باب 9: بہاؤ کنٹرول والویں

آریفِس

آریفِس ایک سیال کے بہاؤ کے راستے میں ایک نسبتاً چھوٹا کھلاپن ہوتا ہے۔ آریفِس کے ذریعے بہاؤ کو کئی عوامل کا اثر ہوتا ہے، جن میں تین اہم درج ذیل ہیں:

1. سوراخ کا سائز
2. آریفِس کے دونوں طرف دباؤ کا فرق
3. سیال کا درجہ حرارت

آریفِس کے سائز کا بہاؤ پر اثر

آریفِس کا سائز اس کے ذریعے ہونے والے بہاؤ کو کنٹرول کرتا ہے۔ عام روزمرہ کی مثال باغ کے ہوز کا نازل ہے — اگر نازل کا کھلاپن چھوٹا ہو تو پانی باریک دھند یا اسپرے کی شکل میں باہر نکلتا ہے۔ اگر کھلاپن بڑا ہو تو یہ ایک جیٹ سٹریم بن جاتا ہے۔ دونوں صورتوں میں ہوز کا نازل آریفِس پانی کے بہاؤ کی سمت کو محدود کرتا ہے — آریفِس کے ذریعے بہاؤ کا تعین کھلاپن کے سائز سے ہوتا ہے۔

شکل ۹-۱: سرکٹ میں بہاؤ کنٹرول والو۔ یہ والو سلنڈر تک بہاؤ کو تنگ کرتا ہے۔ اضافی پمپ کا بہاؤ ریلیف والو پر سے گزرتا ہے۔ تنگ شدہ بہاؤ آریفِس پر ممکنہ توانائی (سرعت) کی شکل اختیار کر لیتا ہے۔

مستقل آریفِس

ایک مستقل سوراخ کا کھلا ہوا سائز ایڈجسٹ نہیں کیا جا سکتا۔ ہائیڈرولک ٹیکنالوجی میں اس کے سب سے عام امثلاہ پائپ پلگ یا چیک والو میں بور کردہ سوراخ یا فیکٹری سے پہلے سے طے شدہ فلو کنٹرول والو ہیں۔

متغیر سوراخ

زیادہ تر وقت ایک متغیر سوراخ کی ضرورت ہوتی ہے، ایک مستقل سوراخ کے بجائے، کیونکہ یہ زیادہ منافع بخش ہوتا ہے۔ گیٹ والو، بال والو، اور نیڈل والو تمام متغیر سوراخوں کے امثلاہ ہیں۔

گیٹ ویل

گیٹ والو کا فلو پیسنجر سیدھا ہوتا ہے۔ سوراخ کا سائز فلو پاتھ میں گیٹ کو کھولنے یا بند کرنے کے لیے ہینڈل کو گھومانے سے تبدیل کیا جاتا ہے۔ حالانکہ گیٹ والوز کو فلو کنٹرول کے لیے ڈیزائن نہیں کیا گیا ہے، لیکن کچھ تقریبی فلو میٹرنگ سسٹمز میں انہیں فلو ریسٹرکشن آلہ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

گول ولو

بال والو کے فلو پیسنجر سیدھے نہیں ہوتے — وہ 90° کا موڑ بناتے ہیں۔ سوراخ سیٹ اور موڑدار پیسنجر پر لگا شانکوئی پلگ یا بال پلگ ہوتا ہے۔ سوراخ کے کھلنے کا سائز بال پلگ کی حالت تبدیل کرکے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔

نیڈل والو

سوزن والوں کے ذریعے بہاؤ بھی 90° کا موڑ لیتا ہے، پھر ایک سوراخ سے گزرتا ہے۔ یہ سوراخ ایک شنکوی سر والی والو کی سلاخ اور والو سیٹ کے درمیان خالی جگہ سے بنتا ہے۔ سوراخ کا سائز والو سیٹ کے حوالے سے شنکوی سطح کی موقعیت کو ترتیب دے کر تبدیل کیا جاتا ہے۔ چونکہ والو کی سلاخ پر تنظیم کے دھاگے بہت باریک ہوتے ہیں اور سر شنکوی ہوتا ہے، اس لیے اس سوراخ کا سائز آہستہ آہستہ تبدیل ہوتا ہے۔ ہائیڈرولک نظاموں میں، سوزن والو سب سے زیادہ استعمال ہونے والا متغیر سوراخ ہوتا ہے۔

