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.

شير چسيت؟

شير یک وسيله مكانيكی است برای بستن يا به عبارت ديگر تغيير دادن فشار جريان مايع عبوری از آن. عمل تنظيم يك شير با حركت عنصر دريچه‌ای شكل (اشكال كروی، سماوری، كشويی، ديسكی و غيره) می‌باشد كه بر روی ميله در خارج بدنه شير قرار گرفته است. اين يك تعريف ابتدايی از يك شير است و نشان می‌دهد كه شير در حقيقت يك وسيله بسيار ساده است. يك بدنه دارد كه در برگيرنده فشار سيال است، يك دريچه برای بستن يا تنظيم عبور سيال از لوله و بالاخره يك دسته برای تغيير موقعيت دريچه شير.

امروزه شيرهای صنعتی برای پروسه‌های متنوع ايفای نقش می‌كنند. برای معرفی شیرهای صنعتی در زير شرح خلاصه‌ای از آن چيزی كه ما پنج وظيفه اصلی شير می‌دانيم آورده شده است.

1 – عمل باز و بسته

اين شكل در واقع عبور كردن يا نكردن سيال را نشان می‌دهد. در اين عملكرد شير بايد راه سيال را با بخش ميانی ببندد. آنها را گاهی شير مسدود كننده می‌نامند. بعلاوه اين عملكرد برای بيشتر شيرها مشترك است.

2 – كنترل سيال

در اين سرويس، شير برای تغيير جريان سيال با تغيير سرعت جريان يا ايجاد يك فشار برای رسيدن به هدف مورد نياز كار خود را انجام می‌دهد. در اين بررسی اطلاعات فراوان و قابل دسترسی در مورد شيرهای با ضامن كشويی و كروی و ديگر انواع شيرها شرح داده خواهد شد.

3 – انحراف جريان (تغيير مسير جريان)

جريان سيال با استفاده از شيرهای چند جهته تعيين مسير می‌شوند. در اين نوع سرويس بيشتر از شير سه راهی استفاده میشود، البته انواع چهارراهه و پنج راهه نيز قابل استفاده هستند و اما ممكن است تعداد راه‌ها به تناسب استفاده آن شير بيشتر باشد.

4 – بستن دو مرحله‌ای

در سيستم‌های كنترلی ناپيوسته به يك كنترل دو مرحله ای احتياج داريم. اين وضعيت می‌تواند با استفاده از دو شير موازی جريان بای‌پس صورت گيرد. هرگاه دو شير باز باشند، جريان عبور می‌كند. اگر يكی از آنها بسته شود جريان ديگری كاهش يافته و به آرامی به سطح اندازه‌گيری مورد نياز می‌رسد. هرگاه دو شير بسته‌اند جريانی نخواهيم داشت. در برخی موارد سيستم‌های كنترلی وجود دارند كه تنها با يك شير كار می‌كنند.

5 – مخلوط كردن

هنگاميكه دو شير به شكل T به يكديگر متصل شوند و روی هم با يك محرك كنترل شوند می‌تواند برای مخلوط دوسيال بكار رود. كاربرد مهم آن دست يابی به دمای خاصی برای
سيال است.

اساس انتخاب انواع شیرهای صنعتی

در طراحی شيرها، انواع گوناگونی شير و عملگر (actuator) وجود دارند كه هركدام در تعمير دستی شرايط سرويس خاص خود را دارند و با انتخاب صحيح جعبه عمليات مورد نظر با عملكرد بهينه اقتصادی صورت می‌گيرد. بدليل اينكه شير در تماس با سيال است كه يا در انتها يا اواسط شبكه‌ها می‌باشد، بايد قطعات شيرهای اتوماتيك داخل پكيج (جعبه) را با دقت خاصی انتخاب كرد. اما قبل از انتخاب محرك، نوع شير، جنس و غيره بايد تعيين شوند چون باعث اثر گذاشتن بر مقدار گشتاور مورد نياز در شير اتوماتيك می‌شود.

قبل از انتخاب بهترین شیر، اطلاعات كامل بايد مشخص باشد. برخی از سؤاالت مهم عبارتند از:

در ادامه مقاله معرفی شیرهای صنعتی پاسخ‌های برای اين سؤالات پيدا خواهيم كرد. شما ممكن است كه از اين مطالب برای نيازهايتان استفاده كنيد.

شرايط انتخاب يك شير

فشار سيال :

وقتی شيری را برای سرويس خاصی انتخاب می‌كنيد فشار ورود و حداكثر فشار خروج سيال بايد مشخص باشند. ريتينگ (Ranting) فشار ورودی معمولا بر حسب اصطلاحات موسسه استاندارد بين المللی آمريكا (ANSI) داده شده است. رنج ANSI مقدار 125 تا 2522 به نوع شير، سايز، جنس،ساختمان محل شير با فشار بيشتر از استاندارد آن طراحی شده‌اند يعنی يک شير با استاندارد ۱۸۵۰ ANSI رينتينگ حقيقی آن ۲۵۵ پوند بر اينچ مربع در دمای ۱۰۰ درجه فارنهایت است. بدليل اينكه فشار و دما ثابت نيستند، اين دو مورد بايد در سرعت شير و انتخاب آن در نظر گرفته شوند. اختالف فشار يا ΔP در ورودی جريان و خروجی شير در هنگام باز و بسته شدن شير مهم است، طبق استاندارد ANSI ،5.B16 عملكرد بهينه يک شير تحت شرايط دمايی و فشار محدود شده‌ صورت می‌گيرد.

