर निर्भर करता है। यदि आप हाइड्रोलिक सिलेंडर के साथ एक स्वचालित विनिर्माण सेल डिजाइन कर रहे हैं और गति अनुक्रमों को प्रोग्राम करने की आवश्यकता है, तो द्रव शक्ति कार्यात्मक वर्गीकरण (दिशात्मक, दबाव, प्रवाह) आपको आवश्यक तार्किक संरचना प्रदान करता है। आपके सर्किट आरेख आईएसओ 1219 प्रतीकों का उपयोग करेंगे जो सीधे इन कार्यात्मक श्रेणियों से मेल खाते हैं, और आपका समस्या निवारण दृष्टिकोण इस बात पर ध्यान केंद्रित करेगा कि कौन सा नियंत्रण फ़ंक्शन विफल हो गया है।

यदि आप एक रासायनिक प्रक्रिया संयंत्र या रिफाइनरी स्थापित कर रहे हैं और पी एंड आईडी विकसित कर रहे हैं, तो सेवा शुल्क वर्गीकरण (अलगाव, विनियमन, गैर-रिटर्न) इस बात से मेल खाता है कि प्रक्रिया इंजीनियर सामग्री प्रवाह नियंत्रण के बारे में कैसे सोचते हैं। आपके वाल्व शेड्यूल दस्तावेज़ सेवा शुल्क के आधार पर वाल्वों को वर्गीकृत करेंगे, और आपके सामग्री विनिर्देश (पाइपलाइन बॉल वाल्व के लिए एपीआई 6डी, नियंत्रण वाल्व के लिए आईईसी 60534, चेक वाल्व के लिए एपीआई 594) स्वाभाविक रूप से इस ढांचे का पालन करते हैं। खरीद के लिए अंतर मायने रखता है - एक आइसोलेशन-ड्यूटी बॉल वाल्व में समान आकार के थ्रॉटलिंग-ड्यूटी बॉल वाल्व की तुलना में एक अलग ट्रिम सामग्री, सीट लीकेज क्लास और एक्चुएटर आकार हो सकता है।

यदि आप एक यांत्रिक रखरखाव तकनीशियन हैं जो भीड़भाड़ वाले उपकरण कक्ष में वाल्व प्रतिस्थापन की योजना बना रहे हैं, या आप एक्चुएशन पैकेज का चयन कर रहे हैं, तो यांत्रिक गति वर्गीकरण (रैखिक, रोटरी, स्व-सक्रिय) आपके व्यावहारिक निर्णयों को संचालित करता है। आपको यह जानने की जरूरत है कि क्या आपके पास बढ़ते तने के लिए ऊर्ध्वाधर निकासी है, क्या आपका मौजूदा एक्चुएटर माउंटिंग पैटर्न रोटरी क्वार्टर-टर्न वाल्व में फिट बैठता है, और क्या आप ऑपरेशन के दौरान वाल्व तक पहुंच सकते हैं। यह वर्गीकरण आपकी स्पेयर पार्ट्स इन्वेंट्री रणनीति को भी प्रभावित करता है - रैखिक गति वाल्व स्टेम और पैकिंग में रोटरी वाल्व बीयरिंग और सीटों की तुलना में अलग-अलग पहनने के पैटर्न और प्रतिस्थापन प्रक्रियाएं होती हैं।

वास्तविकता यह है कि अनुभवी इंजीनियर प्रश्न के उत्तर के आधार पर इन ढांचों के बीच आसानी से आगे बढ़ते हैं। रिफाइनरी में एक नियंत्रण वाल्व को एक साथ प्रवाह नियंत्रण वाल्व (द्रव शक्ति फ़ंक्शन), एक विनियमन वाल्व (प्रक्रिया सेवा कर्तव्य), और एक रैखिक गति वाल्व (यांत्रिक कार्यान्वयन) के रूप में वर्णित किया जा सकता है। प्रत्येक विवरण अपने संदर्भ में सही है, और प्रत्येक अलग-अलग निर्णय लेने की जानकारी प्रदान करता है। कुंजी यह पहचान रही है कि वाल्व वर्गीकरण एक कठोर वर्गीकरण नहीं है, बल्कि दृष्टिकोणों का एक लचीला टूलसेट है।

ez da istripua; aitzitik, kontsumo-eskariaren eta modaren joeraren arteko oihartzunaren emaitza da. 1980ko hamarkadan, Txinako aldi baterako poltsen merkatua bidaia-motxila sinpleekin hasi zen, zeinen funtzioak "salgaiak garraiatzea" mugatzen ziren eta materialak nylon eta mihise merkeak ziren gehienbat. mendearen hasieratik, merkataritza elektronikoaren gorakadak eta nazioarteko marken uholdeak erabat berridatzi dute industriaren panorama. Lineako eta lineaz kanpoko salmenta-eredu integratuak diseinu-kontzeptuak azkar hedatzea ahalbidetu du, eta hainbat material, hala nola larrua, kotoia eta lihoa, ospea hartzen hasi dira. Polts informalak pixkanaka tresna praktikoetatik jantzien "bigarren aurpegira" berritu dira.