شکل 9-2: متغیر سوراخ کی اقسام۔ سوزن والو (نیچے) ہائیڈرولکس میں سب سے عام ہے — اس کا شنکوی سر اور باریک دھاگے بہت درست اور آہستہ بہاؤ کی تنظیم کی اجازت دیتے ہیں۔

سرکٹ میں سوزن والو کا استعمال

مثالی سرکٹ میں ایک 5 gpm (18.95 Lpm) مثبت ڈسپلیسمنٹ پمپ، ایک ریلیف والو، ایک ہدایتی والو، ایک متغیر سوراخ (سوزن والو)، اور ایک ہائیڈرولک سلنڈر جس کا پستون رقبہ 3 in² (19.35 cm²) ہے، استعمال کیا گیا ہے۔ اگر ریلیف والو کو 500 psi (34.48 bar) پر سیٹ کیا گیا ہو اور پمپ 5 gpm فراہم کر رہا ہو:

جس وقت سوئی والے ویلوز نے بہاؤ کو صرف 2 جی پی ایم (7.58 لیٹر فی منٹ) تک محدود کر دیا ہے، ریڈ سپیڈ = 2 × 19.25 ÷ 3 = 13 فٹ/منٹ (3.96 میٹر/منٹ) ہوتی ہے۔ ریلیف ویلوز سسٹم کے دباؤ کو 500 پی ایس آئی (34.48 بار) تک محدود کرتا ہے، باقی 3 جی پی ایم (11.37 لیٹر فی منٹ) کو ٹینک کی طرف موڑ دیتا ہے۔

سوئی والے ویلوز کے سوراخ کو کھولنا

سوئی والے ویلوز کو باہر کی طرف گھومانا سوراخ کو بڑھاتا ہے — زیادہ بہاؤ سلنڈر تک پہنچتا ہے، جب تک کہ ریلیف ویلوز کی دباؤ کی حد تک نہ پہنچ جائے۔ ریڈ سپیڈ بڑھتی ہے۔

سوئی والے ویلوز کے سوراخ کو بند کرنا

سوئی والے ویلوز کو اندر کی طرف گھومانا سوراخ کو چھوٹا کرتا ہے۔ سلنڈر میں کم بہاؤ داخل ہوتا ہے، اس لیے ریڈ سپیڈ کم ہو جاتی ہے۔

دباؤ کے فرق کا بہاؤ پر اثر

کسی سوراخ سے ہونے والے بہاؤ پر دباؤ کا فرق اثر انداز ہوتا ہے۔ چونکہ دباؤ ہائیڈرولک سسٹم میں ممکنہ توانائی ہوتی ہے، اس لیے سوراخ کے دونوں اطراف دباؤ کا فرق جتنا زیادہ ہوگا، اس سے ہونے والا بہاؤ اتنا ہی زیادہ ہوگا۔

روزانہ کی زندگی کی مثال — ہوا سے بھرا ہوا میٹریس

ساحل یا کیمپ سائٹ پر ایک دن گزارنے کے بعد، آپ ایک پھولے ہوئے ایئر میٹر سے پلگ نکال لیتے ہیں اور ہوا کو آزادانہ طور پر خارج ہونے دیتے ہیں۔ چونکہ اندرونی/بیرونی دباؤ کا فرق چھوٹا ہوتا ہے، میٹر آہستہ آہستہ چپٹا ہو جاتا ہے۔ میٹر کو مضبوطی سے دبائیں — اندرونی دباؤ فضا کے دباؤ کے مقابلے میں بڑھ جاتا ہے، فرق بڑھ جاتا ہے، اور ہوا تیزی سے باہر نکلتی ہے۔

دانتوں کی پیسٹ کی ایک ٹیوب کو آہستہ سے دبائیں — تھوڑی سی مقدار باہر آ جاتی ہے۔ مضبوطی سے دبائیں — زیادہ دانتوں کی پیسٹ باہر نکالی جاتی ہے اور وہ فرش پر گر سکتی ہے۔ اگر دانتوں کی پیسٹ کی ٹیوب پر قدموں کا زور ڈالا جائے تو، اندرونی دباؤ اور فضا کے دباؤ کے درمیان فرق ہاتھ سے دبانے کے مقابلے میں زیادہ ہوتا ہے، اس لیے زیادہ مقدار تیزی سے باہر نکلتی ہے۔

