हाइड्रोलिक बटरफ्लाई वाल्व: इनका उपयोग कहाँ और क्यों किया जाता है

हाइड्रोलिक बटरफ्लाई वाल्व इन वाल्वों का उपयोग उन उद्योगों में किया जाता है जहां उच्च-टॉर्क क्वार्टर-टर्न एक्चुएशन की आवश्यकता होती है। स्थान या लागत संबंधी बाधाओं के कारण, इन वाल्वों का उपयोग मुख्य रूप से बिजली उत्पादन, पेट्रोकेमिकल, एचवीएसी और अग्निशमन प्रणालियों में किया जाता है।. 

ये उन उद्योगों में उपयोगी हैं जिनमें तरल पदार्थों के त्वरित नियंत्रण और पृथक्करण के लिए बड़े व्यास की पाइपलाइनें होती हैं।. 

यह लेख हाइड्रोलिक बटरफ्लाई वाल्वों के संचालन, उनके प्रदर्शन मानकों और महत्वपूर्ण प्रवाह नियंत्रण के लिए इंजीनियरों द्वारा उन्हें चुनने के कारणों पर चर्चा करता है।

हाइड्रोलिक-संचालित बटरफ्लाई वाल्व क्या है?

हाइड्रोलिक संचालित बटरफ्लाई वाल्व एक प्रकार का वाल्व है जो हाइड्रोलिक दबाव का उपयोग करके संचालित होता है। यह एक चौथाई चक्कर घूम सकता है। यह वाल्व एक पाइप पर लगाया जाता है।.

इस वाल्व को हाइड्रोलिक सिलेंडर या वेन एक्चुएटर द्वारा शक्ति प्रदान की जाती है। इससे उत्पन्न होने वाला टॉर्क इलेक्ट्रिक मोटरों द्वारा उत्पन्न टॉर्क की तुलना में कहीं अधिक होता है।.

वाल्व का बाहरी आवरण आमतौर पर ढलवां इस्पात, तन्य लोहा या स्टेनलेस स्टील का बना होता है। यह उच्च दबाव, तापमान और संक्षारक माध्यमों का सामना कर सकता है।.

हाइड्रोलिक एक्चुएशन सिस्टम का कार्य सिद्धांत

The हाइड्रोलिक एक्चुएटर यह प्रणाली एक सरल दाब कार्य सिद्धांत पर आधारित है। हाइड्रोलिक तेल को सिलेंडर में पंप किया जाता है, और फिर यह तेल पिस्टन पर क्रिया करता है। पिस्टन क्रैंक या गियर तंत्र के माध्यम से अपनी रैखिक गति को घूर्णी गति में परिवर्तित करता है। परिणामस्वरूप, वाल्व स्टेम के घूमने से बटरफ्लाई डिस्क घूमती है।.

इंजीनियर दो मुख्य कॉन्फ़िगरेशन में से चुन सकते हैं:

1. दुगना अभिनयहाइड्रोलिक दबाव द्वारा खुलने और बंद होने दोनों को नियंत्रित किया जाता है। इससे सभी कोणों पर सटीक और दोहराने योग्य स्थिति सुनिश्चित होती है।.
2. वसंत-वापसीएक स्प्रिंग वाल्व को एक ही स्थिति में स्थिर रखती है। हाइड्रोलिक दबाव इसे दूसरी दिशा में ले जाता है। यदि हाइड्रोलिक शक्ति विफल हो जाती है, तो स्प्रिंग वाल्व को सुरक्षित स्थिति में वापस ले आती है।.

हाइड्रोलिक पावर यूनिट (एचपीयू) तेल का दबाव प्रदान करती है। इसमें एक पंप, तेल भंडार, नियंत्रण वाल्व और दबाव कम करने वाले उपकरण शामिल होते हैं।.

एचपीयू को स्थानीय रूप से स्थापित किया जा सकता है या नियंत्रण लाइनों के माध्यम से दूरस्थ रूप से जोड़ा जा सकता है। यह पूर्ण रूप से समर्थित है। औद्योगिक स्वचालन पीएलसी और एससीएडीए सिस्टम के साथ एकीकरण।.

