बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क गणना यह डिस्क को खोलने, बंद करने और स्थिति में बनाए रखने के लिए आवश्यक घूर्णी बल, या टॉर्क का अनुमान लगाने की प्रक्रिया है। इस गणना का उपयोग मुख्य रूप से एक्चुएटर के आकार निर्धारण के लिए किया जाता है।.
किसी उपकरण में गलत एक्चुएटर का चयन करना चोटा सा वाल्व इससे काफी खर्चा हो सकता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि इंजीनियर वाल्व डिस्क को घुमाने के लिए आवश्यक टॉर्क की गणना गलत कर देते हैं।.
इस लेख में तीन प्रकार के टॉर्क, छह प्रभावित करने वाले कारक, मानक सूत्र और DN50-DN300 संदर्भ चार्ट शामिल हैं।.
बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क क्या है और एक्चुएटर के चयन के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है?
बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क गणना यह इंजीनियरों को निर्धारित परिस्थितियों में डिस्क को सुरक्षित रूप से संचालित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम घूर्णी बल प्रदान करता है।.
मीट्रिक प्रणाली में टॉर्क को न्यूटन-मीटर (Nm) में और इंपीरियल प्रणाली में फुट-पाउंड (ft-lb) में व्यक्त किया जाता है।.
सामान्य व्यावहारिक सूत्र इस प्रकार है:
Ta = Ts + Tb + Td , जहां एक्चुएटर टॉर्क, सीट टॉर्क, बेयरिंग टॉर्क और डायनेमिक टॉर्क के बराबर होता है।.
प्रत्येक वायवीय, विद्युत या हाइड्रोलिक एक्चुएटर की एक निश्चित आउटपुट टॉर्क रेंज होती है। यदि वह आउटपुट वाल्व के आवश्यक टॉर्क से कम हो जाता है, तो एक्चुएटर मध्य गति में ही रुक जाता है।.
सही टॉर्क गणना महत्वपूर्ण है क्योंकि रुके हुए एक्चुएटर के कारण डिस्क आंशिक रूप से खुली रह जाती है। इससे आंतरिक रिसाव और सिस्टम की संभावित विफलता हो सकती है।.
ओवरसाइज़िंग भी एक समस्या है। बहुत अधिक आउटपुट वाला एक्चुएटर समय के साथ स्टेम, डिस्क या इलास्टोमर सीट को नुकसान पहुंचा सकता है।.
AWWA C504 और API 609 जैसे मानक न्यूनतम टॉर्क मानदंड निर्धारित करते हैं जिन्हें निर्माताओं को वाल्व भेजने से पहले सत्यापित करना होगा।.
ये मानक खरीद टीमों को स्वतंत्र परीक्षण परिणामों के आधार पर निर्माता डेटा शीट की तुलना करने के लिए एक आधार प्रदान करते हैं।.
बटरफ्लाई टॉर्क के तीन प्रकार
तीन अलग-अलग तितली टॉर्क वे मूल्य जिनका इंजीनियरों को किसी भी एक्चुएटर साइजिंग प्रक्रिया में ध्यान रखना चाहिए।.
ब्रेक टॉर्क (ब्रेक-टू-ओपन टॉर्क)
ब्रेक टॉर्क परिचालन चक्र में उच्चतम टॉर्क मान होता है। यह वह बल है जो दबाव में स्थिर रहने के बाद पूरी तरह से बंद डिस्क को उसकी मूल स्थिति से हटाने के लिए आवश्यक होता है। इस समय स्थैतिक घर्षण और पूर्ण विभेदक दबाव एक साथ कार्य करते हैं। ब्रेक टॉर्क, फेल-क्लोज स्प्रिंग-रिटर्न न्यूमेटिक एक्चुएटर्स के लिए न्यूनतम आउटपुट आवश्यकता निर्धारित करता है।.
चलने वाला टॉर्क (गतिशील टॉर्क)
डिस्क के टूटने के बाद उसे घुमाते रहने के लिए आवश्यक बल रनिंग टॉर्क कहलाता है। सामान्य परिस्थितियों में यह ब्रेक टॉर्क से कम होता है।.