سرکٹ میں سوئی والو کے بہاؤ پر دباؤ کے فرق کا اثر

دکھائے گئے سرکٹ میں، سوئی والو 5 گیلن فی منٹ (18.95 لیٹر فی منٹ) کے پمپ کے بہاؤ کو 3 گیلن فی منٹ (11.37 لیٹر فی منٹ) تک محدود کرتا ہے۔ ریلیف والو کی سیٹنگ 500 پی ایس آئی (34.48 بار) ہے۔ لوڈ کا مقابلہ 200 پی ایس آئی (14 بار) ہے۔ سوئی والو کا ان لیٹ دباؤ ریلیف والو کی سیٹنگ کے برابر ہوتا ہے: 500 پی ایس آئی (34.48 بار)۔ ان 500 پی ایس آئی (34.48 بار) میں سے، 200 پی ایس آئی (14 بار) لوڈ کے مقابلے کو دور کرتا ہے؛ باقی 300 پی ایس آئی (21 بار) کا دباؤ اختلاف سوئی والو کے ذریعے 3 گیلن فی منٹ (11.3 لیٹر فی منٹ) کو گزارتا ہے، جس کے نتیجے میں راڈ کی رفتار 19.25 فٹ/منٹ (5.87 میٹر/منٹ) ہوتی ہے۔ باقی 2 گیلن فی منٹ (7.58 لیٹر فی منٹ) ریلیف والو کے ذریعے ٹینک میں جاتا ہے۔

ریلیف والو کی سیٹنگ بڑھانا

لوڈ کے دباؤ اور سوئی والو کی سیٹنگ کو تبدیل کیے بغیر، ریلیف والو کو 600 پی ایس آئی (41.38 بار) تک بڑھانے پر: سوئی والو کا ان لیٹ دباؤ 600 پی ایس آئی (41.38 بار) ہو جاتا ہے۔ ان میں سے، 200 پی ایس آئی (14 بار) لوڈ کے مقابلے کو دور کرتا ہے؛ اب 400 پی ایس آئی (28 بار) کا دباؤ اختلاف سوئی والو کے ذریعے 4 گیلن فی منٹ (15 لیٹر فی منٹ) کو گزارتا ہے۔ راڈ کی رفتار 26 فٹ/منٹ (7.92 میٹر/منٹ) تک بڑھ جاتی ہے۔

لوڈ کا دباؤ بڑھ جاتا ہے

ریلیف والو کو دوبارہ 500 psi (34.48 بار) پر ری سیٹ کریں، جبکہ نیڈل والو کو اسی حالت میں برقرار رکھا جائے۔ لوڈ میں اضافہ: لوڈ کا دباؤ 400 psi (28 بار) تک بڑھ جاتا ہے۔ نیڈل والو کے ان لیٹ کا دباؤ اب بھی 500 psi (34.48 بار) ہے، لیکن اب صرف 100 psi (6.9 بار) کا فرق نیڈل والو کے ذریعے بہاؤ کو چلاتا ہے — صرف 1 gpm (3.79 lpm)۔ راڈ کی رفتار 6 ft/min (30 mm/s) تک کم ہو جاتی ہے۔ باقی 4 gpm (15 lpm) ریلیف والو کے ذریعے گزرتا ہے۔

یہ ظاہر کرتا ہے کہ نیڈل والو کے ذریعے بہاؤ اُس سوراخ کے دونوں طرف دباؤ میں کسی بھی تبدیلی کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے۔ نیڈل والو کے ذریعے بہاؤ کو درست طریقے سے ماپنے کے لیے، ان دباؤ کی تبدیلیوں کو منسوخ یا معاوضہ دینا ضروری ہے۔

سپیڈ کنٹرول والو (دباؤ معاوضہ شدہ بہاؤ کنٹرول والو)

