نقش شیر ها در واحد های صنعتی (Valves)

نقش شیر ها در واحد های صنعتی (Valves)

 

Valves شیرها:

شیرهایی که در واحد های صنعتی بکار برده می شوند از لحاظ عملکرد به سه دسته عمده تقسیم می شوند:

۱.شیرهای دستی که با نیروی انسانی کار میکنند

۲.شیر های خودکار که با نیروی هوا، مایعات و گاز کنترل شونده کار میکنند

۳.شیر های خودکار که با نیروی برق کار می کنند

 

Manual valves:

 

۱. شامل اجزایی مانند دیسک و شیر های قابل کنترل دستی نشیمنگاه که به صورت مستقیم در سیال تاثیر می گذارد

۲. دسته ای که دیسک را حرکت می دهد

۳. بدنه و درپوش که محل قرار گرفتن دسته می باشد

۴. اپراتور که دسته را حرکت می دهد

 

انواع شیر های قابل کنترل دستی:

 

Gate valve.1 شیر دریچه ای: جزء پر کاربرد ترین و ساده ترین نوع شیر در واحد های صنعتی می باشد وظیفه ی آن قطع یا ایجاد ارتباط بین دو جریان سیال می باشد همانطور که از نام این شیر مشخص است به کمک دروازه ای که در مسیر حرکت سیال قابل تغیر موضوع می باشد عمل می نماید و در این دروازه به صورت عمود بر مسیر حرکت سیال حرکت کرده و جریان را قطع یا بر قرار می کند.

 

 

این شیر دارای مزایایی چون قابلیت مناسب در متوقف ساختن کامل جریان، به صورت دو طرفه عملکرد یکسانی دارد و افت فشار جریان در این شیر بسیار کم و ناچیز است

اما با این حال دارای معایب و محدودیت هایی نیز می باشد که شامل این که عملکرد این نوع شیر کند است و برای بسته یا باز شدن به تعداد زیادی دور دسته نیازمند است

اندازه شیر بزرگ است و برای نصب یا تعمیر به فضای زیادی نیاز دارد و در نهایت تعمیر و ماشین کاری در محل دشوار است.

Ball valve.2 شیر توپی: 

شیر توپی از مهمترین شیر الات صنعتی و تجهیزات های اصلی برای انسداد و تنظیم جریانات سیال (نفت، گاز، بخار و غیره) در صنعت پتروشیمی هستند.

 

مزایا و معایب شیر توپی یا بال ولو Ball Valve

 

مزایای شیر توپی یا بال ولو عبارتست از:

۱. باز و بسته شدن سریع با یک حرکت چرخشی ۹۰ درجه (ربع گرد)

۲. اطمینان از ساختار بسیار محکم آن بدون نیاز به نیروی گشتاوری بالا

۳. داشتن یک طراحی متراکم و کم حجم (این تفاوت اصلی بین شیر توپی و شیر گیت
Gate Valve یا دروازه ای است – که هر دو وسیله ای برای باز / بسته کردن می باشند).

 

معایب بال ولو عبارتند از:

 

این نوع شیر از قابلیت تنظیم و کنترل ضعیفی برخوردار است، زیرا برای انسداد و قطع جریان طراحی شده نه تعدیل آن. (برای شیرهای گلوب Globe Valves، این عملکرد ایده آل است.) کنترل جریان باعث می شود که سیت (Seat) به دلیل سرعت بالا و فشار زیاد جریان در شیر، تا حدی در معرض فرسایش قرار بگیرد. این سایش و اصطکاک به مرور سبب نشت شیرها خواهد شد.

از شیر توپی نمی توان برای عبور مخلوط مایع و جامد استفاده کرد زیرا تجمع ذرات معلق و باقی مانده باعث نشت دریچه می شود. این ذرات در حفره هایی در مجاورت بال Ball و سیت (Seat) حالت جامد پیدا کرده و سفت شوند. شیرهای توپی برای گازها و سایر جریانات مایع بسیار کارآمد هستند (حتی مواد شیمیایی نظیر کلر خشک، اسید هیدروفلوئوریک یا اسید هیدروکلریک، و اکسیژن را نیز به چالش می کشند.)

ممکن است تمیز کردن آنها دشوار باشد (به جز طراحی های ورودی از بالا)

باز، بسته یا نیمه باز بودن موقعیت شیر را می توان با مشاهده وضعیت اهرم تشخیص داد:

وقتی که اهرم هم تراز لوله است، شیر باز بوده و هنگامی که عمود بر لوله است، شیر بسته می باشد.

