مشخصات فنی شیرآلات صنعتی
انواع مختلفی از شیرها در هر سیستم لوله کشی به منظور تنظیم جریان سیال در آن سیستم مورد نیاز است. سوپاپ ها می توانند به صورت دستی کار کنند یا می توانند یک محرک برای تغییر و کنترل باز شدن سوپاپ داشته باشند. محرک ممکن است به صورت پنوماتیک، هیدرولیکی یا الکتریکی کار کند. شیرها درصد قابل توجهی از هزینه های کلی صنعت فرآیند شیمیایی را نشان می دهند و بنابراین باید با دقت انتخاب شوند.
شیرها بر روی تجهیزات/لوله کشی برای انجام هر یک از عملکردهای زیر نصب می شوند:
انزوا
مقررات
بدون بازگشت
هدف خاص
لازم است مهندس لوله کشی فرآیند با انواع شیرآلات و ظهور هر طرح جدید آشنا باشد. آگاهی کامل از عملکرد، نگهداری و تنظیم شیرها به همان اندازه مهم است زیرا موفقیت کارخانه فرآیند و کل فعالیت آن به آن بستگی دارد. رولمان صنعت با این مقاله قصد دارد مروری بر چند شیر متداول که برای مقاصد جداسازی و تنظیم استفاده می‌شوند را بررسی کنیم. اینها شامل شیر دروازه، شیر گلوب، شیر سوزنی، شیر پروانه ای، شیر توپی، شیر پلاگین و شیر چک می شود.
معرفی ولو دریچه های دروازه یا شیر
شیر دروازه، که در شکل 1 نشان داده شده است، از یک دیسک دروازه مانند تشکیل شده است که توسط یک ساقه پیچ و چرخ دستی فعال می شود، که در زوایای قائم به مسیر جریان به سمت بالا و پایین حرکت می کند. در حالت بسته، دیسک روی دو وجه قرار می گیرد تا جریان را قطع کند. دریچه های دروازه برای سرویس دریچه گاز مناسب نیستند زیرا سایش بیش از حد به دلیل کشیده شدن سیم (فرسایش) روی دروازه و نشیمنگاه دروازه ایجاد می شود. آنها به عنوان شیرهای توقف (یا ایزوله) مناسب هستند، جایی که شرایط به جریان کامل یا بدون جریان نیاز دارد. آنها این مزیت را دارند که وقتی به طور کامل باز می شوند، مقاومت در برابر جریان با حداقل افت فشار کم است، زیرا جریان سیال در یک خط مستقیم حرکت می کند.
آشنایی با دریچه ها یا ولو گلوب Globe Valves
دریچه یا ولو کره ای که در شکل 2 نشان داده شده است، به گونه ای ساخته شده است که باعث شود جریان سیال عبوری از آن دو بار تغییر جهت دهد. دیسک و نشیمنگاه با مسیر جریان اصلی موازی هستند و دیسک با استفاده از یک ساقه رزوه‌دار به سمت نشیمنگاه یا از آن دور می‌شود. به دلیل ساختاری که دارد، شیر گلوب برای مهار یا تنظیم جریان با حداقل کشیدن سیم و فرسایش صندلی ایده آل است. یکی دیگر از مزیت های شیر گلوب در مقایسه با شیر دروازه ای ارزان تر بودن آن است. از طرف دیگر، شیر گلوب مقاومت بسیار بیشتری در برابر جریان نسبت به شیر دروازه ای ارائه می دهد. نوع شیر گلوب تک دیسکی نامتعادل نشان داده شده در شکل 2 به ندرت در اندازه های بزرگتر از 305 میلی متر (12 اینچ) استفاده می شود، زیرا در باز و بسته شدن در برابر فشار سیال مشکل دارد.