اوپر دیے گئے امثلاہ سے ظاہر ہوتا ہے کہ اورفِس کے کسی بھی جانب دباؤ میں تبدیلی سوئی والو کے بہاؤ کو متاثر کرتی ہے، جس سے ایکٹویٹر کی رفتار تبدیل ہو جاتی ہے۔ اورفِس کے ذریعے بہاؤ کو درست طریقے سے ناپنے کے لیے، چاہے دباؤ میں کوئی تبدیلی آئے یا نہ آئے، ان دباؤ کی تبدیلیوں کا احاطہ کرنا ضروری ہے۔ سوئی والو ایک غیر-معاوضہ بہاؤ کنٹرول والو ہے — یہ ایک اچھا بہاؤ ناپنے والا آلہ ہے جب تک کہ دباؤ کا فرق مستقل رہے اور سوئی درست طریقے سے مرکوز ہو۔ زیادہ درست بہاؤ کنٹرول کے لیے، دباؤ-معاوضہ بہاؤ کنٹرول والو (رفتار کنٹرول والو) استعمال کرنا چاہیے۔ یہ ایک ایسا بہاؤ کنٹرولر ہے جو اورفِس کے اُپ اسٹریم اور ڈاؤن اسٹریم دونوں طرف دباؤ کی تبدیلیوں کا احاطہ کرتا ہے۔

رفتار کنٹرول والوز (دباؤ-معاوضہ بہاؤ کنٹرول والوز) کو میٹر-ان قسم اور بائی پاس قسم میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

میٹر-ان رفتار کنٹرول والو کی ساخت

میٹر-ان دباؤ-معاوضہ بہاؤ کنٹرول والو میں ایک والو باڈی شامل ہوتی ہے جس میں ان لیٹ اور آؤٹ لیٹ پورٹس ہوتے ہیں، ایک سوئی والو، ایک معاوضہ اسپول، اور ایک بائیس سپرنگ۔

میٹر-ان قسم کا کام کرنے کا طریقہ

میٹر-ان قسم کے کام کرنے کا طریقہ سمجھنے کے لیے، ہم اس کے عمل کا اقدام بہ اقدام تجزیہ کرتے ہیں۔ جب مُعَوَّض کرنے والی سْپول مکمل طور پر سائیڈ A کی طرف منتقل ہوتی ہے، تو تمام داخل ہونے والے دباؤ والے تیل کو سوئی والو کے سوراخ تک پہنچایا جاتا ہے۔ جب تک کہ مُعَوَّض کرنے والی سْپول سائیڈ B کی طرف تھوڑی سی حرکت نہیں کرتی، داخل ہونے والے دباؤ والے تیل کو تنگ کر دیا جاتا ہے۔ بہاؤ کے راستے کو کھلا رکھنے کے لیے، مُعَوَّض کرنے والی سْپول کو سپرنگ کے ذریعے سائیڈ A کی طرف دبایا جاتا ہے۔ سوئی والو کے انٹری دباؤ کو ایک اندرونی کنٹرول گزرگاہ کے ذریعے مُعَوَّض کرنے والی سْپول کے A-سرے تک محسوس کیا جاتا ہے — جب دباؤ سپرنگ کے دباؤ والے زور سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو سْپول سائیڈ B کی طرف منتقل ہو جاتی ہے۔

اگر سوئی والو کے سوراخ کو اس طرح ایڈجسٹ کیا جائے کہ اس سے پمپ کے مکمل بہاؤ سے کم بہاؤ گزرے، تو سوئی والو کا انلیٹ دباؤ ریلیف والو کی ترتیب کے برابر بڑھ جاتا ہے۔ جب سوئی والو کے انلیٹ دباؤ میں اضافہ ہوتا ہے اور وہ کمپنسیٹنگ اسپول کی سپرنگ کی قوت سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو کمپنسیٹنگ اسپول B کی طرف منتقل ہو جاتا ہے، جس سے داخل ہونے والے بہاؤ کو تنگ کیا جاتا ہے۔ جب کمپنسیٹنگ اسپول کے سوراخ سے گزرنے والے بہاؤ کی مقدار پمپ کے آؤٹ پٹ بہاؤ کے برابر ہو جاتی ہے، تو سوئی والو کا انلیٹ دباؤ سپرنگ کے دباؤ کی قدر پر مستحکم ہو جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر سپرنگ کی قدر 100 psi (6.89 bar) ہو اور ریلیف کو 500 psi (34.48 bar) پر ترتیب دیا گیا ہو: تو انلیٹ دباؤ 500 psi (34.48 bar) ہوگا؛ جب تیل کمپنسیٹنگ اسپول کے سوراخ سے گزرتا ہے، تو 400 psi (28 bar) حرارت میں تبدیل ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں سوئی والو کا انلیٹ دباؤ 100 psi (6.89 bar) تک کم ہو جاتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ بہاؤ کنٹرول والو کے انلیٹ دباؤ کی فکر کیے بغیر، کمپنسیٹنگ اسپول کے عمل کی وجہ سے سوئی والو کا انلیٹ دباؤ 100 psi (6.89 bar) پر برقرار رکھا جاتا ہے۔

