نگاه کلی به چک ولو Check Valves
سوپاپ‌های چک که به نام‌های شیر غیر برگشتی (NRV) یا شیرهای یک طرفه نیز شناخته می‌شوند، دریچه‌های اتوماتیکی هستند که به طور معمول اجازه می‌دهند سیال (مایع یا گاز) تنها در یک جهت از آن عبور کند. شیر چک با جریان رو به جلو باز می شود و در مقابل جریان معکوس بسته می شود. شیرهای چک به طور قابل توجهی با سایر اعضای خانواده شیرها متفاوت هستند و عملکرد اصلی یک شیر بازرسی محافظت از تجهیزات مکانیکی در یک سیستم لوله کشی با جلوگیری از برگشت جریان توسط سیال است. دریچه های بازرسی در عملکرد خود کاملاً اتوماتیک هستند و نیازی به هیچ اپراتور یا کنترل خارجی ندارند. بنابراین اکثر آنها هیچ دسته یا ساقه سوپاپ ندارند. شیرهای چک توسط جریان سیال و اختلاف فشاری که بین درگاه های ورودی و خروجی آنها وجود دارد تغذیه می شوند.
معکوس شدن جریان در سیستم های جابجایی سیال ممکن است و می تواند به صورت تصادفی ایجاد شود
توقف تجهیزات یا دستگاه های ایمن خودکار. به همین دلیل، شیرهای چک در خطوط لوله نصب می شوند تا از چنین جریان برگشتی جلوگیری کنند و اجازه دهند جریان محصول تنها در یک جهت باشد. هنگامی که جریان در جهت مناسب حرکت می کند، دریچه باز می ماند. هنگامی که جریان معکوس می شود، شیر به طور خودکار بسته می شود. استفاده از شیر چک به ویژه در مورد پمپ ها و کمپرسورها مهم است، جایی که جریان برگشتی می تواند به قسمت های داخلی تجهیزات آسیب برساند و باعث خاموش شدن غیر ضروری سیستم و در موارد شدید کارخانه کامل شود.
چند اصطلاح فنی مهم مورد استفاده در عملیات شیر چک:
فشار ترک خوردگی – به حداقل فشار دیفرانسیل بالادست بین ورودی و خروجی اشاره دارد که در آن شیر کار می کند. به طور معمول شیر چک برای یک فشار ترک خاص طراحی شده است و بنابراین می توان آن را برای فشار ترک مشخص کرد. فشار ترک خوردگی به عنوان فشار (فشار) یا فشار باز کردن نیز شناخته می شود.
فشار آب بندی مجدد – به اختلاف فشار بین ورودی و خروجی شیر در طول فرآیند بسته شدن شیر برگشتی اشاره دارد که در آن میزان نشتی قابل مشاهده نیست. فشار آب بندی مجدد به عنوان فشار آب بندی، سر نشستن (فشار) یا فشار بسته شدن نیز شناخته می شود.
فشار برگشتی – به اختلاف فشار بین ورودی و خروجی شیر برگشتی اشاره دارد زمانی که فشار در خروجی شیر بیشتر از فشار ورودی یا یک نقطه بالادست شیر است.
شیر چک یا چک ولو چگونه کار میکند:
شیر چک به حداقل فشار بالادست (تفاوت فشار بین ورودی و خروجی) که به عنوان فشار ترک نیز شناخته می‌شود، نیاز دارد تا شیر را باز کند و سیال را از آن عبور دهد. اگر فشار بالادست کمتر از فشار ترک خوردگی باشد یا فشار برگشتی وجود داشته باشد (جریان تلاش می کند از خروجی به ورودی حرکت کند)، شیر چک به طور خودکار بسته می شود. بسته به طراحی شیر چک، مکانیسم بسته شدن می تواند تغییر کند و فرآیند بسته شدن می تواند توسط فنر یا گرانش کمک کند. فشار برگشتی مکانیسم بسته شدن (یک دروازه، توپ، دیافراگم یا دیسک) را به دهانه فشار می دهد و آن را مهر و موم می کند.
