معرفی شیرهای صنعتی

معرفی شیرهای صنعتی

در این مقاله به معرفی شیرهای صنعتی و کاربرد آنها و همچنین نحوه انتخاب آنها برای استفاده‌های متفاوت در صنعت می‌پردازیم. لطفا در ادامه با ما همراه باشید.

شیر چسیت؟

شیر یک وسیله مکانیکی است برای بستن یا به عبارت دیگر تغییر دادن فشار جریان مایع عبوری از آن. عمل تنظیم یک شیر با حرکت عنصر دریچه‌ای شکل (اشکال کروی، سماوری، کشویی، دیسکی و غیره) می‌باشد که بر روی میله در خارج بدنه شیر قرار گرفته است. این یک تعریف ابتدایی از یک شیر است و نشان می‌دهد که شیر در حقیقت یک وسیله بسیار ساده است. یک بدنه دارد که در برگیرنده فشار سیال است، یک دریچه برای بستن یا تنظیم عبور سیال از لوله و بالاخره یک دسته برای تغییر موقعیت دریچه شیر.

امروزه شیرهای صنعتی برای پروسه‌های متنوع ایفای نقش می‌کنند. برای معرفی شیرهای صنعتی در زیر شرح خلاصه‌ای از آن چیزی که ما پنج وظیفه اصلی شیر می‌دانیم آورده شده است.

1 – عمل باز و بسته

این شکل در واقع عبور کردن یا نکردن سیال را نشان می‌دهد. در این عملکرد شیر باید راه سیال را با بخش میانی ببندد. آنها را گاهی شیر مسدود کننده می‌نامند. بعلاوه این عملکرد برای بیشتر شیرها مشترک است.

2 – کنترل سیال

در این سرویس، شیر برای تغییر جریان سیال با تغییر سرعت جریان یا ایجاد یک فشار برای رسیدن به هدف مورد نیاز کار خود را انجام می‌دهد. در این بررسی اطلاعات فراوان و قابل دسترسی در مورد شیرهای با ضامن کشویی و کروی و دیگر انواع شیرها شرح داده خواهد شد.

3 – انحراف جریان (تغییر مسیر جریان)

جریان سیال با استفاده از شیرهای چند جهته تعیین مسیر می‌شوند. در این نوع سرویس بیشتر از شیر سه راهی استفاده میشود، البته انواع چهارراهه و پنج راهه نیز قابل استفاده هستند و اما ممکن است تعداد راه‌ها به تناسب استفاده آن شیر بیشتر باشد.

4 – بستن دو مرحله‌ای

در سیستم‌های کنترلی ناپیوسته به یک کنترل دو مرحله ای احتیاج داریم. این وضعیت می‌تواند با استفاده از دو شیر موازی جریان بای‌پس صورت گیرد. هرگاه دو شیر باز باشند، جریان عبور می‌کند. اگر یکی از آنها بسته شود جریان دیگری کاهش یافته و به آرامی به سطح اندازه‌گیری مورد نیاز می‌رسد. هرگاه دو شیر بسته‌اند جریانی نخواهیم داشت. در برخی موارد سیستم‌های کنترلی وجود دارند که تنها با یک شیر کار می‌کنند.

5 – مخلوط کردن

هنگامیکه دو شیر به شکل T به یکدیگر متصل شوند و روی هم با یک محرک کنترل شوند می‌تواند برای مخلوط دوسیال بکار رود. کاربرد مهم آن دست یابی به دمای خاصی برای
سیال است.

اساس انتخاب انواع شیرهای صنعتی

در طراحی شیرها، انواع گوناگونی شیر و عملگر (actuator) وجود دارند که هرکدام در تعمیر دستی شرایط سرویس خاص خود را دارند و با انتخاب صحیح جعبه عملیات مورد نظر با عملکرد بهینه اقتصادی صورت می‌گیرد. بدلیل اینکه شیر در تماس با سیال است که یا در انتها یا اواسط شبکه‌ها می‌باشد، باید قطعات شیرهای اتوماتیک داخل پکیج (جعبه) را با دقت خاصی انتخاب کرد. اما قبل از انتخاب محرک، نوع شیر، جنس و غیره باید تعیین شوند چون باعث اثر گذاشتن بر مقدار گشتاور مورد نیاز در شیر اتوماتیک می‌شود.

قبل از انتخاب بهترین شیر، اطلاعات کامل باید مشخص باشد. برخی از سؤاالت مهم عبارتند از:

در ادامه مقاله معرفی شیرهای صنعتی پاسخ‌های برای این سؤالات پیدا خواهیم کرد. شما ممکن است که از این مطالب برای نیازهایتان استفاده کنید.

شرایط انتخاب یک شیر

فشار سیال :

وقتی شیری را برای سرویس خاصی انتخاب می‌کنید فشار ورود و حداکثر فشار خروج سیال باید مشخص باشند. ریتینگ (Ranting) فشار ورودی معمولا بر حسب اصطلاحات موسسه استاندارد بین المللی آمریکا (ANSI) داده شده است. رنج ANSI مقدار 125 تا 2522 به نوع شیر، سایز، جنس،ساختمان محل شیر با فشار بیشتر از استاندارد آن طراحی شده‌اند یعنی یک شیر با استاندارد ۱۸۵۰ ANSI رینتینگ حقیقی آن ۲۵۵ پوند بر اینچ مربع در دمای ۱۰۰ درجه فارنهایت است. بدلیل اینکه فشار و دما ثابت نیستند، این دو مورد باید در سرعت شیر و انتخاب آن در نظر گرفته شوند. اختالف فشار یا ΔP در ورودی جریان و خروجی شیر در هنگام باز و بسته شدن شیر مهم است، طبق استاندارد ANSI ،5.B16 عملکرد بهینه یک شیر تحت شرایط دمایی و فشار محدود شده‌ صورت می‌گیرد.