इलेक्ट्रिक और न्यूमेटिक एक्चुएटर्स पर प्रमुख लाभ

इंजीनियरों द्वारा हाइड्रोलिक एक्चुएशन को चुनने का मुख्य कारण टॉर्क है। इस प्रकार का एक्चुएटर कॉम्पैक्ट हाउसिंग यूनिट में भी काफी बल उत्पन्न कर सकता है।. 

यह सबसे ज्यादा मायने रखता है बड़ा तितली वाल्व आकार. पंप स्टेशन के आउटलेट में लगे DN1200 या DN2000 वाल्व को उच्च प्रवाह दबाव के विरुद्ध काम करने के लिए अत्यधिक टॉर्क की आवश्यकता होती है।.

यहां पांच व्यावहारिक लाभ दिए गए हैं जिन्हें इंजीनियर महत्व देते हैं:

1. उच्च टॉर्क आउटपुटहाइड्रोलिक सिस्टम ऐसे टॉर्क उत्पन्न करते हैं जो समान आकार के इलेक्ट्रिक एक्चुएटर नहीं कर सकते।.
2. सटीक प्रवाह नियंत्रणहाइड्रोलिक तेल संपीड़ित नहीं होता है। इससे डिस्क को किसी भी कोण पर एक स्थिर, निश्चित स्थिति मिलती है, जिसमें प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए आंशिक रूप से खुली सेटिंग्स भी शामिल हैं।.
3. त्वरित प्रतिक्रियाहाइड्रोलिक तेल में दबाव परिवर्तन बहुत तेज़ी से होता है। सिस्टम की सुरक्षा के लिए आवश्यक होने पर वाल्व कुछ ही सेकंड में खुलता या बंद होता है।.
4. खतरनाक क्षेत्रों में सुरक्षित: इस हाइड्रोलिक सिस्टम के एक्चुएटर में बिजली का इस्तेमाल नहीं होता है। इससे सिस्टम को पेट्रोकेमिकल प्लांट जैसे विस्फोटक वातावरण में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।.
5. लंबी सेवा अवधि: हाइड्रोलिक पिस्टन और सील का जीवनकाल आमतौर पर इलेक्ट्रिक मोटरों की वाइंडिंग की तुलना में अधिक होता है।.

नीचे दी गई तालिका विभिन्न प्रकार के एक्चुएटर की तुलना करती है:

एक्चुएटर तुलना तालिका

हाइड्रोलिक-नियंत्रित बटरफ्लाई वाल्व के औद्योगिक अनुप्रयोग

हाइड्रोलिक-नियंत्रित बटरफ्लाई वाल्व उन उद्योगों में उपयोगी होते हैं जहां पाइपलाइनें बड़ी होती हैं, दबाव अधिक होता है, या आपातकालीन स्थिति में तेजी से बंद करने की आवश्यकता होती है।.

पंप स्टेशन और जल आपूर्ति प्रणालियाँ

ए हाइड्रोलिक एक्चुएटर यह नगरपालिका के पंप स्टेशनों में पाया जाता है जहां प्रतिदिन बड़ी मात्रा में पानी DN600 से DN2000 पाइपिंग के माध्यम से प्रवाहित होता है।. 

दबाव में अचानक वृद्धि को रोकने के लिए आउटलेट वाल्व धीरे-धीरे खुलने चाहिए और पंप के अप्रत्याशित रूप से बंद होने पर तेजी से बंद होने चाहिए। एक्चुएटर नियंत्रित दो-गति गति प्रदान करता है: धीरे-धीरे खुलना और आपातकालीन स्थिति में तेजी से बंद होना, ताकि ये क्रियाएं संभव हो सकें।. 

यह पाइप फिटिंग, डाउनस्ट्रीम उपकरण और पंप केसिंग को वाटर हैमर से होने वाले नुकसान से बचाता है।.

जल संरक्षण और जलविद्युत स्टेशन

जलविद्युत सेवन संरचनाओं में पेनस्टॉक पाइपों पर प्राथमिक अलगाव वाल्व के रूप में बटरफ्लाई वाल्व का उपयोग किया जाता है।.