انواع شیرهای چک
شیرهای بازرسی ممکن است بر اساس نحوه حرکت عضو بسته بر روی صندلی گروه بندی شوند. چند نوع اساسی و پرکاربرد از شیرهای چک در زیر فهرست شده و به تفصیل شرح داده شده است:
سوپاپ بازرسی چرخشی – عضو بسته حول یک لولا می چرخد که در خارج از صندلی نصب شده است.
سوپاپ های چک پیستونی یا بالابر – عضو بسته در جهت عادی به صفحه صندلی حرکت می کند.
دریچه چک توپ – عضو بسته از یک توپ تشکیل شده است که در جهت عادی به صفحه صندلی حرکت می کند و دائما می چرخد.
شیر برگشتی دیسک کج – عضو بسته در اطراف یک لولا کج می شود که نزدیک، اما بالای مرکز صندلی نصب شده است.
شیر چک دیافراگم – عضو بسته از یک دیافراگم تشکیل شده است که از روی صندلی منحرف می شود یا به سمت آن منحرف می شود.
Stop Check Valve – ترکیبی از شیر چک بالابر و شیر گلوب است. می توان از آن به عنوان شیر چک یا به عنوان شیر ایزوله (توقف) مانند شیر گلوب استفاده کرد.
دریچه چک باردار فنری – عضو بسته از یک مجموعه دیسک ساقه هدایت شده در مرکز به همراه یک فنر فشاری تشکیل شده است.
دریچه چک بیل اردک – عضو بسته از یک لوله نرم تشکیل شده است که انتهای آن یک شکل صاف طبیعی دارد.
سویینگ چک ولو یا شیر یکطرفه
Swing Check Valve
سوپاپ چک سوئینگ محبوب ترین در بین تمام شیرهای چک است که در حالت باز بودن، مقاومت بسیار کمی در برابر جریان ارائه می دهد. عنصر بسته کننده (دیسک) مانند یک درب در اطراف یک لولا در خارج از صندلی باز و بسته می شود. یک واشر ترکیبی قابل تعویض ممکن است روی دیسک نصب شود و بیشتر سایش را می گیرد. یک لولای شل باعث می شود که دیسک زمانی که جریان به صفر می رسد بسته شود.
سوپاپ های برگشتی باید در موقعیت افقی نصب شوند، اما ممکن است در موقعیت عمودی نیز نصب شوند، مشروط بر اینکه از رسیدن دیسک به موقعیت توقف جلوگیری شود. سوپاپ های چرخشی همراه با شیرهای دروازه ای هستند و معمولاً در تمام خطوطی که از دست دادن اصطکاک سیال از اهمیت بالایی برخوردار است استفاده می شود. آنها برای برنامه هایی توصیه می شوند که در آن معکوس جریان چندان مکرر نیست، تا از “قطعات دریچه” جلوگیری شود. کثیفی و مایعات چسبناک نمی توانند به راحتی مانع چرخش دیسک در اطراف لولا شوند.
با افزایش اندازه سوپاپ های برگشتی، وزن و حرکت دیسک در نهایت برای عملکرد رضایت بخش سوپاپ بیش از حد می شود. به همین دلیل، سوپاپ‌های برگشتی بزرگ‌تر از NPS 24 اغلب به‌عنوان سوپاپ‌های چرخشی چند دیسکی طراحی می‌شوند و تعدادی دیسک نوسانی معمولی روی یک دیافراگم چند صندلی در سراسر گذر جریان در شیر نصب می‌شوند. دریچه بازرسی چرخشی دو دیسک، همانطور که در شکل مجاور نشان داده شده است، طراحی طول مسیری که مرکز در امتداد آن قرار دارد را کاهش می دهد.
گرانش دیسک حرکت می کند و همچنین وزن چنین دیسکی را در مقایسه با سوپاپ های چرخشی تک دیسکی با همان اندازه، حدود 50٪ کاهش می دهد.
