انواع شیرهای صنعتی Valve
امروزه انواع مختلفی از شیرهای (ولو) دستی در کاربردهای صنعتی و یا غیرصنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله قصد داریم به بررسی برخی از مهمترین و پرکابردترین انواع ولوهای دستی پرداخته و مکانیزم عملکرد آن ها را شرح دهیم.
شیرآلات توپی (Ball Valve )
در این ولوها یک چرخش ۹۰ درجه ای باعث باز و یا بسته شدن مسیر سیال خواهد شد. این مکانیزم باعث کاهش زمان عملکرد ولو شده و احتمال عبور آب از دریچه را در حالت بسته بودن کاهش میدهد. بال ولوها را می توان بر اساس مسیر ورود سیال به آن ها به دو دسته کلی تقسیم نمود:
۱- ولوهایی که در آن ها سطح مقطع حفره روی گوی کمتر از ورودی و خروجی شیر است.(Reduced bore)
۲- ولوهایی که در آنها سطح مقطع حفره روی گوی هم اندازه ورودی و خروجی شیر است. ( Full bore )
در ولوهای نوع Full bore افت فشار کمتری نسبت به ولوهای Reduced bore ایجاد خواهد شد.
بال ولوها معمولا برای کاربردهایی که به صورت قطع و وصل جریان می باشد، پیشنهاد می شوند. این ولوها برای تنظیم میزان جریان عبوری مناسب نیستند؛ زیرا در این ولوها از یک حلقه آب بندی استفاده می شود که در صورت استفاده از ولو در حالت نیمه باز، فشار تنها به قسمتی از این حلقه وارد شده که می تواند باعث تغییر شکل آن شود. در صورتی که این حلقه تغییر شکل دهد، می تواند باعث شود عملکرد ولو را دچار مشکل کرده و باعث عبور سیال حتی در حالت قطع شود.
شیرآلات پروانه ای ( Butterfly Valve)
در این نوع ولو، شدت جریان عبوری توسط یک المان دیسک مانند که در وسط ولو قرار دارد، کنترل می شود. این دیسک از طریق یک میله قابلیت حرکت دورانی دارد. همانند بال ولو، شیرهای پروانه ای نیز دارای سرعت عمل مطلوبی می باشند، چرا که با تغییر ۹۰ درجه ای می توان مسیر سیال را باز و یا بسته نمود. از ویژگی های منحصر به فرد شیرهای پروانه ای می توان به ساختار ساده، سبک بودن و حجم کم اشاره کرد. در برخی موارد این حجم کم ممکن است باعث افت جریان سیال در مسیر شود. مواد مورد استفاده در ساخت این نوع از ولوها، عملکرد آن ها را در دماهای بالا و یا در صورت استفاده از برخی سیالات محدود می کند. این گونه ولوها برای کابردهایی که سیال مورد نظر آب و یا هوا می باشد و همچنین قطر لوله های مورد استفاده زیاد باشد، مورد استفاده قرار می گیرند.
شیرآلات سوپاپی یا بشقابی ( Globe Valve )
شیرهای سوپاپی برای کاربرد در زمینه های مختلف، از کنترل شدت جریان سیال گرفته تا حالت قطع و وصل سیال، کورد استفاده قرار می گیرند. در این نوع ولو، میزان شدت جریان عبوری، از طریق حرکت عمودی شاخه ولو (فاصله شاخه تا نشیمن گاه یا سیت ولو )کنترل می شود. یکی از ویژگی های شیر سوپاپی این است که در صورت استفاده در حالت نیمه باز، احتمال آسیب رسیدن به نشیمن گاه ولو، نسبت به سایر ولوها بسیار کمتر می باشد. در میان انواع مختلف شیرهای سوپاپی، نوع سوزنی آن برای کنترل میزان شدت جریان سیال مناسب تر می باشد. نکته دیگری که در رابطه با شیرهای سوپاپی بایستی توجه داشت، این است که میزان افت جریان در این نوع ولوها بیشتر از سایر ولوها می باشد؛ چرا که مجرای عبور این ولوها به صورت S شکل می باشد. همچنین زمان عملکرد این مسیرها بسیار بیشتر است؛ به این دلیل که میله ولو بایستی تعداد دفعات زیادی چرخانده شده تا باز و یا بسته شود. همچنین باید توجه داشت که میله کنترل ولو نبایستی بیش از حد چرخانده شود، زیرا ممکن است باعث آسیب رساندن به قسمت نشیمن گاه ولو شود.
شیرآلات کشویی ( Gate Valve )
ساختار شیر کشویی همانند یک سیل گیر می باشد. جریان سیال توسط بالا و پایین رفتن المان کنترلی ولو کنترل می شود. همانند شیرهای توپی، شیرهای کشویی نیز برای کنترل جریان سیال استفاده نمی شوند و معمولا در دو حالت باز و بسته مورد استفاده قرار می گیرند. دلیل آن هم امکان آسیب دیدن المان متحرک هنگام نیمه باز بودن می باشد. در این شیر نیز افت جریان سیال وجود دارد. این شیرها نسبت به سایرین سرعت عملکرد بسیار کمتری دارند، چرا که برای باز و بسته کردن این شیر بایستی دفعات زیادی آن را چرخاند تا آن را از حالت باز به بسته و یا بالعکس تغییر داد.
شیرآلات دیافراگمی ( Diaphragm Valve)
در این دسته از شیرها برای باز و بسته کردن مجرای آب از یک دیافراگم قابل انعطاف استفاده می شود. یکی از مزایای شیرهای دیافراگمی این است که اجزای شیر از سیال ایزوله هستند و در مسیر آن قرار ندارند. چنین ساختاری احتمال نشت سیال را کاهش می دهد. همچنین به علت تحت فشار بودن دیافراگم، امکان ساییدگی آن بسیار زیاد بوده و لذا بایستی به طور منظم اجزای شیر مورد بررسی قرار گیرند و در صورت نیاز تعویض شوند. این نوع از شیرها برای کار در دمای بالا مناسب نبوده و معمولا برای سیستم هایی که سیال مورد استفاده مایع می باشد، مورد استفاده قرار می گیرند.
