شیر صنعتی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
شیر صنعتی فولادی

شیر صنعتی یا والو (valve) وسیله‌ای است که برای قطع و وصل جریان سیال‌ها در خط لوله‌ها و شبکه‌های لوله‌کشی و محیط‌های صنعتی به کار می‌رود.

چهار وظیفه اصلی ولوها را می‌توان به صورت زیر خلاصه نمود:

  • باز و بسته کردن جریان
  • کنترل جریان و تنظیم مقدار سیال عبوری
  • جلوگیری از بازگشت جریان
  • کنترل و تنظیم فشار جهت جلوگیری از آسیب رسیدن به دستگاه‌ها و تجهیزات

ولوها از لحاظ شکل و نحوه محدود کردن جریان در انواع مختلف ساخته می‌شوند:

  • PLUG
  • BALL
  • BUTTERFLY
  • GLOBE
  • GATE
  • NEEDLE
  • DIAPHRAGM
  • CHECK

اجزا و ساختمان والو با توجه به محدوده دما و فشاری که که والو در آن کار می‌کند، نوع سیال (گاز یا مایع) و میزان خورندگی سیال، تغییر می‌یابد. به عبارت دیگر دو شیری که در یک طبقه بندی هستند ممکن است از لحاظ شکل ظاهری تفاوت داشته باشند.

= شیر کشویی[ویرایش]

گیت ولو یا شیر کشویی دارای دیسکی با حرکت خطی است که برای شروع یا قطع جریان سیال استفاده می‌شود. این ولو قابل تنظیم نبوده و قابلیت تنظیم دریچه‌ای جریان را نیز ندارد. نام gate (دروازه) از قرارگرفتن دیسک در جریان سیال مشتق گردیده است. به gate valve گاهی اوقات slide valve نیز گفته می‌شود. این ولوها جهت رساندن افت فشار به پائین‌ترین سطح مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ولوها دارای حرکت خطی می‌باشند.

دو نوع گیت ولو وجود دارد:

۱- نوع اول که به نام موازی معروف است بر اساس استفاده از یک دیسک تخت دروازه‌ای که در بین دو نشیمنگاه موازی قرار گرفته تشکیل گردیده است. (جریان بالادست وجریان پائین دست) این ولوها همچنین دارای یک لبه تیزی در قسمت پائین خود می‌باشند که این لبه تیز برای برش واز بین بردن ذرات جامد ورودی به ولو می‌باشد.

مزیت مهم این قبیل ولوها این است که این ولوها علاوه بر بکار رفتن برای valve seatهای نامتقارن، می‌توانند برای valve seatهای زاویه‌ای نیز بکار روند.

۲- نوع دیگر ازgate valveها بنام gate valveهای با gate گوه‌ای شکل می‌باشند.

دراین نوع از ولوها از دو seat مورب ویک gate مورب استفاده می‌گردد. (به منظور امکان بسته شدن در حالت shut off)

دیسک یک gate valve وقتیکه gate valve فول باز می‌شود، کاملاً از مسیر عبور جریان برداشته می‌شود. این خاصیت باعث از بین رفتن هرگونه مقاومتی در ولو درهنگامی که ولو باز است می‌شود. وقتیکه ولو کاملاً بسته شد توسط یک رینگ آب بند دیسکی صفحه اصلی را آب بند می‌کند و آب بندی خوبی بوجود می‌آید. با قرارگیری دیسک درداخل رینگ آب بندی، مقدار بسیار کمی نشتی و یا اصلاً هیچ مقدار نشتی ممکن است دردیسک عبوری بوجود بیاید (در حالتی که ولو بسته شده است).