ये पाइप 50 से 200 मीटर से अधिक के दबाव में काम करते हैं। टरबाइन के बंद होने पर वाल्व को पूर्ण स्थिर दबाव को सहन करना चाहिए।.

टरबाइन चालू करते समय, इंजीनियर सबसे पहले डिस्क पर दबाव को बराबर करने के लिए एक छोटा बाईपास वाल्व खोलते हैं। फिर मुख्य हाइड्रोलिक-नियंत्रित बटरफ्लाई वाल्व पूरी तरह से खुल जाता है।.

दो चरणों वाली क्लोजर प्रक्रिया मानक है: पहले तेज़ गति से चलना, फिर दबाव में अचानक वृद्धि को रोकने के लिए नियंत्रित धीमी गति से अंतिम सील लगाना।.

पेट्रोकेमिकल और तेल और गैस पाइपलाइनें

कच्चे तेल की मुख्य पाइपलाइनें, एलपीजी स्थानांतरण प्रणालियाँ और रिफाइनरी प्रक्रिया पाइपिंग, इन सभी में ऐसे वाल्वों की आवश्यकता होती है जो हाइड्रोकार्बन को सुरक्षित रूप से संभाल सकें।.

विशेष रूप से संरक्षित किए जाने की स्थिति को छोड़कर, विद्युत अभियांत्रिकी को अक्सर जोन 1 और जोन 2 के वर्गीकृत क्षेत्रों से बाहर रखा जाता है।.

हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स में वाल्व पर चिंगारी का कोई खतरा नहीं होता है। ये सुरक्षित क्षेत्रों में स्थित विस्फोट-रोधी एचपीयू के साथ एकीकृत होते हैं।.

लंबी पाइपलाइनों पर लगे स्वचालित सेगमेंट वाल्व पाइपलाइन टूटने या निर्धारित रखरखाव के दौरान तेजी से अलगाव के लिए हाइड्रोलिक वाल्व का उपयोग करते हैं।.

नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र

बड़े संयंत्रों में ट्रंक सीवर इनलेट गेट और स्लज हैंडलिंग पाइपलाइन अक्सर DN800 से DN1600 तक पहुंच जाती हैं।.

इन सेवा स्थितियों के कारण वाल्व घर्षणकारी ठोस पदार्थों, संक्षारक गैसों और बार-बार चक्रण के संपर्क में आते हैं।.

ईपीडीएम या एनबीआर सीट लाइनर वाले कास्ट आयरन या डक्टाइल आयरन बॉडी वाल्व इस वातावरण को अच्छी तरह से संभालते हैं।.

हाइड्रोलिक ड्राइव ठोस पदार्थों के साथ ठीक से बैठने के लिए आवश्यक टॉर्क प्रदान करता है, जिससे एक्चुएटर पर अत्यधिक दबाव नहीं पड़ता।.

विद्युत उत्पादन और शीतलन जल प्रणालियाँ

थर्मल और परमाणु ऊर्जा स्टेशनों में कंडेंसर के इनलेट और आउटलेट वाल्वों के माध्यम से बड़ी मात्रा में शीतलन जल का संचार होता है।.

हालांकि इन वाल्वों का संचालन बार-बार नहीं होता है, लेकिन आपातकालीन शट-डाउन संचालन के दौरान इनका बंद होना एक परम आवश्यकता है।.

यह कार्य हाइड्रोलिक स्प्रिंग-रिटर्न एक्चुएटर्स की सहायता से किया जा सकता है।.

परियोजना परिदृश्य: नगरपालिका जल प्राधिकरण के लिए पंप स्टेशन का उन्नयन

यहां एक उदाहरण दिया गया है कि कैसे TG Valve एक जटिल परियोजना आवश्यकता को हल करने के लिए एक समाधान प्रदान करता है। संपूर्ण हाइड्रोलिक एक्चुएशन पैकेज.

