परिचय
गेट वाल्व वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य वाल्वों में से एक हैं। अन्य सामान्य प्रकारों में शामिल हैं प्लग, बटरफ्लाई, बॉल और ग्लोब प्रकार के वाल्व।
गेट वाल्व क्रॉस-सेक्शन
गेट वाल्व का उपयोग प्रवाह को शुरू और बंद करने के लिए किया जाता है, लेकिन यह प्रवाह को नियंत्रित (थ्रॉटलिंग) करने के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं। गेट वाल्व के माध्यम से प्रवाह गेट वाल्व के खुले होने की मात्रा के अनुपात में नहीं होता है, यही मुख्य कारण है कि गेट वाल्व थ्रॉटलिंग के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं। यदि वाल्व को थ्रॉटल किया जाता है, तो वाल्व के माध्यम से प्रवाह बहुत अशांत और उच्च वेग वाला होता है, जिससे सीट और डिस्क का घिसाव होता है।
गेट वाल्व खुले स्थिति में होने पर प्रवाह के लिए लगभग कोई प्रतिरोध नहीं प्रदान करते हैं; परिणामस्वरूप, वाल्व के पार दबाव अंतर बहुत कम होता है जब वाल्व खुला होता है।
अन्य वाल्व डिज़ाइनों की तरह, गेट वाल्व का नाम उस डिस्क के आधार पर रखा गया है जिसका यह उपयोग करता है।
गेट वाल्व हमेशा रेखीय गति वाल्व होते हैं और घूर्णी गति नहीं होते हैं, अर्थात् उन्हें खुली से बंद स्थिति में जाने के लिए एक चौथाई से अधिक घुमाव की आवश्यकता होती है।
अन्य वाल्व डिज़ाइनों की तरह, गेट वाल्व डिज़ाइन को कई उप-श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। पहली श्रेणी डिस्क आकार के आधार पर होती है, जो या तो वेज या समानांतर आकार की होती है। दूसरी श्रेणी उठने, या न उठने वाले स्टेम डिज़ाइनों के लिए होती है। अन्य वर्गीकरण उपयोग की गई डिस्क के प्रकार पर आधारित होते हैं:
- सॉलिड (वेज)
- फ्लेक्सिबल (वेज)
- स्प्लिट (वेज)
- पैरलल (पैरलल)
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निर्माण
गेट वाल्व के मुख्य घटक हैं बॉनेट, डिस्क, सीट, सीलिंग व्यवस्था (ग्लैंड सील, स्टफिंग बॉक्स आदि), स्टेम, बॉडी और एक्चुएटर।
गेट वाल्व घटक
गेट वाल्व को मैन्युअल रूप से (हैंडव्हील) या उच्च टॉर्क मोटर का उपयोग करके विद्युत रूप से संचालित किया जा सकता है।
स्लाइडिंग गेट (डिस्क) वेज आकार (टैपर्ड) या समानांतर आकार का हो सकता है। वेज आकार डिज़ाइनों में सॉलिड, फ्लेक्सिबल और स्प्लिट वेज डिज़ाइन शामिल होते हैं।
सीट रिंग्स का उपयोग घिसी/लीकिंग सीट को आसानी से बदलने के लिए किया जाता है। सीट रिंग्स के पीछे एक स्क्रू थ्रेड होता है जिसे मुख्य वाल्व बॉडी में स्क्रू किया जा सकता है, विपरीत दिशा में फ्लैट सतह वह सीटिंग सतह क्षेत्र है जो डिस्क के खिलाफ दबता है। यदि सीट रिंग्स का उपयोग नहीं किया जाता है, तो मुख्य वाल्व बॉडी पर एक फ्लैट सीट मशीन करना संभव है, दुर्भाग्य से इससे सीट को बदलना असंभव हो जाता है और सीट को केवल कुछ बार मशीन किया जा सकता है इससे पहले कि पूरे वाल्व को बदलना पड़े।
गेट वाल्व बॉनेट्स अक्सर कास्ट आयरन से बने होते हैं। कास्ट आयरन भंगुर होता है और इससे बॉनेट के टूटने की संभावना होती है। कास्ट आयरन बॉनेट्स वाले वाल्वों को संभालने और बनाए रखने में विशेष सावधानी बरतनी चाहिए।
जैसे ही स्टेम वाल्व बॉनेट के माध्यम से प्रवेश करता है, यह आवश्यक है कि स्टेम और बॉनेट के बीच के अंतराल के माध्यम से रिसाव को रोकने के लिए एक सीलिंग ग्लैंड स्थापित किया जाए; सीलिंग आमतौर पर एक रेशेदार पैकिंग सामग्री का उपयोग करके प्राप्त की जाती है।