شیر توپی (ball valve)[ویرایش]

از نظر کار شیر کم و بیش مانند شیر دروازه‌ای بوده ولی بجای صفحه‌ای که در مسیر جریان سیال بود، این عمل بوسیله جسم کروی شکل که در وسط آن مجرائی موجود است انجام می‌گیرد. در وقت بازبودن، مجرای مذکور در مسیر حرکت سیال واقع می‌گردد ودر وقت بسته بودن طرف دیگر جسم محل عبور سیال را مسدود می‌نماید. این شیر از نظر ساختمان آسان‌تر و از نظر قیمت ارزان‌تر از نمونه‌های دیگر شیرها می‌باشد. این نوع شیرها کاربرد زیادی در صنعت دارند و برای کنترل بسیاری از سیالات مانند گازها و روغن مورد استفاده قرار می‌گیرند. ولی بیش‌تر در سر راه لوله‌های هوا، گاز، مواد خورنده و پودر خشک قرار می‌گیرند. این شیر کمتر درمحل خود محکم می‌شود و افت فشارکمی ایجاد می‌نماید و به راحتی قابل تعمیر می‌باشد. برخلاف شیر دروازه‌ای که وقتی نیمه بازاست سیال به صورت مستقیم حرکت می‌کند در این حالت اگر شیر نیمه باز باشد حرکت سیال به صورت مستقیم نیست.. شکل 1-2 ساختمان و اجزا یک نمونه شیر توپی را نمایش می‌دهد. متن صفحه.[۱]

شیر مجرابند (سماوری)[ویرایش]

In American “plug valve” an in britan “cock valve” این شیر برای کنترل مناسب نیست و باید در حالت بسته ویا کاملاً باز باشد. ساختمان آن ساده، دارای یک بدنه، یک مجرابند توپی که در آن سوراخی برای عبور سیال تعبیه شده و یک کلاهک آب‌بندی می‌باشد. مجرابند را به اشکال مختلف می‌سازند. ومعمول‌ترین آن به صورت مخروط ناقص ساخته شده که با چرخاندن آن در بدنه، سوراخ آن روبروی لوله قرار گرفته و جریان سیال ازآن عبور می‌کند .این نوع شیر دارای انواع گوناگونی بوده و ممکن است سه راهه وچهار راهه آن‌ها برای انتخاب مسیر جریان وجود داشته باشد. در بعضی از شیرهای سماوری آب بندی مجرابند با بدنه بوسیله نوعی خمیر گرافیت انجام می‌گیرد.این خمیر از سر مجرابند تزریق شده و بوسیله پیچی که روی آن بسته می‌شود خمیر به داخل شیارهایی که روی مجرابند تعبیه شده نفوذ کرده و بصورت فیلمی از خمیرها بین بدنه و پلاگ قرار می‌گیرد. این عمل علاوه برآب‌بندی کردن باعث روان چرخیدن پلاگ شده و از سائیدگی و نیز فساد تدریجی مجرابند و بدنه جلوگیری می‌کند. شکل 1-3 ساختمان و اجزا این شیر را نمایش می‌دهد.

1-4 شیر ساچمه‌ای[ویرایش]

این نوع شیر بخصوص در محل‌هایی که لوله‌های مسیرجریان کوچک هستند و لازم است دبی تحت تنظیم و کنترل باشد مورد استفاده قرارمی‌گیرند. مسیرحرکت سیال در داخل شیر به‌طور مستقیم نیست و شاید به همین علت مقاومت بیشتری در مقابل جریان از خود نشان می‌دهد که خود باعث تنظیم جریان می‌گردد. این شیر طوری طراحی شده که باعث تغییر جهت جریان می‌شود و در حقیقت حرکت یک دیسک که در مسیرجریان واقع می‌شود عمل باز و بسته نمودن (یا نیمه باز و نیمه بسته بودن) را انجام می‌دهد. دراین نوع شیر چون بندآور و نشیمن‌گاه آن طوری طراحی شده که بطور سریع روی هم قرار می‌گیرند، بنابراین وسیله مناسبی است برای جریان‌های که مرتب باز و بسته می‌شوند. علاوه بر این هرگاه لازم باشد فشار سیال را در طول مسیر کم کنند از شیر ساچمه‌ای استفاده می‌کنند. درشیر ساچمه‌ای مسیر سیال به اندازه ٩٠ درجه انحراف پیدا کرده و سپس با یک انحراف ٩٠ درجه‌ای دیگر در مسیر خود جریان می‌یابد که این انحراف باعث افت فشار می‌گردد. نوع زاویه‌ای آن نیزدرمحل‌هایی که به علت کمبود فضا نمی‌توان از زانویی استفاده کرد کاربرد دارد. شکل 1-4 ساختمان و اجزا این شیر را نشان می‌دهد.


