شیرآلات
شیرآلات ها دستگاه های مکانیکی هستند که جریان و فشار درون یک سیستم یا فرآیند را کنترل می کنند. آنها اجزای ضروری یک سیستم لوله کشی هستند که مایعات، گازها، بخارات، دوغاب و غیره را منتقل می کند.
شیرها دارای انواع : دروازه، گلوب، پلاگ، توپ، پروانه، چک، دیافراگم، پینچ، فشارشکن، شیرهای کنترلی و غیره. برخی از شیرها خود کار می کنند در حالی که برخی دیگر به صورت دستی یا با محرک یا پنوماتیک یا هیدرولیک کار می کنند.
موارد استفاده عبارتند از:
- توقف و شروع جریان
- کاهش یا افزایش میزان جریان
- کنترل جهت جریان
- تنظیم فشار جریان
طرح‌ها، انواع و مدل‌های بسیاری از شیرها با کاربردهای صنعتی گسترده‌ای وجود دارد. شیرآلات اقلام گران قیمتی هستند و مهم است که نوع شیر انتخابی برای چه نوع عملکردی در نظر گرفته میشود و باید از مواد مناسب با توجه به مایع در جریان ساخته شود.
صرف نظر از نوع، تمام شیرها دارای قسمت های اصلی زیر هستند: بدنه، در پوش، تریم (عناصر داخلی)، محرک و بسته بندی. قسمت های اصلی یک شیر در تصویر فوق نمایش داده شده است.
بدنه شیر
بدنه شیر که گاهی پوسته نامیده می شود، مرز اولیه شیر فشار است. او به عنوان عنصر اصلی مجموعه شیر عمل می کند زیرا چارچوبی است که تمام قطعات را در کنار هم نگه می دارد.
بدنه، اولین مرز فشار یک شیر، در برابر بارهای فشار سیال ناشی از لوله های اتصال مقاومت می کند. لوله های ورودی و خروجی را از طریق اتصالات رزوه ای، پیچی یا جوشی دریافت می کند.
انتهای بدنه سوپاپ برای اتصال شیر به لوله‌ها یا نازل تجهیزات توسط انواع مختلف اتصالات انتهایی، مانند اتصالات لب به لب یا سوکت، رزوه‌دار یا فلنجی طراحی شده‌اند.
بدنه دریچه ها به اشکال مختلف ریخته گری یا آهنگری می شوند و هر جزء عملکرد خاصی دارد و در ماده ای مناسب برای آن عملکرد ساخته می شود.
درپوش شیر
پوشش دهانه در بدنه درپوش است و دومین مرز مهم شیر فشار است. مانند بدنه شیرها، کلاهک ها در طرح ها و مدل های زیادی موجود هستند.
یک درپوش به عنوان پوشش روی بدنه شیر عمل می کند، از همان مواد بدنه ریخته گری یا ساخته شده است. معمولاً توسط یک اتصال رزوه ای، پیچی یا جوشی به بدنه متصل می شود. در حین ساخت سوپاپ، اجزای داخلی مانند ساقه، دیسک و غیره در بدنه قرار می‌گیرند و سپس درپوش وصل میشود تا همه قسمت‌ها را در کنار هم نگه دارد.
در تمام موارد، اتصال درپوش به بدنه یک مرز فشار در نظر گرفته می شود. این بدان معنی است که اتصال یا پیچ و مهره های جوشی که کاپوت را به بدنه متصل می کنند، قطعات نگهدارنده فشار هستند. درپوش، اگرچه برای اکثر شیرها ضروری است، اما دلیلی برای نگرانی است. کلاهک ها می توانند ساخت شیرها را پیچیده کنند، اندازه شیر را افزایش دهند، بخش مهمی از هزینه شیر را نشان دهند و منبعی برای نشت احتمالی باشند.
دیسک شیر و پایه(ها)
دیسک قطعه ای است که بسته به موقعیت آن، جریان را اجازه می دهد، گاز می دهد یا متوقف می کند. در مورد پلاگین یا شیر توپی، دیسک را پلاگین یا توپ می گویند. دیسک سومین مرز فشار اولیه مهم است. با بسته بودن شیر، فشار کامل سیستم بر روی دیسک اعمال می شود و به همین دلیل، دیسک جزء مربوط به فشار است. دیسک‌ها معمولاً آهنگری می‌شوند و در برخی از طرح‌ها، سطح سختی دارند تا خواص سایش خوبی داشته باشند. نام اکثر شیرها، طراحی دیسک آنها است.
شیر توپی – Ball Valve
شیر توپی نوعی شیر ربع-گرد است که عضو مسدودکننده جریان آن به صورت یک کره سوراخ دار است که حول یک محور عمودی نسبت به جهت جریان سیال دوران می‌نماید. وقتی سوراخ در راستای جریان قرار بگیرد شیر باز بوده و وقتی سوراخ عمود بر مسیر جریان قرار بگیرد شیر بسته میشود.