हालांकि, डिस्क के मध्यवर्ती कोणों पर, आमतौर पर 60 से 70 डिग्री के बीच, टॉर्क में अचानक वृद्धि हो सकती है। यह वृद्धि डिस्क पर लगने वाले जलगतिकीय बलों के कारण होती है, क्योंकि प्रवाह इसके चारों ओर विभाजित होता है। मॉड्यूलेटिंग नियंत्रण के लिए इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स का आकार निर्धारित करने वाले इंजीनियरों को इस मध्य-स्ट्रोक शिखर को ध्यान में रखना चाहिए।.
समापन / सीटिंग टॉर्क
सीटिंग टॉर्क वह बल है जो स्ट्रोक के अंत में डिस्क को पूरी तरह से सीट पर धकेलने के लिए आवश्यक होता है।.
सॉफ्ट-सीटेड वाल्वों के लिए, EPDM या NBR इलास्टोमर को इतना संपीड़ित करना आवश्यक है कि रिसाव-मुक्त सील प्राप्त हो सके। सॉफ्ट सीलों के लिए रिसाव श्रेणी आमतौर पर क्लास VI होती है, जिसे API 598 या ISO 5208 के अनुसार सत्यापित किया जाता है।.
धातु से बने वाल्वों को उच्च सीटिंग टॉर्क की आवश्यकता होती है। इनकी रिसाव सहनशीलता को कक्षा IV के मानदंडों के अंतर्गत अलग से परिभाषित किया गया है।.
बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क को प्रभावित करने वाले 6 कारक
ऐसे छह चर हैं जो निर्धारित करते हैं बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क गणना मीट्रिक किसी भी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए।.
वाल्व का आकार (डीएन / पाइप का व्यास)
टॉर्क का मान डिस्क के व्यास के घन के लगभग समानुपाती होता है।.
उदाहरण के लिए, समान दबाव पर DN200 वाल्व को DN50 वाल्व की तुलना में काफी अधिक टॉर्क की आवश्यकता होती है।.
इस घनीय संबंध के कारण ही बड़े बोर वाले वाल्वों को लगभग हमेशा गियर ऑपरेटरों या संचालित एक्चुएटर्स की आवश्यकता होती है।.
विभेदक दाब (ΔP)
किसी भी टॉर्क गणना में विभेदक दबाव सबसे बड़ा चर होता है।.
बंद डिस्क के आर-पार उच्च ΔP ब्रेक टॉर्क और सीटिंग टॉर्क दोनों को काफी हद तक बढ़ा देता है।.
टॉर्क की गणना हमेशा अधिकतम रेटेड ΔP पर करें, न कि सामान्य परिचालन दबाव पर।.
सीट सामग्री
ईपीडीएम और एनबीआर इलास्टोमर्स, पीटीएफई-लाइन वाली सीटों की तुलना में अधिक सीट घर्षण उत्पन्न करते हैं।.
पुराने इलास्टोमर नए वाल्व के डेटा शीट आंकड़ों की तुलना में काफी अधिक टॉर्क मान उत्पन्न कर सकते हैं।.
दीर्घकालीन प्रतिष्ठानों के लिए एक्चुएटर सुरक्षा मार्जिन का चयन करते समय सीट की उम्र बढ़ने को ध्यान में रखें।.
माध्यम का प्रकार और श्यानता
स्लरी, चिपचिपे तरल पदार्थ और रेशेदार माध्यम डिस्क के घूर्णन के दौरान ड्रैग टॉर्क उत्पन्न करते हैं।.
अधिकांश निर्माताओं के टॉर्क चार्ट में स्वच्छ जल को मानक आधार रेखा के रूप में उपयोग किया जाता है।.
यदि प्रक्रिया द्रव पानी से काफी भिन्न है, तो निर्माता से टॉर्क मानों की पुष्टि करें।.
वाल्व डिजाइन और विलक्षणता
केंद्रित या संकेंद्रित तितली वाल्व पूरे 90 डिग्री के घुमाव के दौरान डिस्क और सीट के बीच निरंतर संपर्क बना रहता है। यह निरंतर संपर्क सनकी डिज़ाइनों की तुलना में अधिक चलने वाला टॉर्क उत्पन्न करता है।.
डबल और ट्रिपल-एक्सेन्ट्रिक वाल्व खुलने पर डिस्क को तुरंत सीट से ऊपर उठा देते हैं, जिससे चलने वाले टॉर्क और सीट के घिसाव में कमी आती है।.
