اگرچه اکثر شیرها یک کاربرد دارند، اما ویژگی ها و مکانیستم های متمایز به برخی از انواع شیرآلات خاص برتری میدهند. برای کسب اطلاعات بیشتر درمورد شیرآلات صنعتی و نحوه عملکرد آنها، و راهنمای انتخاب بهترین نوع آن ادامه مطلب را بخوانید.
شیرآلات چیست و چگونه کار میکند؟
شیر یک وسیله مکانیکی است که در سیستم های سیال برای کنترل، هدایت، جداسازی و تنظیم جریان و فشار یک سیال با اصلاح مسیر عبور از لوله استفاده می شود. هنگامیکه یک شیر در حالت باز قرار دارد، گذرگاه بدون مانع است و مایعات در جهت فشار بالا تا فشار پایین جریان می یابد. با جلوگیری جزئی یا منع عبور کامل از طریق شیر، جریان سیال میتواند کاهش یابد یا کاملا متوقف شود.
از نظر فنی، شیرآلات جزو اتصالات هستند، اما به دلیل عملکرد حیاتی آنها جدا از سایر اتصالات درنظر گرفته میشوند. شیرآلات اغلب جزو گران ترین اجزای پایپینگ هستند، هزینه آنها میتواند تا 30 درصد از کل هزینه سیستم لوله کشی باشد.
کاربرد شیرآلات در پایپینگ چیست؟
شیرآلات نقش مهمی در افزایش کارایی، بهبود کنترل و تضمین ایمنی فرآیند دارند. شیرها به چند دلیل در سیستم لوله کشی استفاده می شوند:
- شروع یا متوقف کردن جریان سیال
- تنظیم سرعت جریان سیال
- تنظیم فشار
- تنظیم دمای سیال
- هدایت جریان از یک مسیر به مسیر دیگر
- محدود کردن جریان برای تعادل سیستم یا جلوگیری از فشار بیش از حد
- جلوگیری از جریان معکوس سیال
- متوقف کردن جریان در صورت خرابی سیستم
- بهبود ایمنی از طریق کاهش فشار یا خلاء در یک سیستم لوله کشی
در مرحله طراحی سیستم پایپینگ، مهندسان نوع شیرآلات را در نمودار فرآیند و ابزار دقیق (P&ID) مشخص میکنند. P&ID یک تصویر شماتیک از رابطه عملکردی لوله کشی، ابزار دقیق و اجزای سیستم است.
انواع شیرآلات صنعتی کدامند؟
در جدول زیر انواع مختلف شیرها و نمادهای P&ID مربوط به آنها لیست شده است:
شیر دروازه ای
شیر دروازه ای رایج ترین نوع شیرآلات در پایپینگ است. دروازه مسدود کننده در طول یک مسیر خطی حرکت میکند تا جریان مایعات را مسدود کنند. شیرآلات دروازه ای به خوبی جریان را مسدود میکنند و تقریبا برای تمام سیالات مثل گاز، آب، بخار و مایعات مناسب است.
شیرهای دروازه ای ارزان هستند و به راحتی برای تعمیر و نگهداری جدا میشوند. این نوع شیرآلات معمولا درحالت کاملا باز و کاملا بسته نگه داشته می شوند، طیرا دریچه طراحی شده آن کنترل جریان را دشوار میکند. علاوه بر آن، برخورد سیال به دریچه نیمه باز میتواند به شیرآلات آسیب برساند.
شیر کروی
از شیرهای کروی میتوان برای توقف/شروع جریان و تنظیم سیال استفاده کرد. این شیرآلات برای کنترل جریان مناسب هستند. این نوع شیرها قیمت بیستری نسبت به شیرهای دروازه ای دارند، اما کنترل بهتری برای مسدود کردن جریان گازها دارند. طراحی این شیرآلات سیال را محبور میکند تا هنگام عبور از آن جهت خود را تغییر دهد. این اتفاق باعث افت فشار و تلاطم بالا میشود. شیرآلات کروی معمولا سنگین تر از سایر شیرها هستند. آنها برای مایعات حاوی ذرات، سیالات با ویسکوزیته بالا و سایر محیط هایی که مستعد خفگی هستند مناسب نیستند.
شیر توپی
این نوع شیرآلات از یک توپ تو خالی برای توقف و یا شروع جریان سیال تشکیل شده است. توپ سوراخ شده را میتوان با استفاده از دسته سوپاپ چرخاند. هنگامیکه سوراخ توپ رو به ورودی جریان است، سیال از ان عبور میکند. و چرخش یک چهارمی دسته سوپاپ، توپ را 90 درجه میچرخاند و جریان را مسدود میکند.
شیرهای توپی در مقایسه با شیرآلات دروازه ای سبک تر و ارزان تر هستند. آنها امکان تشخیص وضعیت باز یا بسته دریچه را به صورت ظاهری فراهم میکنند. در حالت باز، دسته با جهت جریان تراز میشود و در حالت بسته، دسته عمود بر جهت جریان است. شیرهای توپی برای جریان با حجم و فشار بالا مناسب اند، عمر طولانی دارند و بدون جداشدن از از خط امکان تعمیر را ارائه میدهند. از طرفی این شیرآلات به سختی تمیز میشوند که میتواند منجر به آلودگی شود.
شیر یک طرفه
برای جلوگیری از جریان برگشتی در سیستم های پایپینگ از چک ولو یا شیر یک طرفه استفاده می شود. دریچه این شیرآلات به دلیل فشار سیال عبوری از خط لوله باز میشود. جریان معکوس دریچه را میبندد و از حرکت سیال در جهت مخالف جلوگیری میکند. چک ولو ها نیازی به کنترل خارجی ندارند و به صورت خودکار کار میکنند. این نوع شیرآلات معمولا کوچک، ساده و ارزان هستند.
شیر پروانه ای
پروانه به یک دیسک فلزی قابل چرخش اشاره دارد که روی یک میله نصب شده است. یک چهارم چرخش ان برای باز یا بسته شدن شیر لازم است. درحالت بسته، دیسک به طور کامل مسیر عبور را مسدود می کند. درحالت باز، صفحه دیسک موازی جهت جریان است و جریان نامحدود سیال را امکان پذیر میکند.
خرید شیرآلات صنعتی
چندین روش مختلف برای دسته بندی شیرآلات وجود دارد. آنها را میتوان براساس نوع عملکرد، مکانیسم عملیاتی، اتصالات انتهایی، جنس ساخت، درجه بندی فشار و دما گروه بندی کرد. هنگام انتخاب شیرآلات مهم است که هریک از طبقه بندی ها را در نظر بگیرید تا شیر برای کاربرد مورد نظر مناسب باشد. شیرآلات در طرح ها و پیکربندی های بسیار متنوعی موجود هستند. تعداد زیاد گزینه های موجود، انتخاب شیر را به یک کار دشوار تبدیل می کند. انتخاب بهترین شیر نیاز به در نظر گرفتن عملکرد مورد نیاز، شرایط و ویژگی های سیال، نیازهای نگهداری و سطح مورد نظر ایمنی دارد. کارشناسان فنی و مهندسی صنعت فولاد تبار می توانند به شما در انتخاب بهترین شیرآلات صنعتی کمک کنند. شما میتوانید جهت دریافت مشاوره خرید شیرآلات صنعتی با شرکت صنعت فولاد تبار تماس بگیرید.