شیر یکطرفه پیستونی
Lift or Piston Check Valves
شیرهای بازرسی بالابر (همچنین به عنوان شیرهای چک پیستونی شناخته می‌شوند) دارای یک پلاگین هدایت‌شونده هستند که با فشار بالاتر سیال ورودی یا بالادست بالا می‌رود تا جریان به سمت خروجی یا پایین دست جریان یابد. وقتی فشار ورودی دیگر بیشتر نباشد، گرانش یا فشار پایین‌دست بالاتر باعث می‌شود که دیسک روی نشیمنگاه خود پایین بیاید و دریچه را ببندد تا جریان معکوس متوقف شود. شیرهای چک بالابر نسبت به سایر انواع دیگر چک دریچه‌ها مزیتی دارند، زیرا برای به دست آوردن باز شدن کامل شیر فقط به یک بالابر نسبتاً کوتاه نیاز دارند.
در اکثر شیرهای بازرسی بالابر، عضو بسته در یک راهنما حرکت می کند تا اطمینان حاصل شود که صندلی هنگام بسته شدن جفت می شود. با این حال، چنین هدایت کننده ای یک عیب نیز دارد که کثیفی وارد شده به راهنما می تواند عضو بسته را آویزان کند و مایعات چسبناک باعث تنبلی عملکرد دریچه یا حتی باعث قطع شدن عضو بسته می شود. بنابراین، این نوع شیرهای برگشتی فقط برای سیالات با ویسکوزیته پایین مناسب هستند که اساساً فاقد مواد جامد هستند. این نوع شیر چک مانند شیر چک سوپاپ تمایل به کوبیدن ندارد و برای تاسیساتی که دارای معکوس های نامنظم یا مکرر جریان هستند ترجیح داده می شود.
جریان از طریق شیر برگشتی بالابر با عبور از یک بخش افقی که دیسک روی آن قرار می گیرد، دو بار تغییر جهت می دهد. دیسک به صورت عمودی به سمت بالا حرکت می کند تا جریان برقرار شود و اگر جریان معکوس شود به سمت پایین حرکت می کند تا بسته شود. یک داشپات برای کاهش عملکرد دیسک استفاده می شود. شیرهای چک بالابر نیز در طرح های عمودی برای نصب عمودی روی لوله ها تولید می شوند.
چک ولو توپی Ball Check Valve
دریچه چک توپی یک شیر برگشتی است که در آن عضو بسته‌کننده توپی شکل است و اجازه حرکت بدون هدایت نزدیک را دارد. هنگامی که دریچه بسته می شود، عضو بستن توپی شکل به داخل صندلی می غلتد تا به تراز مورد نیاز نشیمنگاه برسد. در برخی از دریچه‌های چک توپ، توپ از فنر استفاده میکند تا به بسته نگه داشتن آن کمک کند. برای طرح‌هایی که فنر ندارند، جریان معکوس برای حرکت توپ به سمت صندلی و ایجاد آب‌بند لازم است.
دریچه چک توپ برای رسیدگی به سیالات چسبناک و خدماتی که در آن فلس ها و رسوبات وجود دارد در نظر گرفته شده است. این طراحی عمر شیر را افزایش می دهد و سایش توپ و نشیمنگاه را به حداقل می رساند. شیرهای چک توپی در عملکرد بی صدا هستند و برای کاربردهای جریان سیال با تغییر سریع توصیه می شوند. دیسک شکل کروی واقعی دارد و به طور دقیق به سمت صندلی هدایت می شود. صندلی ها معمولاً قابل تعویض هستند و هر دو صندلی و توپ را می توان بدون باز کردن لوله جدا کرد.
دریچه های توپی را نباید با شیرهای توپی اشتباه گرفت، که نوع دیگری از شیر است که در آن توپ به عنوان روتور قابل کنترل برای متوقف کردن یا هدایت جریان عمل می کند.
شیر چک دیسک کج
Tilting-Disc Check Valve
شیرهای برگشتی دیسک کج دارای یک عضو درب دیسک مانند هستند که حدود یک نقطه محوری بین مرکز و لبه دیسک می چرخد و از صفحه صندلی منحرف می شود. دیسک هنگام بسته شدن به داخل صندلی می‌افتد و با باز شدن از روی صندلی بلند می‌شود. از آنجایی که مرکز ثقل نیمه‌های دیسکی تنها یک مسیر کوتاه بین موقعیت‌های کاملاً باز و بسته را توصیف میکند، دریچه‌های چک دیسک کج به طور بالقوه به سرعت بسته می‌شوند. علاوه بر این، این دریچه خاص دارای فنر است تا از پاسخ سریع به تاخیر در جریان جلو اطمینان حاصل کند.