निष्कर्ष: संदर्भ वर्गीकरण निर्धारित करता है

जब कोई पूछता है "तीन प्रकार के वाल्व क्या हैं," तकनीकी रूप से सही उत्तर एक प्रश्न से शुरू होता है: किस वर्गीकरण प्रणाली के अनुसार तीन प्रकार? द्रव ऊर्जा इंजीनियर का उत्तर-दिशात्मक नियंत्रण, दबाव नियंत्रण और प्रवाह नियंत्रण-हाइड्रोलिक और वायवीय स्वचालन संदर्भों में पूरी तरह से मान्य है। प्रक्रिया इंजीनियर का उत्तर-अलगाव, विनियमन और गैर-वापसी-औद्योगिक पाइपिंग सेवा कर्तव्यों का सटीक वर्णन करता है। मैकेनिकल इंजीनियर का उत्तर - रैखिक गति, रोटरी गति, और स्व-सक्रिय - भौतिक कार्यान्वयन और एक्चुएटर इंटरफेस को सही ढंग से वर्गीकृत करता है।

वैध उत्तरों की यह बहुलता मानकीकरण की विफलता नहीं है, बल्कि वाल्व इंजीनियरिंग की गहराई और चौड़ाई का प्रतिबिंब है। वाल्व द्रव यांत्रिकी, सामग्री विज्ञान, यांत्रिक डिजाइन और नियंत्रण सिद्धांत के चौराहे पर काम करते हैं। विभिन्न तकनीकी अनुशासन स्वाभाविक रूप से वर्गीकरण प्रणालियाँ विकसित करते हैं जो उनकी समस्या-समाधान दृष्टिकोण और निर्णय लेने की प्राथमिकताओं के साथ संरेखित होती हैं।

विभिन्न विषयों पर काम करने वाले इंजीनियरों के लिए - जैसे कि एकीकृत प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली डिजाइन करना या प्लांट-वाइड परिसंपत्ति विश्वसनीयता कार्यक्रमों का प्रबंधन करना - सभी तीन रूपरेखाओं को समझने से रणनीतिक लाभ मिलता है। यह विभिन्न पृष्ठभूमि के विशेषज्ञों के साथ प्रभावी संचार को सक्षम बनाता है, बेहतर जानकारी वाले उपकरण चयन निर्णयों का समर्थन करता है, और अधिक व्यापक विफलता विश्लेषण की सुविधा प्रदान करता है। जब एक वाल्व विफल हो जाता है, तो यह पूछने पर कि क्या यह अपने दिशात्मक नियंत्रण कार्य, अपने अलगाव सेवा कर्तव्य, या इसके यांत्रिक क्रियान्वयन में विफल रहा है, मूल कारण के विभिन्न पहलुओं को प्रकट करता है और विभिन्न सुधारात्मक कार्रवाइयों का मार्गदर्शन करता है।

जैसे-जैसे वाल्व प्रौद्योगिकी डिजिटल पोजिशनर्स, वायरलेस मॉनिटरिंग और पूर्वानुमानित रखरखाव एल्गोरिदम के साथ आगे बढ़ती है, ये मौलिक वर्गीकरण ढांचे प्रासंगिक बने रहते हैं। एम्बेडेड डायग्नोस्टिक्स वाला एक स्मार्ट वाल्व अभी भी एक कार्यात्मक भूमिका (दबाव नियंत्रण) करता है, एक प्रक्रिया कर्तव्य (थ्रॉटलिंग) करता है, और एक यांत्रिक गति मोड (रोटरी) के माध्यम से संचालित होता है। डिजिटल इंटेलिजेंस परत प्रदर्शन और विश्वसनीयता को बढ़ाती है लेकिन इन मूलभूत वर्गीकरणों को समझने की आवश्यकता को प्रतिस्थापित नहीं करती है। चाहे आप किसी नई सुविधा के लिए वाल्व निर्दिष्ट कर रहे हों, किसी विफल सिस्टम का निवारण कर रहे हों, या किसी मौजूदा संयंत्र का अनुकूलन कर रहे हों, आपके विशिष्ट संदर्भ में किस प्रकार का वर्गीकरण मायने रखता है, इसके बारे में स्पष्टता इंजीनियरिंग उत्कृष्टता की ओर पहला कदम है।