شکل 9-5: میٹر-ان سپیڈ کنٹرول والو (دَباؤِ متوازن)۔ متوازن سپول سُوئی والو کے دونوں سروں کے درمیان دَباؤ کا فرق مستقل رکھتا ہے، چاہے آمد کا دَباؤ یا نکاس کا دَباؤ تبدیل ہو — جس سے ایک درست اور مستقل بہاؤ فراہم ہوتا ہے۔

اُبلا ہوا سُوئی والو کے سرکٹ کے لیے، سُوئی والو کے سوراخ کے دونوں سروں کا دَباؤی فرق صرف آدھی کہانی ہے — سُوئی والو کے بعد کے حصے میں دَباؤ کو بھی متوازن کیا جانا ضروری ہے۔ دوسرے الفاظ میں، دَباؤ کا فرق مستقل رکھنا ضروری ہے۔ اس مقصد کے لیے، سُوئی والو کے بعد کا دَباؤ بھی ایک کنٹرول گزرگاہ کے ذریعے متوازن سپول کی سپرنگ کے خانے میں بھیج دیا جاتا ہے۔ اب دو طاقتوں کا اثر متوازن سپول کی سائیڈ A پر ہوتا ہے: سپرنگ کی طاقت اور سُوئی والو کے بعد کا تیل کا دَباؤ۔

اگر سپرنگ کی قوت = 100 psi (6.89 بار) ہو، تو نیڈل والو کا دباؤ فرق ہمیشہ اُتری طرف کے دباؤ سے 100 psi (6.89 بار) زیادہ رہے گا۔ جب تک ریلیف والو کو کافی اونچے درجہ حرارت پر سیٹ کیا گیا ہو، نیڈل کے سوراخ کا دباؤ فرق ہمیشہ سپرنگ کے دباؤ کی قدر کے برابر رہتا ہے۔ اس طرح، نیڈل والو کے ذریعے بہاؤ کو جبری دباؤ فرق مستقل رہتا ہے — جو اُپ اسٹریم یا ڈاؤن اسٹریم کے دباؤ کی تبدیلیوں سے متاثر نہیں ہوتا۔

سرکٹ میں میٹر-ان سپیڈ کنٹرول والو

سرکٹ میں، میٹر-ان سپیڈ کنٹرول والو کو 3 جی پی ایم (11.37 لیٹر فی منٹ) پر سیٹ کیا گیا ہے۔ ریلیف والو 500 پی ایس آئی (34.48 بار)، لوڈ پریشر 200 پی ایس آئی (13.79 بار)۔ کمپنسیٹنگ اسپول سپرنگ = 100 پی ایس آئی (6.89 بار)۔ پمپ تمام 5 جی پی ایم (18.95 لیٹر فی منٹ) کو سوئی والو کے ذریعے گزارنے کی کوشش کرتا ہے، جس کی وجہ سے سوئی والو کے انلیٹ پریشر میں اضافہ ہوتا ہے۔ 300 پی ایس آئی (21 بار) پر، کمپنسیٹنگ اسپول شفٹ ہوتا ہے اور فلو کو تھروٹل کرتا ہے، جس کی وجہ سے فلو کنٹرول انلیٹ پریشر ریلیف والو کی سیٹنگ 500 پی ایس آئی (34.48 بار) تک بڑھ جاتا ہے۔ ان 500 پی ایس آئی (34.48 بار) میں سے، 200 پی ایس آئی (13.79 بار) لوڈ کو دور کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے؛ 100 پی ایس آئی (6.89 بار) سوئی والو کے ذریعے فلو کو چلاتا ہے؛ باقی 200 پی ایس آئی (13.79 بار) 500 پی ایس آئی میں سے کمپنسیٹنگ اسپول کے اورفِس سے گزرنے والے فلو کے دوران حرارت میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ یہاں فلو 3 جی پی ایم (11.37 لیٹر فی منٹ) ہے اور راڈ کی سپیڈ = 19 فٹ/منٹ (97.83 ملی میٹر/سیکنڈ) ہے۔