دریچه‌های چک دیسکی شیب دار این عیب را دارند که گران‌تر هستند و تعمیر آنها نیز دشوارتر از شیرهای چک چرخشی است. بنابراین استفاده از شیرهای برگشتی دیسکی کج معمولاً محدود به کاربردهایی است که با چرخاندن سوپاپ‌های برگشتی قابل انجام نیستند.
شیر چک دیافراگمی
Diaphragm Check Valve
دریچه های چک دیافراگمی از دیافراگم های خم کننده لاستیکی برای کنترل جریان عقب یا معکوس استفاده می کنند. دیسک دیافراگم انعطاف پذیر خود مرکزی بخش کار شیر چک دیافراگم است. بدنه سوپاپ دیسک را در مرکز محل نشستن یا سطح آب بندی شیر نگه می دارد. سطح آب بندی در سمت ورودی بدنه شیر چک قرار دارد. سطح صاف و ظریفی دارد که معمولاً به سمت درگاه ورودی مقعر یا منحنی است. یک دهانه در مرکز آن وجود دارد. جریان برگشتی یا معکوس باعث می شود که دیسک لاستیکی انعطاف پذیر در سراسر سطح آب بندی منحنی دراز بکشد. این کار دهانه درگاه ورودی را می‌بندد و از برگشت جریان بالادست از طریق درگاه ورودی جلوگیری میکند.
یک شیر چک دیافراگمی دیسکی شناور دارای طراحی خاصی در سمت خروجی بدنه شیر است. در اینجا معمولاً نوعی صندلی شیر دو سطحی با کانال های داخلی وجود دارد. جریان مثبت به سمت خروجی یا درگاه خروجی باعث می شود که دیسک در مقابل این صندلی قرار بگیرد. سپس رسانه در اطراف دیسک جریان می یابد، از طریق کانال ها و از طریق درگاه خروجی شیر برگشتی به بیرون می رود. مایعات با ویسکوزیته یا وزن مخصوص بالا ممکن است باعث اختلال در عملکرد آنها شوند.
شیر چک را متوقف کنید
Stop Check Valve
سوپاپ های توقف معمولاً مشابه یک شیر چک معمولی ساخته می شوند، اما دارای یک مکانیسم کنترل خارجی اضافی (مانند محرک، اهرم یا چرخ دستی) هستند که امکان بسته شدن عمدی شیر بدون توجه به فشار جریان را فراهم می کند. دریچه های بازرسی یک نسخه اصلاح شده از شیر استاندارد گلوب است که دارای پایه سوپاپ به طور دائم به دیسک گلوب چسبانده شده است. در پیکربندی بررسی توقف، سر ساقه در دیسک گلوب شناور می شود (یعنی متصل نیست). دیسک داخلی، که به ساقه متصل نیست، به عنوان یک بررسی بالابر عمل می کند و به آن اجازه می دهد آزادانه هنگام بالا آمدن ساقه برای تنظیم باز و بسته شدن، بالا و پایین حرکت کند. این سرعت جریان را کنترل می کند، اما هنگامی که جریان برگشتی رخ می دهد، دیسک قطع شده به عنوان چک کننده پیستون عمل می کند و به سرعت بسته می شود، بنابراین از جریان معکوس به دیگ جلوگیری می کند. در صورت نیاز می توان ساقه را به صورت دستی پایین آورد تا جریان قطع شود یا به طور کامل قطع شود.
سوپاپ های استاپ دو هدف اصلی دارند:
آنها به عنوان یک شیر کره ای، جریان را جداسازی یا تنظیم می کنند.
آنها به عنوان یک سوپاپ اصلاح شده، از جریان معکوس جلوگیری می کنند.
به عبارت دیگر، آنها به طور کلی به عنوان یک دریچه گلوب برای شروع یا توقف جریان رسانه استفاده می شوند، اما آنها همچنین به عنوان یک سوپاپ برای بسته شدن خودکار عمل می کنند و بنابراین از جریان برگشتی جلوگیری می کنند که احتمالاً می تواند به تجهیزاتی مانند بویلرها یا پمپ ها آسیب برساند. به همین دلیل، داشتن یک شیر بازرسی مانند داشتن دو شیر در یک است.