آشنایی با دریچه های یا ولو سوزنی Needle Valves
دریچه های یا شیرهای سوزنی، نشان داده شده در شکل 3، به گونه ای طراحی شده اند که امکان کنترل دقیق جریان را فراهم می کنند. نام آن از دیسک نوک تیز و صندلی همسان گرفته شده است. آنها به طور گسترده برای دمیدن مداوم یا خدمات کنترل خوراک شیمیایی استفاده می شوند. رزوه های ساقه ریزتر از حد معمول هستند به طوری که حرکت قابل توجه چرخ دستی برای افزایش یا کاهش دهانه از طریق صندلی مورد نیاز است. معمولاً این شیرها نسبت به سایز لوله قطر نشیمنگاه کاهش یافته است
آشنایی با شیرهای یا ولو پروانه ای Butterfly Valves
یک شیر یا ولو پروانه ای، که در شکل 4 نشان داده شده است، از بدنه سوپاپ، دیسک، شفت و بسته بندی و بوش های لازم برای پشتیبانی شفت تشکیل شده است. بدنه اغلب از نوع حلقه ای جامد است که بین فلنج های لوله نصب می شود. دیسک به طور کلی به صورت یک تکه ریخته می شود. تراز صحیح این شیر برای جلوگیری از اتصال دیسک چرخشی لازم است. ضخامت دیسک با افت فشار در شیر (دریچه گاز یا موقعیت بسته) تعیین می شود. شیرهای پروانه ای در اندازه های 25 تا 3800 میلی متر (1 تا 152 اینچ) هستند و برای فشارهای تا 13800 کیلو پاسکال و دمای تا 1100 درجه سانتیگراد طراحی شده اند. دیسک تخت را می توان تا 90 درجه از حالت باز به حالت کاملا بسته چرخاند. این شیر دارای یک اهرم برای عملکرد دستی است. برای قرار دادن دیسک برای اندازه های بزرگتر به یک محرک برق نیاز است زیرا اختلاف فشار زیادی در سراسر دیسک وجود دارد. شیر نشان داده شده در شکل 5 می تواند به صورت دستی یا الکتریکی کار کند. شیر پروانه ای معمولا در نیروگاه های حرارتی و برق آبی، صنایع فرآوری نفت و گاز، انتقال نفت و گاز و در نیروگاه های آب و فاضلاب استفاده می شود. آنها مزایای زیر را دارند: وزن نسبتاً سبک، سهولت کار، خود تمیز شوندگی و افت فشار ناچیز در سراسر شیر در صورت باز بودن کامل.
آشنایی شیرهای یا ولو توپی Ball Valves
شیر یا ولو توپی، که در شکل 6 نشان داده شده است، حاوی یک پلاگین کروی با یک گذرگاه است که جریان سیال را در بدنه شیر کنترل می کند. نوع پایه شیر توپی نیاز به یک چهارم چرخش از حالت کاملا باز به حالت کاملا بسته دارد. سوپاپ را می توان با استفاده از یک اهرم، که به عنوان نشانگر باز یا بسته نیز عمل می کند، یا با استفاده از یک محرک اتوماتیک کار کرد.
شیرهای برقی یا پلاگ ولو Plug Valves
شیر پلاگین، شیر یک چهارم چرخشی است، همانطور که شیرهای پروانه ای و توپی نیز هستند. شیر پلاگین شامل یک سیلندر مخروطی یا مستقیم است که حاوی یک سوراخ است که در حفره بدنه شیر وارد می شود. سوراخ در دوشاخه با محور و باز شدن بدنه سوپاپ هم راستا است. شیر دارای یک پلاگ مخروطی است که توسط درپوش شیر در بدنه شیر محکم می شود. یک جعبه بسته بندی در این پوشش فرو رفته است، با بسته بندی توسط غده نگه داشته می شود، بنابراین از نشتی در امتداد ساقه سوپاپ جلوگیری می کند.
دوشاخه مخروطی تمایل به گیر کردن در صندلی مخروطی دارد و در صورت اجبار چرخاندن می تواند باعث ایجاد امتیاز شود. اکثر شیرهای پلاگین برای رفع این مشکل روغن کاری می شوند. روان کننده از طریق مرکز ساقه تامین می شود و از طریق کانال ها به سطوح نشیمن توزیع می شود. سایر شیرها مجهز به یک آستر منعطف و صاف هستند که نیاز به استفاده را از بین می برد
روانکاری افت فشار روی این شیر زمانی که در حالت باز است بسیار کم است. این نوع شیر خود تمیز شونده است. شیرهای دوشاخه به عنوان شیر بازشو سریع در خطوط گازرسانی، خطوط بخار کم فشار، تصفیه خانه های آب، خمیر و کاغذ و صنایع شیمیایی استفاده می شود.