शरीर: कार्बन स्टील, कास्ट स्टील, फोर्ज्ड स्टील, SS304, SS316, अल-कांस्य, तन्य लौह
तापमान
कम तापमान इलास्टोमर्स को सख्त कर देता है और इससे ब्रेक टॉर्क सामान्य परिस्थितियों के मानों से अधिक बढ़ सकता है।.
इस बीच, उच्च तापमान के कारण सीट में सूजन या खराबी आ सकती है, जिससे समय के साथ टॉर्क प्रोफाइल में बदलाव आ सकता है।.
एक्चुएटर के आकार को अंतिम रूप देने से पहले, हमेशा संपूर्ण परिचालन तापमान सीमा के लिए सीट सामग्री की उपयुक्तता की पुष्टि करें।.
बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क गणना सूत्र का उपयोग कैसे किया जाता है?
The बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क गणना सूत्र यह कुल टॉर्क को चार मापने योग्य घटकों में विभाजित करता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।.
चार घटकों वाला सूत्र
कुल टॉर्क (T) = टीटी + टीएस + टीपी + टीडी
कहाँ:
- Tt = स्टेम बेयरिंग घर्षण टॉर्क
- Ts = सीट घर्षण टॉर्क
- Tp = दाब-प्रेरित टॉर्क (डिस्क का शाफ्ट केंद्र से विस्थापन)
- Td = प्रवाह माध्यम से उत्पन्न गतिशील या जलगतिकीय बल
AWWA सरलीकृत क्षेत्र सूत्र
जलकार्य संबंधी अनुप्रयोगों के लिए, AWWA C504 एक व्यावहारिक शॉर्टकट प्रदान करता है:
T = K x D3 x ΔP
कहाँ:
- T = टॉर्क (न्यू मीटर में)
- K = वाल्व गुणांक (निर्माता के डेटा शीट से)
- D = डिस्क का व्यास (मीटर में)
- ΔP = बार में विभेदक दाब
K का मान वाल्व के प्रकार, सीट की सामग्री और डिस्क के प्रोफाइल के आधार पर भिन्न होता है।.
हमेशा निर्माता द्वारा प्रकाशित K मान का ही उपयोग करें — किसी सामान्य अनुमान का नहीं।.
एक्चुएटर के आकार निर्धारण के लिए सुरक्षा कारक
एक्चुएटर का चयन करने से पहले, गणना किए गए अधिकतम टॉर्क पर 1.25 से 1.5 का सुरक्षा कारक लागू करें।.
AWWA C504 मानक जल आपूर्ति सेवाओं के लिए इस रेंज की अनुशंसा करता है।.
डेड-एंड सर्विस या ऐसे वाल्वों के लिए जो अनियमित रूप से चक्रित होते हैं, सुरक्षा कारक को 1.5 से 2.0 तक बढ़ा दें।.
यह व्यापक मार्जिन पुरानी सीटों, ठंडी शुरुआत की स्थितियों और मध्य-स्ट्रोक टॉर्क स्पाइक्स को कवर करता है।.
मीट्रिक बनाम इंपीरियल इकाइयाँ
बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क गणना मीट्रिक जब D मीटर में और ΔP पाइंट में हो, तो आउटपुट टॉर्क Nm में होता है।.
यदि ΔP को kPa में दर्ज किया गया है, तो 1,000 से भाग दें।.
इम्पीरियल गणनाओं के लिए, D इंच में और ΔP साई में है। परिणाम फुट-पाउंड में होगा, जिसमें इकाई रूपांतरण कारक शामिल होगा।.
मीट्रिक (Nm) AWWA, API और ISO दस्तावेज़ीकरण के लिए मानक है।.
बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क चार्ट: DN50 से DN300 के लिए संदर्भ मान
The बटरफ्लाई वाल्व टॉर्क चार्ट नीचे ईपीडीएम या एनबीआर सीटों वाले सॉफ्ट-सीटेड सेंट्रिक बटरफ्लाई वाल्वों के लिए सांकेतिक टॉर्क मान दिए गए हैं।.
ये आंकड़े निर्दिष्ट विभेदक दबाव सीमा पर स्वच्छ जल आपूर्ति को ध्यान में रखते हुए दिए गए हैं।.