در هر وضعیت دیگری، شیر نیمه باز (یا نیمه بسته) و در حال تعدیل جریان است.

شیرهای توپی متعلق به خانواده شیرهای “چرخش ربع گرد” یا “شیر چرخش ۴/۱” هستند. (همراه با شیر پروانه ای Butterfly Valve و شیر پلاگ Plug Valve)؛ زیرا عمل باز و بسته شدن با چرخاندن ۹۰ درجۀ یک اهرم متصل به دیسک انجام می شود.

 

 

Globe valve.3 شیر کروی:

ساختمان داخلی این نوع شیر به گونه ای است که مایع از نقطه ی ورود به شیر تا خروج ۱۸۰ درجه تغیر جهت می دهد.

این شیرها قابلیت تنظیم جریان را دارا بوده و گاهی اوقات به منظور قطع و وصل جریان (ON-OFF) نیز بکار برده می‌شوند. یک دیسک با مقطع دایره‌ای افقی، که به وسیلهٔ هندویل و ساقه شیر به سمت حلقه آب‌بندی (seatring) افقی، رانده شده یا از آن دور می‌شود، جریان سیال را کنترل می‌کند. بواسطه تغییر مسیر موجود در طراحی این شیر، در جریان سیال اغتشاش و تلاطم ایجاد می‌گردد، این تلاطم باعث مقاومت در برابر حرکت سیال و افت فشار قابل ملاحظه خواهد گردید.

از مشخصات شیرهای کروی میتوان به مواردی اشاره کرد مانند این که:

۱. جهت جریان سیال بر خلاف شیر کشویی تغیر می کند

۲. تغیر جهت جریان سیال ایجاد تلاطم می نماید

۳. تلاطم افت فشار را افزایش می دهد و همچنین در شیر های کروی افت فشار بیشتر از شیر کشویی می باشد

و در نهایت در شیر کروی فرسودگی به دلیل اصطکاک خیلی کمتر از شیر کشویی می باشد.

 

 

Needle valve.4 شیر سوزنی:

 

شیر سوزنی گونه‌ای از شیرهای صنعتی هستند که در آن از یک قطعه سوزنی شکل که به وسیله رزوه‌های طراحی شده بر روی آن حرکت می‌کند، جریان سیال را کنترل می‌کند. این دسته از شیرها در مسیرهایی عمدتا نصب می گردند که قرار است در این مسیر کار کنترل دبی جریان انجام پذیرد. شیرهای سوزنی یا نیدل ولو ها شیرهایی مشابه شیرهای گلوب و یا بشقابی هستند. وجه تمایز آن‌ها در شکل مسدودکننده اریفیس است. این مسدود کننده به شکل یک مخروط کامل و یا ناقص است.شیرهای سوزنی از بهترین موارد جهت کنترل سیال عبوری است. این خاصیت به سبب کورس کاری بالای این نوع شیرآلات محقق شده است.

این نوع شیر از لحاظ ساختمانی بسیار ظریف و تقریبا کوچک می باشد و به علت داشتن مکانیسم اعتماد در عملیات حساس و دقیق  به کار گرفته می شود در ازمایشگا های نفت و پتروشیمی و وسائل ابزار دقیق کاربرد آن بسیار می باشد قطر شیر های سوزنی معمولا از ۲ اینچ تجاوز نمی کند و شیر سوزنی را بیشتر در محل هایی به کار می برند که محدودیت لازم باشد و منظور از محدودیت یعنی تاخیر زمانی و تغیر ارام فشار

 

 

Angle valve.5 شیر زاویه ای:  

 

این نوع شیر همان شیر کروی است با این تفاوت که یک زاویه ۹۰ درجه بین ورودی و خروجی آن وجود دارد این نوع شیر نسبت به شیر کروی افت فشار کمتری ایجاد می کند و نیز به علت شکل مخصوص آن در مصرف اتصالات لوله کشی و همین طور موقت مورد نیاز برای نصب صرفه جویی می کند.

 

 

Diaphragm valve.6 شیر دیافراگمی:

 

شیر دیافراگمی یک شیر با حرکت خطی است که برای قطع و وصل و تنظیم جریان از آن استفاده می ­شود. نام دیافراگمی برای این شیر به انعطاف پذیری دیسک آن اشاره دارد. دیسک این شیر روی نشیمنگاه واقع بر بالای بدنه‌­ ی شیر جای گرفته است.