لوڈ پریشر اور ریلیف والو کی سیٹنگ میں اضافہ

اگر لوڈ کا دباؤ 400 psi (27.58 بار) تک بڑھ جائے یا ریلیف کو 600 psi (41.38 بار) تک دوبارہ سیٹ کر دیا جائے، تو سوئی والو کے ذریعے اب بھی 100 psi (6.89 بار) کا ڈرائیونگ فلو جاری رہے گا۔ جب تک کہ ریلیف کو سامان کو منتقل کرنے کے لیے کمپینسیٹنگ اسپول کو حرکت دینے کے لیے کافی اونچا سیٹ نہ کیا جائے، سلنڈر کو آؤٹ پٹ فلو مستقل 3 gpm (11.37 Lpm) رہے گا۔

بائی پاس قسم کا سپیڈ کنٹرول والو کی ساخت

بائی پاس قسم کا سپیڈ کنٹرول والو ایک والو باڈی سے تشکیل پاتا ہے جس میں ان لیٹ، آؤٹ لیٹ اور ریٹرن پورٹس ہوتے ہیں، ایک سوئی والو، ایک کمپینسیٹنگ اسپول اور ایک بائیس سپرنگ۔

بائی پاس قسم کا طریقہ کار

اس والو میں کمپینسیٹنگ اسپول ٹینک ریٹرن کی طرف ایک بائی پاس گزرگاہ کھولتا اور بند کرتا ہے۔ کمپینسیٹنگ اسپول کو بند کرنے کے لیے (نیچے کی پوزیشن) سپرنگ کے ذریعے دبایا جاتا ہے۔ اگر سپرنگ کی طرف سے 100 psi (6.89 بار) کا زور لگ رہا ہو تو سوئی والو کے ان لیٹ دباؤ کو 100 psi (6.89 بار) تک محدود کر دیا جائے گا۔ جب والو کے ذریعے فلو اس کی ابتدائی حالت میں مکمل طور پر آئل ٹینک کی طرف بھیجا جاتا ہے۔ عام آپریشن کے دوران، کمپینسیٹنگ اسپول بند پوزیشن پر سپرنگ کے ذریعے دبایا جاتا ہے۔

سوزن والو کے انلیٹ دباؤ کو ایک داخلی کنٹرول گزرگاہ کے ذریعے مُعَوَض کرنے والے سپول کے اوپر کی طرف محسوس کیا جاتا ہے۔ جب دباؤ سپرنگ کے مقابلے کی قوت سے زیادہ بڑھ جاتا ہے، تو مُعَوَض کرنے والے سپول ریلیف والو کی طرح کام کرتا ہے — بائی پاس گزرگاہ کھولتا ہے، اور سوزن والو کے انلیٹ دباؤ کو 100 psi (6.89 bar) تک محدود کرتا ہے۔ سوزن والو کا مستقل انلیٹ دباؤ مستقل بہاؤ کو یقینی نہیں بناتا — اگر نیچے کی طرف دباؤ تبدیل ہو جائے تو سوزن کے سوراخ کا دباؤ فرق تبدیل ہو جاتا ہے، اور بہاؤ بھی تبدیل ہو جاتا ہے۔

اس کی مُعَوَضی کے لیے، نیچے کی طرف سوزن والو کے دباؤ کو ایک کنٹرول گزرگاہ کے ذریعے مُعَوَض کرنے والے سپول کی سپرنگ خانہ کی طرف موڑ دیا جاتا ہے۔ اب مُعَوَض کرنے والے سپول کی اے-طرف دو مقابل قوتیں ہیں: سپرنگ کی قوت اور نیچے کی طرف تیل کا دباؤ۔ اگر سپرنگ = 100 psi (6.89 bar) ہو، تو سوزن کے انلیٹ دباؤ کو نیچے کی طرف دباؤ سے 100 psi (6.89 bar) زیادہ تک محدود کیا جائے گا۔ جب تک ریلیف والو کافی اونچے سیٹ ہو، سوزن کے سوراخ کا دباؤ فرق 100 psi (6.89 bar) کے برابر رہے گا — مستقل۔