مقدار حرارت :

دمای كار خاص هر شير در انتخاب شير مناسب به ما كمک خواهد كرد. مثالی از رفتار فشار و دما در شكل نموداری زیر نشان داده شده است.

انتخاب جنس شير

ويژگی خواص مواد سازنده اهميت زيادی در نوع شير دارند چرا كه اثر زيادی در طول عمر كارايی شير، عملكرد شير و قيمت شير دارند. سازگاری جنس شير با سيال بكار رفته در پورسه و قابليت‌های فيزيكی و مقاومت در برابر سايش، فشار مايع و فرسايش ناشی از سيال ملاحظات اوليه‌ای هستند كه بايد در انتخاب جنس شير در نظر گرفته شوند. سيالی كه بايد از يك شير عبور كند بصورت زير دسته‌بندی می‌شود:

• جنس ماده
• فشار
• دما
• سرعت

و زير مجموعه‌ای از شرايط زير :

• زلال بودن و خلوص آن
• چسبندگی
• ميزان ويسكوزيته سيال
• خورندگی
• فرسايش دهنده بودن
• برودتی

با توجه به دما و سرعت مايع و چگونگی عبور سيال باعث سايندگی و فرسايش آن می‌شود يا خير. حضور ناخالصی در آن نيز تعيين می‌شود. در پايان شرايطی كه باعث عبور سيال از شير می‌شود و يا چگونگی سيال در فرايند بايد از نظر دما و فشار و سرعت مايع بررسی شود.

قطع جريان شير

بسته شدن شير (Shut off) برحسب كلاس بندهای نشت بيان می‌شود. در حقيقت قطع شير به عامل‌های زيادی اعم از فشار عبور سيال، دما و شرايط سطح سيال وابسته است. ANSI در مورد نشت سيال يک تقسيم بندی برای ما مهيا كرده است كه مبنايی برای مقايسه بين شيرها با ساختارهای مشابه است. شيرهای كنترل عموماً نياز نيست كه شرايط بستن كامل را ايجاد كنند. شيرهای بندآور برای اين منظور تعبيه شده‌اند. در بعضی مواقع برای ريزش بسيار جزئی سيال، حباب ريز يا بستن قطعی شير الزم است. مجدداً ANSI استانداردی برای ريزش نشتی شيرها و طبقه‌بندی آنها به ما می‌دهد. اين استانداردها عموماً تحت 2-70-FCI برای ما پذيرفته شده‌اند.

وظايف اصلي شيرهای صنعتی :

1. قطع و وصل كامل جريان مايعات و گازها
2. تنظيم عبور مقدار مورد نياز مايعات و گازها
3. جلوگيری از بازگشت مايعات و گازهای عبور كرده
4. تنظيم و كنترل مقدار و فشار مايعات و گازها
5. كنترل و ايمن نگاه‌داشتن دستگاه‌های تحت فشار

انواع گوناگون شيرها :

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 شيرها و موارد استفاده آن :

1. شيرهای پوليكا – ساخته شده از مواد P.V.C بيشتر روی لوله های پوليكا نصب می شوند.
2. شيرهای شيشه ای – بيشتر در آزمايشگاه‌ها استفاده می شوند.
3. شيرهای برنجی – آلياژ مس و روی (برای آب و مواد نفتی با فشار و دمای كم)
4. شيرهای برنزی – آلياژ مس و قلع (آب و محلولهای نمك دار و مواد نفتی با فشار و دمای نسبتاً كم)
5. شيرهای چدنی – بيشتر به شكل مخروطی هستند مانند شيرهای سماوری – برای آب و مواد نفتی با دمای كمتر از 352C
6. شيرهای فولادی – در آلياژهای مختلف برای كنترل انواع مواد نفتی، گازها، بخار و آب با فشار و دمای زياد مانند كنترل ولوها.

انتخاب صحيح شير مورد نياز

1. نقشه لوله كشی : انقباض و انبساط و ارتعاش لوله و تكيه گاه مناسب برای محلی كه لوله به شير اتصال میيابد بايد مورد توجه قرار گيرد و دقت لازم برای اتصالات انتهايی لوله‌كشی و شيرها بايد بعمل آيد.
2. نوع كاری كه شير بايد انجام دهد: كاملا باز يا بسته – يا تنظيم سيال ، فشار و درجه حرارت در چه حد باشد، دستی يا خودكار ، كاركرد شير چه مقرراتی دارد.
3. حجم شير: حجم شير بايد متناسب با لوله‌ای باشد كه اندازه آن با توجه به ظرفيت مايع و افت فشار انتخاب شده است.
4. درجه حرارت و فشار
5. مواد سازنده شير: بعضی از سيال‌های شيميايی اثر خورندگی و زنگ زدگی و رسوبات بجا می‌گذارند به همين منظور آستری از ابونيت يا پلاستيك يا سراميك و يا شيشه بكار می‌برند. مواردی كه بيشتر در ساختمان شير بكار 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 :