मुद्दा:

एक क्षेत्रीय जल प्राधिकरण को DN1400 ट्रांसमिशन मेन को पानी की आपूर्ति करने वाले पांच हाई-लिफ्ट पंप स्टेशनों को अपग्रेड करने की आवश्यकता थी। प्रत्येक स्टेशन के लिए नए आउटलेट आइसोलेशन वाल्व की आवश्यकता थी जो 2.5 MPa के कार्य दबाव और 1.8 MNm के ब्रेकअवे टॉर्क को सहन कर सकें। प्राधिकरण को अपने SCADA सिस्टम के साथ एकीकृत स्वचालित ओपन/क्लोज कंट्रोल की भी आवश्यकता थी।.

संकल्प:

टीजी वाल्व की इंजीनियरिंग टीम ने प्रवाह डेटा, पाइप की ज्यामिति और नियंत्रण संरचना की समीक्षा की। टीम ने स्टेनलेस स्टील डिस्क और ईपीडीएम सीटों के साथ नमनीय लोहे से बने DN1400 डबल-फ्लैंग्ड बटरफ्लाई वाल्व की सिफारिश की।.

प्रत्येक वाल्व को एक डबल-एक्टिंग हाइड्रोलिक सिलेंडर एक्चुएटर, एक स्थानीय एचपीयू पैनल और एससीएडीए फीडबैक के लिए 4-20 एमए पोजीशन ट्रांसमीटर के साथ जोड़ा गया था। एचपीयू पैनल में एक एक्यूमुलेटर शामिल था जो बिजली कटौती के दौरान तीन पूर्ण ओपन-क्लोज चक्रों की अनुमति देता था।.

टीजी वाल्व ने वाल्व साइजिंग, एक्चुएटर टॉर्क गणना, एचपीयू विनिर्देश और फील्ड इंस्टॉलेशन सहायता का काम संभाला।.

डबल फ्लैंज ट्रिपल ऑफसेट बटरफ्लाई वाल्व

प्रक्रिया कनेक्शन प्रकार: डबल फ्लैंज प्रकार
निकला हुआ किनारा आयाम: एएनएसआई बी16.5ए

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नतीजा:

परियोजना के निर्धारित समय के भीतर ही पांचों स्टेशन चालू हो गए। अब ऑपरेटर केंद्रीय SCADA वर्कस्टेशन से प्रत्येक वाल्व को 30 सेकंड से भी कम समय में खोल और बंद कर सकते हैं।.

चालू होने के बाद से जल हथौड़े की ऐसी घटनाएं दोबारा नहीं हुई हैं, जिनके कारण पहले के वाल्व क्षतिग्रस्त हो गए थे।.

निष्कर्ष

हाइड्रोलिक बटरफ्लाई वाल्व पंप स्टेशनों, जलविद्युत आपूर्ति संयंत्रों और पेट्रोकेमिकल अवसंरचनाओं के लिए निर्दिष्ट वाल्व उन स्थानों में उपयोग किए जाते हैं जहां उच्च ब्रेकअवे टॉर्क और त्रुटि-मुक्त संचालन अनिवार्य हैं। इस प्रकार के वाल्व का उपयोग तब किया जाना चाहिए जब प्रवाह नियंत्रण में विफलता गंभीर हो।.

इलेक्ट्रिक या न्यूमेटिक विकल्पों की तुलना में हाइड्रोलिक एक्चुएशन उच्च टॉर्क-टू-साइज़ अनुपात, तेज़ प्रतिक्रिया समय और सटीक स्थिति प्रदान करता है।.

टीजी वाल्व बड़े व्यास वाले वाल्वों का निर्माण करता है, उच्च टॉर्क वाल्व हम हाइड्रोलिक एक्चुएशन के लिए डिज़ाइन और संपूर्ण समाधान प्रदान करते हैं। हम ±0.01 मिमी की सटीकता और Ra0.4 फिनिश बनाए रखने के लिए पांच-अक्षीय सीएनसी मशीनों का उपयोग करते हैं। इससे उच्च दबाव और उच्च चक्र संचालन के तहत रिसाव-रोधी सील और वाल्व का उचित प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।. 

सभी वाल्वों को बड़े व्यास वाले प्रवाह नियंत्रण के लिए AWWA C504 या API 609 मानकों के अनुसार डिजाइन और परीक्षण किया जाता है।.