फ्लैंजेस वाल्व के सक्शन और डिस्चार्ज साइड पर स्थापित किए जाते हैं ताकि पाइपिंग को आसानी से जोड़ा जा सके।
गेट वाल्व कैसे काम करते हैं
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स्लाइडिंग गेट (डिस्क) को प्रवाह पथ में एक समकोण पर नीचे किया जाता है जब तक कि यह वाल्व सीट तक नहीं पहुंचता जहां यह सील करता है और प्रवाह को पूरी तरह से रोक देता है। वाल्व को खोलने के लिए, स्लाइडिंग गेट को बॉनेट में वापस खींचा जाता है।
सेवा की स्थिति
गेट वाल्व आमतौर पर -20 से 60 °C के बीच के तापमान, 16 बार(g) तक के दबाव और 5 (तरल पदार्थ) से 20 (गैस) मीटर प्रति सेकंड के बीच के प्रवाह दरों के लिए उपयोग किए जाते हैं। उच्च दबाव प्राप्त नहीं किया जा सकता क्योंकि पैकिंग को नुकसान होगा।
उठने और न उठने वाले स्टेम डिज़ाइन
गेट वाल्व को उठने, या, न उठने वाले स्टेम के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। 'उठने' का तात्पर्य स्टेम से है और यदि यह वाल्व बॉनेट से बाहर उठता है जब वाल्व खोला जाता है।
उठने वाला गेट वाल्व
'न उठने' का तात्पर्य स्टेम के वाल्व बॉनेट से न उठने से है चाहे वाल्व की स्थिति कुछ भी हो।
न उठने वाला गेट वाल्व
उठने वाले स्टेम डिज़ाइन वाल्व के खुले होने पर प्रवाह पथ से डिस्क और स्टेम दोनों को हटा देते हैं। न उठने वाले स्टेम डिज़ाइन आमतौर पर वाल्व के खुले होने पर स्टेम को प्रवाह पथ के भीतर छोड़ देते हैं, हालांकि यह भी संभव है कि स्टेम को पूरी तरह से डिस्क के भीतर रखा जाए।
न उठने वाले स्टेम गेट वाल्व को पसंद किया जाता है यदि परिवेश का वातावरण संक्षारक है जैसे समुद्री स्प्रे आदि और यह वांछनीय नहीं है कि वाल्व के खुले होने पर स्टेम को स्थायी रूप से उजागर किया जाए। इसके विपरीत, यदि प्रवाहित माध्यम संक्षारक है, तो न उठने वाला वाल्व अच्छा विकल्प नहीं हो सकता क्योंकि वाल्व के खुले होने पर स्टेम प्रवाह पथ के भीतर रहता है।
न उठने वाले स्टेम के लिए, स्टेम पैकिंग के भीतर घूमता है लेकिन ऊर्ध्वाधर रूप से नहीं चलता है, इस प्रकार गंदगी या विदेशी कणों के पैकेजिंग को नुकसान पहुंचाने या सिस्टम में प्रवेश करने का जोखिम कम होता है।
न उठने वाले वाल्वों को लगभग हमेशा एक स्थानीय दृश्य संकेतक के साथ फिट किया जाता है जो वाल्व की स्थिति को इंगित करता है। उठने वाले स्टेम डिज़ाइन को पसंद किया जाता है यदि त्वरित स्थानीय दृश्य संकेत की आवश्यकता होती है (यह पहचानना आसान है कि वाल्व खुला है या बंद है उठने वाले स्टेम डिज़ाइन के साथ)।
झुकी हुई डिस्क डिज़ाइन
सॉलिड वेज
सॉलिड वेज सबसे सरल, सबसे मजबूत और कई प्रवाहित माध्यमों के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं। सॉलिड वेज अक्सर एकल धातु के टुकड़े से निर्मित होते हैं और डिस्क सीट क्षेत्र का आकार वाल्व सीट क्षेत्र के आकार से मेल खाता है।
फ्लेक्सिबल वेज
फ्लेक्सिबल वेज को डिस्क को सीटिंग सतह को अधिक आसानी से खोजने में मदद करने के लिए वेज परिधि के चारों ओर मशीन किया जाता है। मशीन किए गए क्षेत्र का आकार बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए क्योंकि इससे डिस्क की ताकत कम हो जाती है (पतली डिस्क कमजोर डिस्क होती है)।
फ्लेक्सिबल वेज उन सिस्टमों के लिए उपयोग किए जाते हैं जो बड़े तापमान में उतार-चढ़ाव के साथ काम करते हैं। जैसे-जैसे सिस्टम का तापमान बदलता है, पाइपिंग और वाल्व के आयाम भी थर्मल विस्तार के गुणांक के कारण बदलते हैं। एक फ्लेक्सिबल/वैरिएबल सीटिंग क्षेत्र होने से वाल्व को सही ढंग से बैठने की अनुमति मिलती है, भले ही कुछ हिस्सों का विस्तार और संकुचन हो।