इन संख्याओं को प्रारंभिक बिंदु के रूप में उपयोग करें। एक्ट्यूएटर का अंतिम चयन करने से पहले निर्माता द्वारा जारी टॉर्क कर्व से पुष्टि करें।.
| वाल्व का आकार | विशिष्ट ΔP | सीट सामग्री | ब्रेक टॉर्क | रनिंग टॉर्क | समापन टॉर्क |
|---|---|---|---|---|---|
| डीएन50 (2″) | 0.5-1.0 बार | ईपीडीएम / एनबीआर | 8-14 एनएम | 10-16 एनएम | 12-18 एनएम |
| डीएन80 (3″) | 0.5-1.0 बार | ईपीडीएम / एनबीआर | 18-28 एनएम | 22-32 एनएम | 26-36 एनएम |
| डीएन100 (4″) | 1.0-1.6 बार | ईपीडीएम / एनबीआर | 30-45 एनएम | 38-55 एनएम | 44-60 एनएम |
| डीएन150 (6″) | 1.0-1.6 बार | ईपीडीएम / एनबीआर | 60-90 एनएम | 75-110 एनएम | 88-120 एनएम |
| डीएन200 (8″) | 1.0-1.6 बार | ईपीडीएम / एनबीआर | 110-160 एनएम | 140-200 एनएम | 160-220 एनएम |
| डीएन250 (10″) | 1.0-1.6 बार | ईपीडीएम / एनबीआर | 180-260 एनएम | 220-320 एनएम | 260-360 एनएम |
| डीएन300 (12 इंच) | 1.0-1.6 बार | ईपीडीएम / एनबीआर | 280-380 एनएम | 340-460 एनएम | 400-530 एनएम |
टिप्पणीतालिका में दिए गए मान निर्दिष्ट डेल्टा-पी सीमा पर सॉफ्ट-सीटेड, सेंट्रिक बटरफ्लाई वाल्व के लिए सांकेतिक हैं। मेटल-सीटेड और एक्सेंट्रिक डिज़ाइनों में अलग-अलग टॉर्क प्रोफाइल होंगे। अंतिम एक्चुएटर साइजिंग के लिए निर्माता द्वारा जारी टॉर्क कर्व का उपयोग करना आवश्यक है।.
वास्तविक दुनिया अनुप्रयोग परिदृश्य
इस परिदृश्य में, एक ईपीसी ठेकेदार जल उपचार विस्तार परियोजना के लिए स्वचालित बटरफ्लाई वाल्व निर्दिष्ट कर रहा है।.
एक्ट्यूएटर विक्रेता को न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर स्प्रिंग रेंज को कॉन्फ़िगर करने के लिए स्टैम्प्ड टॉर्क डेटा शीट की आवश्यकता होती है।.
टीजी वाल्व प्रत्येक वाल्व के आकार और दबाव रेटिंग के लिए कारखाने द्वारा जारी टॉर्क दस्तावेज़ प्रदान करके इस समस्या का समाधान करता है।.
इसके परिणामस्वरूप इंजीनियरिंग का समय कम हो जाता है और एक्चुएटर चयन में होने वाली त्रुटियां भी कम हो जाती हैं।.
निष्कर्ष
सही गणना तितली टॉर्क इसका अर्थ है इसे सही एक्चुएटर के साथ मिलाना। इससे अशुद्धियों को रोकने में मदद मिलती है, जो आंतरिक रिसाव और सिस्टम की विफलता जैसी समस्याओं का कारण बन सकती हैं।.
TG Valve शेल और सीट का पूर्ण परीक्षण करता है। अपने कारखाने में AWWA C504, API 609 और API 598 के अनुपालन में।.
उत्पादन से निकलने वाले प्रत्येक वाल्व के साथ एक दस्तावेजित टॉर्क पैरामीटर शीट होती है जिसमें ब्रेक टॉर्क, रनिंग टॉर्क और सीटिंग टॉर्क शामिल होते हैं।.
यह दस्तावेज़ खरीद टीमों और एक्चुएटर विक्रेताओं को एक्चुएटर आउटपुट को सीधे वाल्व-विशिष्ट टॉर्क डेटा से मिलाने की अनुमति देता है।.