این شیر از سه قسمت مهم تشکیل شده است بدنه، دیافراگم و سرپوش دیافراگم از پرده لاستیکی تقویت شده یا جنس قابل ارتجاع دیگر ساخته شده که با حرکت دسته شیر پرده قابل ارتجاع بالا و پایین شده و مجرای عبور سیال را کم و زیاد می کند و در نتیجه مقدار سیال را کنترل می کند.

باید توجه داشت بکار بردن شیر دیافراگمی برای مواقعی که درجه حرارت زیاد باشد بی فایده است زیرا در درجه حرارت زیاد دیافراگم ذوب می شود این نوع شیر ها دارای خاصیت خوب بستن هستند به طوری که در حالت بسته شدن به هیچ عنوان سیال از ان عبور نمی کند.

در واقع دیافراگم خود باعث ایزوله کردن قسمت های مختلف ولو می شوند از این نظر برای سیالات خورنده و سیالاتی که دارای مود جامد معلق می باشد مناسب است.

 

 

Butterfly valves.7 شیر های پروانه ای:

 

از ویژگی های مهم این شیر ها میتوان به افت فشار کم  و عملکرد سریع ان اشاره نمود واقع عملکرد شیر پروانه ای همانند شیرهای توپی و یا همان بال ولوها با امکان قطع و وصل سریع می باشد.

ویژگی دیگر این شیر ها به حداکثر رساندن سرعت جریان سیال در حداقل زمان و حرکت شیر می باشد مخصوصا در مورد کنترل فشار سیالات در مخازن یا برج های تحت فشار.

 

 

Pinch valve(شیر گلو گاهی):

 

این شیر دارای بدنه ای قابل انعطاف که از یک تیوب قابل انعطاف با قابلیت تنگ شدن به صورت مکانیکی تشکیل شده است مزایای این شیر این است که سیال میتواند بدون تماس با هرگونه درز یا قطعه متحرک مکانیکی به طور مستقیم عبور کند.

 

 

 

۲. شیر های خودکار که با نیرو ی هوا،مایعات و گاز های کنترل شونده کار میکنند:

 

Check valve .1 شیر یک طرفه:

این شیر ها مانع برگشت سیال می شوند که به صورت خودکار عمل می کنند که بر اساس چگونگی حرکت بند اور به سه دسته تقسیم میشوند.

 

Lift check valve.1: برای جریان های افقی یا عمودی یا جهت جریان رو به بالا مناسب هستند.

 

 

 

Swing check valve.2: این نوع شیر با حرکت اونگی خود مسیر عبور سیال را باز

یا مسدود میکند.

 

 

Diaphragm check valve.3: دارای دو یا چند قطعه قابل انعطاف هستند که حرکت و فشار سیال موجب باز شدن آن ها می شود و با متوقف شدن و بازگشت سیال دیافراگم مجدد به حالت اولیه خود بر می گردد و مسیر برگشت را مسدود می کند.

 

 

safety valve.2 شیر های اطمینان: گاهی ممکن است که دستگاه های کنترل کننده خراب شوند و وظیفه ی خود را درست انجام ندهند و در نتیجه باعث صدمه دیدن، ترکیدن و ایجاد خسارت های جانی و مالی فراوانی شود برای جلوگیری از این حوادث علاوه بردستگاههای کنترل کننده از وسیله دیگری به نام شیر ایمنی روی دستگاهای تحت فشار نصب مینماییم عملکرد ان به این صورت است که در صورت بالا رفتن از حد مجاز شار بطور خودکار باز و با خارج  کردن مقداری از محتوای دستگاه فشار آن را تا حد مجاز پایین می اورند.

 

 

۳.شیر های خودکار که با نیروی برق کار میکنند:

 

شیر های خودکار نوعی از شیر های کنترلی هستند که به صورت هماهنگ با یک کنترل کننده خودکار مقدار گذر جریان را کنترل میکند.

برای کنترل کردن شیر برقی باید از جریان الکتریکی که در کویل جریان دارد استفاده کرد. با عبور جریان الکتریسیته از کویل، میدان مغناطیسی حاصل می شود و در نتیجه هسته آهنی حرکت کرده و باعث باز و بسته شدن مسیر جریان می شود.

 

 

جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید

تولید محتوا توسط iric.co

ممکن است این مطالب را نیز دوست داشته باشید