شیر چک ولو فنری Spring Loaded Check Valve
شیرهای چک باردار فنری (همچنین به عنوان شیرهای چک نازل یا سوپاپ‌های چک بی‌صدا نیز شناخته می‌شوند) معمولاً یک مجموعه دیسک ساقه هدایت شده در مرکز به همراه فنر فشاری را در خود جای می‌دهند. این بدان معنی است که دیسک در جریان جریان می ماند. رسانه در اطراف آن جریان دارد و برای کار کردن به کمک دستی یا خودکار نیاز ندارد. هنگامی که جریان وارد درگاه ورودی شیر می شود، باید فشار (نیروی) کافی برای غلبه بر فشار ترک خوردگی و نیروی فنر داشته باشد. پس از غلبه بر، دیسک را فشار می دهد، روزنه را باز می کند و اجازه می دهد جریان از طریق شیر حرکت کند. هنگامی که فشار ورودی دیگر به اندازه کافی بالا نیست یا فشار برگشتی وجود دارد، فشار برگشتی و فنر دیسک را به دهانه فشار داده و دریچه را ببندید.
فنر همراه با مسافت کوتاهی که دیسک را طی می کند، زمان واکنش سریع برای بسته شدن را فراهم می کند. این طراحی سوپاپ همچنین از افزایش فشار در خط جلوگیری می کند و بنابراین از ایجاد چکش آب نیز جلوگیری می کند. آنها را می توان در جهت عمودی یا افقی نصب کرد. با این حال، از آنجایی که آنها در خط سیستم هستند، باید به طور کامل از خط خارج شوند تا بازرسی شوند و/یا تعمیر و نگهداری انجام شود.
شیرهای چک بیل
Duckbill Check Valves
Duckbill Check Valves اجزای منحصر به فرد، یک تکه و الاستومری هستند که به عنوان دستگاه های جلوگیری از جریان برگشتی یا شیرهای یک طرفه یا شیرهای چک عمل می کنند. شیر چک بیل جریان را قادر می‌سازد تا از طریق یک لوله نرم که به سمت پایین دست شیر تغذیه می‌شود و در آن فشار برگشتی لوله را فرو می‌ریزد و جریان را قطع میکند. شیرهای چک منقل اردکی از طراحی آستین انعطاف پذیر ساخته شده از پارچه با کیفیت مانند مواد الاستومری تقویت شده برای حداکثر مقاومت در برابر خوردگی و سایش ناشی از کار مداوم با دوغاب ساینده، لجن یا پساب است.
دریچه های چک بیل دارای ویژگی های زیر هستند.
بدون قطعات مکانیکی
خوردگی نخواهد کرد.
خود زهکشی که آب راکد را از بین می برد.
از دست دادن سر کم.
فشار ترک خوردگی کم
عملیات بی صدا بدون ضربه.
جهت جریان شیر را بررسی کنید
از آنجایی که Check Valve فقط در یک جهت کار می کند، درک جهت نصب صحیح بسیار مهم است. معمولاً یک فلش روی محفظه شیر وجود دارد تا جهت جریان را نشان دهد. در غیر این صورت، باید شیر را بررسی کرد تا اطمینان حاصل شود که در جهت جریان مورد نظر نصب شده است. اگر به سمت عقب باشد، جریان نمی تواند در سیستم حرکت کند و افزایش فشار می تواند باعث آسیب شود.
ما باید مطمئن شویم که نوع خاص شیر چک در موقعیت نصب شده مذکور کار می کند. مثلا،
همه شیرهای چک در یک خط عمودی با جریان سیال به سمت پایین کار نمی کنند.
همه شیرهای چک پیستونی معمولی یا 90 درجه در یک خط عمودی بدون فنر برای فشار دادن دیسک به مسیر جریان کار نمی کنند.
دیسک در برخی از شیرهای بازرسی هنگامی که شیرها کاملاً باز هستند به داخل خط لوله گسترش می یابد. این می تواند با عملکرد شیر دیگری که مستقیماً به شیر چک پیچ شده است، تداخل ایجاد کند.ظ