फ्लेक्सिबल वेज उदाहरण
एक सॉलिड वेज वाल्व को एक स्टीम सिस्टम के भीतर स्थापित किया गया है। यदि वाल्व सिस्टम के गर्म होने पर बंद स्थिति में है, तो वेज वाल्व सीट के खिलाफ लॉक/जैम हो सकता है जब वाल्व घटकों का तापमान कम हो जाता है। इससे वाल्व पूरी तरह से अनुपयोगी हो जाता है और यह तब तक बंद स्थिति में रहेगा जब तक कि सिस्टम का तापमान फिर से कम न हो जाए, या, जब तक सभी वाल्व भाग एक ही तापमान तक नहीं पहुंच जाते। इस प्रकार की समस्या को 'वाल्व बाइंडिंग' कहा जाता है।
स्प्लिट वेज
स्प्लिट वेज दोनों सक्शन और डिस्चार्ज साइड पर फ्लेक्सिबल सीटिंग प्रदान करते हैं। वेज दो अलग-अलग हिस्सों से बना होता है जिसमें से प्रत्येक को सही ढंग से बैठने के लिए स्वयं-संरेखित करने की क्षमता होती है; यह स्वयं-संरेखण सुविधा दो अलग-अलग हिस्सों का उपयोग करके एक वेज के लिए प्राप्त की गई लचीलापन के कारण संभव होती है।
पैरलल डिस्क डिज़ाइन
पैरलल डिस्क
पैरलल स्लाइडिंग डिस्क एक स्प्रिंग का उपयोग करते हैं जो दो समानांतर डिस्क के बीच रखा जाता है। स्प्रिंग समानांतर डिस्क के बीच संपीड़न में रखा जाता है और इस प्रकार डिस्क की आंतरिक सतहों पर निरंतर बल बाहर की ओर डालता है। जैसे ही वाल्व वाल्व सीट में नीचे किया जाता है, स्प्रिंग और अधिक संकुचित हो जाता है और स्प्रिंग द्वारा लगाया गया परिणामी बल सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक डिस्क सीट के खिलाफ मजबूती से दबाई जाती है।
पैरलल डिस्क प्रकार के वाल्व उच्च और निम्न दबाव दोनों अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। वाल्व किसी भी सिस्टम के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है जहां बड़े तापमान में उतार-चढ़ाव होते हैं।
फायदे
गेट वाल्व बहुत सरल डिज़ाइन में है, अपेक्षाकृत सस्ता और बनाए रखने में आसान है।
जब वाल्व पूरी तरह से खुली स्थिति में होता है तो वाल्व के पार लगभग कोई दबाव ड्रॉप नहीं होता है।
गेट वाल्व डिस्क का प्रतिस्थापन आमतौर पर एक कठिन कार्य नहीं होता है।
सीट रिंग्स का प्रतिस्थापन आमतौर पर एक कठिन कार्य नहीं होता है।
नुकसान
गेट वाल्व थ्रॉटलिंग (पूरी तरह से खुली और पूरी तरह से बंद स्थिति के बीच कोई भी वाल्व स्थिति) के लिए अच्छी तरह से अनुकूल नहीं होते हैं क्योंकि यह अशांत प्रवाह और घर्षण हानि पैदा करता है। एक वाल्व जो लगभग बंद स्थिति में छोड़ दिया जाता है, वह वाल्व की सीटिंग सतहों के पार बहुत उच्च वेग पर प्रवाहित माध्यम को प्रवाहित करेगा, इससे सतहों को नुकसान हो सकता है ('वायर-ड्रॉइंग') और वाल्व का पासिंग/लीकिंग हो सकता है।
गेट वाल्व थ्रॉटलिंग के दौरान अशांत प्रवाह पैदा करते हैं और परिणामस्वरूप अत्यधिक कंपन का अनुभव करते हैं। इस स्थिति से बचा जाना चाहिए ताकि वाल्व पैकिंग और अन्य आंतरिक भागों को नुकसान होने से बचाया जा सके।
ग्लोब वाल्व की तुलना में, गेट वाल्व की सीटिंग सतहों को पुनः तैयार करना अधिक कठिन होता है (यदि सीट रिंग्स का उपयोग नहीं किया जाता है)।
3D मॉडल विवरण
यह 3D मॉडल एक सामान्य गेट वाल्व से जुड़े सभी प्रमुख घटकों को दिखाता है, इनमें शामिल हैं:
- हैंडल/एक्चुएटर
- स्टेम
- बॉनेट
- बॉडी
- गेट/डिस्क
- सीट
संबंधित ऑनलाइन इंजीनियरिंग कोर्स
अतिरिक्त संसाधन
https://en.wikipedia.org/wiki/Gate_valve
https://www.avkvalves.eu/en/insights/product-insights/gate-valves/what-is-a-gate-valve