316L SLM 3D-प्रिंटेड मोनोलिथिक थ्री-वे वाल्व बॉडी | मल्टी-पोर्ट फ्लैंज्ड वाल्व केस स्टडी
SLM मेटल 3D प्रिंटिंग द्वारा निर्मित मोनोलिथिक थ्री-वे वाल्व बॉडी, तीन एकीकृत फ्लैंज्ड पोर्ट्स के साथ। एक-टुकड़ा बॉडी, CFD द्वारा अंतर्निहित फ्लो पथ अनुकूलित, शून्य गैस्केट्स, 40% वजन कमी, लीड टाइम 3 सप्ताह। प्रक्रिया और रासायनिक सेवा में बहु-टुकड़े कास्ट + वेल्डेड वाल्व असेंबली को प्रतिस्थापित करता है।
केस स्टडी: मोनोलिथिक थ्री-वे वाल्व बॉडी
316L स्टेनलेस स्टील | SLM | इंटीग्रेटेड फ्लैंज के साथ मल्टी-पोर्ट वाल्व बॉडी
मेटल 3D प्रिंटिंग एप्लिकेशन
1. पृष्ठभूमि
एक प्रोसेस इक्विपमेंट निर्माता तीन कास्ट सेक्शन को बोल्ट के साथ जोड़कर PTFE गैस्केट के साथ एक थ्री-वे केमिकल डाइवर्टर वाल्व इकट्ठा कर रहा था। मल्टी-पीस कंस्ट्रक्शन में गैस्केट पर लगातार लीक पथ होते थे, कास्टिंग के लिए लंबे लीड टाइम लगते थे, और आंतरिक फ्लो पाथ में कई 90° परिवर्तन होते थे जो प्रेशर-ड्रॉप पेनाल्टी बनाते थे। लीक पथ को खत्म करने और फ्लो दक्षता में सुधार करने के लिए एक मोनोलिथिक वाल्व बॉडी की आवश्यकता थी जिसमें ऑप्टिमाइज्ड आंतरिक फ्लो और इंटीग्रेटेड फ्लैंज हों।
2. चुनौती
डिज़ाइन आवश्यकताओं में शामिल थी:
· एक एकल मोनोलिथिक बॉडी में तीन इंटीग्रेटेड फ्लैंज्ड पोर्ट (DN80, DN80, DN50)
· लेगेसी बोल्टेड असेंबली के तीन 90° परिवर्तनों को बदलने वाले CFD-ऑप्टिमाइज्ड आंतरिक फ्लो पाथ
· ASME B16.5 के अनुसार बोल्ट-होल पैटर्न ड्रॉप-इन फ्लैंग कंपेटिबिलिटी के लिए
· फ्लो पाथ पर शून्य गैस्केट, शून्य बोल्टेड जॉइंट्स — पूरी तरह से वेल्ड-फ्री कंस्ट्रक्शन
· प्रेशर क्लास PN40, 50 बार हाइड्रोस्टैटिक टेस्ट में लीक-टाइट
3. समाधान
थ्री-वे वाल्व बॉडी को एक एकल मोनोलिथिक पार्ट के रूप में फिर से डिज़ाइन किया गया था जिसमें CFD-ऑप्टिमाइज्ड आंतरिक फ्लो चैनल थे जो तीनों पोर्ट्स के बीच स्मूदली परिवर्तन करते थे, और इसे 316L स्टेनलेस स्टील में सेलेक्टिव लेजर मेल्टिंग (SLM) द्वारा निर्मित किया गया था।तीन फ्लैंज, बॉडी, आंतरिक प्रवाह पथ, और बोल्ट होल एक निरंतर भाग के रूप में प्रिंट किए गए थे — कोई ढलाई नहीं, कोई वेल्डिंग नहीं, गीले पथ पर कोई गैस्केट नहीं। फ्लैंज फेस को सीधे स्टैंडर्ड पाइपिंग से बोल्ट करने के लिए ASME B16.5 सतह फिनिश के रूप में फाइनल मशीन किया गया था। ऑप्टिमाइज्ड आंतरिक प्रवाह पथ ने तीन से एक 90° मोड़ों की संख्या कम कर दी, जिसमें बीच में एक स्मूथ टैन्जेंट ट्रांज़िशन था।
चित्र 1: SLM-प्रिंटेड 316L थ्री-वे वाल्व बॉडी — 3/4 दृश्य दो DN80 फ्लैंज और एक DN50 फ्लैंज दिखा रहा है, पूरी तरह से मोनोलिथिक
चित्र 2: एक ही वाल्व बॉडी साइड से — बड़ा फ्लैंज फेस ASME B16.5 के अनुपालन में बोल्ट-होल पैटर्न के साथ
चित्र 3: टॉप दृश्य — खुले फ्लैंज के माध्यम से दिखाई देने वाला आंतरिक CFD-ऑप्टिमाइज्ड प्रवाह चेम्बर
चित्र 4: साइड प्रोफाइल दृश्य — पूरे बॉडी एनवेलोप और तीन पोर्ट एक्सिस को दिखाता है
4. परिणाम
· 40% वजन कमी — vs.पारंपरिक तीन-टुकड़ा कास्टिंग + बोल्टेड एसेंबली
· प्रवाह मार्ग पर कोई गैस्केट नहीं — पूरी तरह से मोनोलिथिक, कोई रिसाव मार्ग
· 30% कम दबाव ड्रॉप — CFD-ऑप्टिमाइज्ड आंतरिक प्रवाह के माध्यम से
· 50 बार पर रिसामुक्त — प्रत्येक इकाई पर हाइड्रोस्टैटिक परीक्षण द्वारा सत्यापित
· ASME B16.5 फ्लैंज संगत — मौजूदा पाइपिंग के लिए ड्रॉप-इन रिप्लेसमेंट
· लीड टाइम: 3 सप्ताह — CAD से मशीन किए गए, इंस्टॉल करने के लिए तैयार बॉडी तक
“हमने हर वाल्व से छह गैस्केट और तीन बोल्टेड जॉइंट्स को हटा दिया। पहले छह महीनों में सेवा कॉल शून्य पर आ गए, और हमारी प्रवाह दक्षता में भारी वृद्धि हुई।”
सामग्री: 316L स्टेनलेस स्टील | प्रक्रिया: SLM / मेटल 3D प्रिंटिंग | अनुप्रयोग: मोनोलिथिक थ्री-वे वाल्व बॉडी