1-5 شیر یک طرفه[ویرایش]

همان‌طور که از اسم آن بر می‌آید از باز پس‌زدن جریان در یک لوله جلوگیری می‌نماید و به عبارت دیگر سیال فقط از یک طرف آن می‌تواند وارد شود و زمانی که در یک مسیر قرار دارد جریان سیال از طریق مخالف آن غیر ممکن است. در سایر 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 و 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 شیریک طرفه لولایی و شیر یک طرفه فشاری ساخته می‌شوند که در زیر به توضیح آنها می‌پردازیم.

1-5-1 شیریک طرفه لولایی این شیر که مصرف بیش‌تری دارد دارای بدنه و درپوش می باشد 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 دسیک به نشیمن‌گاه چسبیده و اجازه برگشت به سیال را نمی‌دهد. شکل 1-5 نمونه این شیر را نشان می‌دهد.


1-5-2 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. شکل 1-6 اجزا شیر یک طفه پیستونی را نشان می‌دهد. شکل 1-6 ساختمان و اجزا شیر یک طرفه پیستونی

شیر یک طرفه کره ای[ویرایش]

این نوع شیر یک طرفه در دو نوع کره ای 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 ازآن‌ها در سیالاتی که ویسکوزیته آنها بسیار زیاد است می‌باشد. شکل 1-7 ساختمان و اجزا از شیر یک طرفه کره‌ای را نشان می‌دهد.

1-7 شیر ایمنی[ویرایش]

همان‌طور که از نام این شیر برمی‌آید جهت ایمن ساختن لوله‌ها ودستگاه‌های دارای فشار به کار می‌رود. دارای انواع و اقسام گوناگونی بوده و می‌توان گفت که متنوع ترین نوع شیرها از نوع شیر ایمنی هستند. این شیر قابل تنظیم بوده و با توجه به فشار جاری سیال داخل آن تنظیم می‌گردند. بدان معنی که هرگاه فشار جریان بیش از فشار تنظیمی برروی شیر باشد شیر به صورت اتوماتیک جریان را قطع می‌کند واز طرف دیگر اگر فشار جریان کمتر ازحداقل فشار تنطیمی برروی شیر باشد باز هم جریان را قطع خواهد کرد. به همین علت در مسیر عبور سیالی که تغییرات فشار ناگهانی در آن محتمل است از وجود این شیر استفاده می‌گردد. مدله‌ای مختلفی از این شیر موجود است که همگی از نظر عمل تقریباً مشابه یکدیگرند و به هرحال با توجه به یک فشار تنظیم شده بر روی آن‌ها جریان را قطع می‌کنند. نوع دیگر این شیر را می توان طوری تنظیم کرد که به طور اتوماتیک در موقع لزوم باز شود. نمونه این شیر در شکل 1-9 نشان داده شده است.

نوع دیگری از شیرهای ایمنی نیز موجود است که به آن‌ها شیرهای اطمینان فشارشکن گویند. این شیر برخلاف نمونه بالا با توجه به شرایط تنظیمی برروی آن و موقعیت سیال در وقت لازم باز می‌شود و جریان را تغییرمی‌دهد و یا به عبارت ساده‌تر از فشارلوله می‌کاهد. نمونه این شیر در شکل 1-10 نشان داده شده است.

نگارخانه[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. متن پیوند، متن اضافی.

1- حامد نوردوست، گزارش کارآموزی 1، شیر های صنعتی، پالایشگاه فجر جم و دانشگاه خلیج فارس،دانشکده مهندسی،گروه مکانیک، تابستان 91

2- http://en.wikipedia.org/wiki/Valve