شیر دروازه‌ای یا شیر کشویی ( Gate valve)
نوعی شیر صنعتی است که در آن از یک دریچه دایره‌ای یا مستطیلی برای باز و بسته کردن مسیر جریان سیال استفاده میشود و گاهی اوقات به آن Slide Valve نیز گفته میشود.
شیر بشقابی یا شیر کروی (Globe valve)
نوعی از شیرهای صنعتی هستند که در آن یک دیسک که به شکل مخروط ناقص یا نیم کره طراحی شده وظیفه کنترل جریان سیال را بر عهده دارد. این دسته از شیرها در مسیرهایی عمدتاً نصب می‌گردند که قرار است در این مسیر کار کنترل دبی جریان انجام پذیرد.
این شیرها بعلت حرکت غیر خطی سیال، مقاومت بیشتری را نسبت به انواع دیگر در برابر جریان از خود نشان می‌دهند.
شیرهای یک طرفه – Check valve
شیرهای یک طرفه
همان‌طور که از اسم آن بر می‌آید سیال فقط از یک طرف آن می‌تواند وارد شود و زمانی که در یک مسیر قرار دارد جریان سیال از طریق مخالف آن غیرممکن است. در اکثر شیرها محل ورود سیال به شیر مطرح نیست و می‌تواند از دو طرف آن باشد؛ ولی در شیر یک طرفه فقط سیال از یک طرف شیر می‌تواند وارد شود که به همین علت اگر در محلی قرار دارد و می‌خواهیم جریان را درمسیرمخالف عادی خود عبور دهیم بایستی این شیر را برعکس نماییم یا این که داخل آن را درآوریم که در این صورت حالت شیر یک طرفه را از دست خواهد داد. شیرهای یک طرفه در دو طرح اساسی به نام شیر یک طرفه لولایی و شیر یک طرفه فشاری ساخته می‌شوند که در زیر به توضیح آنها می‌پردازیم.
شیر یک طرفه لولایی
این شیر که مصرف بیشتری دارد دارای بدنه و درپوش می‌باشد که درون آن دیسکی که ممکن است یکی یا دوتایی باشد به وسیله پین مخصوصی به بدنه لولا شده و آویزان می‌باشد. البته در نوع دوتایی آن این پین بین دو دیسک قرار دارد. جریان سیال درموقع ورود دیسک را به طرف مسیر خود بلند کرده و از اطراف آن عبورمی‌کند. درموقع قطع جریان دیسک به نشیمن‌گاه چسبیده و اجازه برگشت به سیال را نمی‌دهد.
شیر یک طرفه فشاری
در این نوع شیر یک طرفه جریان سیال باعث بازشدن شیر شده و برگشت جریان باعث بسته شدن شیر می‌گردد. از انواع شیرهای یک طرفه فشاری می‌توان شیر یک طرفه پیستونی وشیر یک طرفه کروی را نام برد.
شیر یک طرفه پیستونی
شیر یک طرفه پیستونی از نظر شکل داخلی شبیه شیرفلکه‌ای می‌باشد که جریان باعث فشار پیستون به طرف بالا و انتقال جریان شده که جهت عکس آن پیستون به طرف پائین آمده و مانع از برگشت سیال به طرف ورودی میشود. این نوع شیر به همراه شیر ساچمه‌ای و زاویه‌دار جهت جلوگیری از پدیده لرزش در اثر فشار در مسیر خطوط لوله به کار برده میشود.
شیر یک طرفه کره‌ای
این نوع شیر یک طرفه در دو نوع کره‌ای افقی و عمودی وجود دارد. در نوع عمودی مسیر جریان مستقیم است و این شیر بیش‌تر درجاهایی که قطع جریان به صورت فوری لازم باشد بکار می‌رود. نحوه کار این نوع شیر بدین صورت است که مسیر سیال ورودی یک کره را در داخل سیال معلق نگه داشته وسیال از اطراف آن به طرف دیگر می‌رود و وقتی که جریان سیال برعکس شود کره مورد نظر در نشیمن‌گاه خود نشسته که مانع از عبور سیال به طرف ورودی میشود. یکی از مزایای این نوع شیر یک طرفه، استفاده از آنها در سیالاتی که ویسکوزیته آنها بسیار زیاد است می‌باشد.
شیر صافی – Strainer Valve
این شیر را می توان در صنایع، نیروگاه ها، کارخانه تصفیه گاز دودکش، فناوری فرآوری، تامین گاز، تأسیسات بخار، کاربردهای روغن حرارتی، تأسیسات بازیافت، تأسیسات خلاء، آمونیاک، آب گرم، فناوری گرمایش، سیستم های گرمایش منطقه ای، سرمایش و انجماد، استفاده کرد. کارخانه تولید عمومی، سیستم های بخار.