مقدار حرارت :

دمای کار خاص هر شیر در انتخاب شیر مناسب به ما کمک خواهد کرد. مثالی از رفتار فشار و دما در شکل نموداری زیر نشان داده شده است.

انتخاب جنس شیر

ویژگی خواص مواد سازنده اهمیت زیادی در نوع شیر دارند چرا که اثر زیادی در طول عمر کارایی شیر، عملکرد شیر و قیمت شیر دارند. سازگاری جنس شیر با سیال بکار رفته در پورسه و قابلیت‌های فیزیکی و مقاومت در برابر سایش، فشار مایع و فرسایش ناشی از سیال ملاحظات اولیه‌ای هستند که باید در انتخاب جنس شیر در نظر گرفته شوند. سیالی که باید از یک شیر عبور کند بصورت زیر دسته‌بندی می‌شود:

• جنس ماده
• فشار
• دما
• سرعت

و زیر مجموعه‌ای از شرایط زیر :

• زلال بودن و خلوص آن
• چسبندگی
• میزان ویسکوزیته سیال
• خورندگی
• فرسایش دهنده بودن
• برودتی

با توجه به دما و سرعت مایع و چگونگی عبور سیال باعث سایندگی و فرسایش آن می‌شود یا خیر. حضور ناخالصی در آن نیز تعیین می‌شود. در پایان شرایطی که باعث عبور سیال از شیر می‌شود و یا چگونگی سیال در فرایند باید از نظر دما و فشار و سرعت مایع بررسی شود.

قطع جریان شیر

بسته شدن شیر (Shut off) برحسب کلاس بندهای نشت بیان می‌شود. در حقیقت قطع شیر به عامل‌های زیادی اعم از فشار عبور سیال، دما و شرایط سطح سیال وابسته است. ANSI در مورد نشت سیال یک تقسیم بندی برای ما مهیا کرده است که مبنایی برای مقایسه بین شیرها با ساختارهای مشابه است. شیرهای کنترل عموماً نیاز نیست که شرایط بستن کامل را ایجاد کنند. شیرهای بندآور برای این منظور تعبیه شده‌اند. در بعضی مواقع برای ریزش بسیار جزئی سیال، حباب ریز یا بستن قطعی شیر الزم است. مجدداً ANSI استانداردی برای ریزش نشتی شیرها و طبقه‌بندی آنها به ما می‌دهد. این استانداردها عموماً تحت 2-70-FCI برای ما پذیرفته شده‌اند.

وظایف اصلی شیرهای صنعتی :

1. قطع و وصل کامل جریان مایعات و گازها
2. تنظیم عبور مقدار مورد نیاز مایعات و گازها
3. جلوگیری از بازگشت مایعات و گازهای عبور کرده
4. تنظیم و کنترل مقدار و فشار مایعات و گازها
5. کنترل و ایمن نگاه‌داشتن دستگاه‌های تحت فشار

انواع گوناگون شیرها :

1. Manual Valves
2. Control Valves
3. Solenoid Valves
4. Needle Valves
5. Plug or cock Valves
6. Glob Valves
7. Gate Valves
8. Diaphragm Valves
9. None return, or check Valves
10. Butterfly Valves
11. Safety Valves
12. Electric motor operated Valves
13. Solenoid Valves

جنس شیرها و موارد استفاده آن :

1. شیرهای پولیکا – ساخته شده از مواد P.V.C بیشتر روی لوله های پولیکا نصب می شوند.
2. شیرهای شیشه ای – بیشتر در آزمایشگاه‌ها استفاده می شوند.
3. شیرهای برنجی – آلیاژ مس و روی (برای آب و مواد نفتی با فشار و دمای کم)
4. شیرهای برنزی – آلیاژ مس و قلع (آب و محلولهای نمک دار و مواد نفتی با فشار و دمای نسبتاً کم)
5. شیرهای چدنی – بیشتر به شکل مخروطی هستند مانند شیرهای سماوری – برای آب و مواد نفتی با دمای کمتر از 352C
6. شیرهای فولادی – در آلیاژهای مختلف برای کنترل انواع مواد نفتی، گازها، بخار و آب با فشار و دمای زیاد مانند کنترل ولوها.

انتخاب صحیح شیر مورد نیاز

1. نقشه لوله کشی : انقباض و انبساط و ارتعاش لوله و تکیه گاه مناسب برای محلی که لوله به شیر اتصال مییابد باید مورد توجه قرار گیرد و دقت لازم برای اتصالات انتهایی لوله‌کشی و شیرها باید بعمل آید.
2. نوع کاری که شیر باید انجام دهد: کاملا باز یا بسته – یا تنظیم سیال ، فشار و درجه حرارت در چه حد باشد، دستی یا خودکار ، کارکرد شیر چه مقرراتی دارد.
3. حجم شیر: حجم شیر باید متناسب با لوله‌ای باشد که اندازه آن با توجه به ظرفیت مایع و افت فشار انتخاب شده است.
4. درجه حرارت و فشار
5. مواد سازنده شیر: بعضی از سیال‌های شیمیایی اثر خورندگی و زنگ زدگی و رسوبات بجا می‌گذارند به همین منظور آستری از ابونیت یا پلاستیک یا سرامیک و یا شیشه بکار می‌برند. مواردی که بیشتر در ساختمان شیر بکار می‌رود:

امیدواریم با مقاله معرفی شیرهای صنعتی تونسته باشیم شما را با این تجهیزات بسیار مهم آشنا کرده باشیم. برای آشنایی دقیق و اختصاصی با انواع شیرها می‌توانید از لینک زیر اقدام کنید :