سرکٹ میں بائی پاس قسم کا سپیڈ کنٹرول والو

بائی پاس قسم کا رفتار کنٹرول والو جو 3 جی پی ایم (11.37 لیٹر فی منٹ) پر سیٹ کیا گیا ہے۔ ریلیف دباؤ 500 پی ایس آئی (34.48 بار)، لوڈ دباؤ 200 پی ایس آئی (13.79 بار)، سپرنگ دباؤ = 100 پی ایس آئی (6.89 بار)۔ پمپ تمام 5 جی پی ایم (18.95 لیٹر فی منٹ) کو سوئی والو کے ذریعے گزارنے کی کوشش کرتا ہے۔ مُعَوَض کرنے والی سپول بائی پاس راستہ کھول دیتی ہے، جس سے سوئی والو کے انلیٹ دباؤ کو 300 پی ایس آئی (20.68 بار) تک محدود کر دیا جاتا ہے۔ اس 300 پی ایس آئی میں سے: 200 پی ایس آئی (13.79 بار) لوڈ کو شکست دیتا ہے، اور 100 پی ایس آئی (6.89 بار) 3 جی پی ایم (11.37 لیٹر فی منٹ) کو سوئی کے ذریعے گزارتا ہے۔ باقی 2 جی پی ایم (7.58 لیٹر فی منٹ) مُعَوَض کرنے والی سپول کے کھلے راستے سے بائی پاس ہو کر ٹینک میں واپس چلا جاتا ہے۔

شکل 9-8: بائی پاس قسم کا رفتار کنٹرول سرکٹ۔ مُعَوَض کرنے والی سپول اضافی پمپ کے بہاؤ کو براہِ راست ٹینک میں بائی پاس کرتی ہے، بجائے اس کے کہ اسے ریلیف والو کے ذریعے بھیجا جائے۔ یہ میٹر-ان قسم کے مقابلے میں زیادہ توانائی کارآمد ہے، کیونکہ اضافی بہاؤ مکمل سسٹم کے دباؤ سے گزرنے کی بجائے اس سے بچ جاتا ہے۔

لوڈ پریشر اور ریلیف والو کی سیٹنگ میں اضافہ

اگر لوڈ کا دباؤ 400 psi (27.58 بار) تک بڑھ جائے یا ریلیف کو 600 psi (41.38 بار) پر دوبارہ سیٹ کیا جائے، تو اب بھی 100 psi (6.89 بار) کا دباؤ نیدل والو کے ذریعے بہاؤ کو دھکیل رہا ہوتا ہے۔ جب تک ریلیف کو اتنا اونچا سیٹ کیا گیا ہو کہ معاوضہ کرنے والی سپول کھل جائے، سلنڈر کو آؤٹ پُٹ مستقل 3 gpm (11.37 Lpm) رہتی ہے۔

آریفِس بہاؤ پر درجہ حرارت کا اثر

جیسا کہ اس باب کے آغاز میں ذکر کیا گیا ہے، منفذ (آریفِس) کے بہاؤ کو متاثر کرنے والے تین اہم عوامل منفذ کا سائز، دباؤ کا فرق اور تیل کا درجہ حرارت ہیں۔ جب تیل کا درجہ حرارت تبدیل ہوتا ہے تو اس کی وسکوسٹی (چپکنے کی صلاحیت) بھی تبدیل ہو جاتی ہے — اور جب تیل کی وسکوسٹی تبدیل ہوتی ہے تو منفذ کا بہاؤ بھی تبدیل ہو جاتا ہے۔ مستقل منفذاں یا سوئی والوں کے لیے، درجہ حرارت کی وجہ سے بہاؤ میں تبدیلی عام طور پر قابلِ ذکر نہیں ہوتی کیونکہ منفذ کا سائز اور دباؤ کا فرق عام طور پر وسکوسٹی کے اثرات کے مقابلے میں بہت زیادہ ہوتا ہے۔ تاہم، ان درجوں کے لیے جہاں بہت درست بہاؤ کی کنٹرول کی ضرورت ہو، درجہ حرارت کے اثرات کو ضرور مدنظر رکھنا چاہیے۔ عام طور پر صنعتی ہائیڈرولک درجوں کے لیے 'میٹر-ان' اور بائی پاس قسم کے سپیڈ کنٹرول والو مناسب ہوتے ہیں۔

ان درجوں کے لیے جہاں درجہ حرارت میں تبدیلی کے باوجود بہت شدید درست بہاؤ کی کنٹرول کی ضرورت ہو، ایک درجہ حرارت کے اثرات کو مُعَوَض کرنے والے بہاؤ کنٹرول والو کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ قسم بھی درجہ حرارت کے اثرات کو مُعَوَض کرتی ہے۔

اہم فارمولے — باب 9