همانگونه که در صفحات اولیه به پنج دسته اصلی شیرها طبق استاندارد جهانی ISO1219 اشاره گردید یکی از این دسته شیرها عبارتند از شیرهای قطع و وصل که به نام ON. OFF. Valve’s خوانده می‌شوند. این دسته از شیرها برای قطع و وصل در خطوط انتقال سیالات استفاده می‌شوند و علاوه بر عمل قطع و وصل بطور غیرمستقیم عواملی از قبیل فشار، دما، حجم جریان عبوری را نیز کنترل می‌کنند.
بطور کلی شیرهای قطع وصل به دو دسته اصلی زیر نیز طبقه‌بندی می‌شوند:
- ON. OFF. Valve’s
- Shut. OFF. Valve’s
شیر دسته اول که شیرهای قطع و وصل نام دارند جهت قطع و وصل جریان با عملکرد و نیز سرعت عمل عادی مورد استفاده قرار می‌گیرند اما شیرهای دسته دوم که شات آف Shut. OFF. Valve نام دارند برای قطع و وصل فوری با سرعت زیاد و نیز عملکرد بدون نشت ساخته شده‌اند.
انواع شیرهای قطع و وصل:
- شیر توپی Ball. Valve
- شیر دروازه‌ایی – یا کشویی متحرک Gate. Valve
- شیر دیسکی یا بشقابی یا پیستونی Globe. Valve
- شیر سماوری Plug. Valve or Cock. Valve
- شیر دیافراگمی Diaphragm. Valve
- شیر سوزنی یا مخروطی Needle. Valve
- شیرهای پروانه‌ای Butterfly. Valve
- شیر گیره‌ای Pinch. Valve
- شیر سماوری – پلاگ ولو (Plug. Valve & Cock. Valve)
این نوع شیر همانگونه که از نام آن پیدا است مانند شیر سماور دارای یک پوسته یا بدنه اصلی شیر و یک عدد قطعه سیلندری شکل یا مخروطی شکل است که مجرایی داخل آن تعبیه گردیده و با حرکت اهرم شیر و در بعضی از موارد که شیر بزرگ است از آچار روی شفت شیر استفاده می‌گردد و قطعه مذکور (قطعه سیلندری یا مخروطی) حرکت نموده و باعث باز شدن یا بسته شدن شیر می‌گردد.
از معایب این شیر می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- سطح تماس بین قطعه آب‌بندی کننده مخروطی شکل یا سلیندری شکل با داخل شیر زیاد است.
- تنظیم دقیق این نوع شیر بسیار مشکل و در مواردی ناممکن است.
- تولید قطعه آب‌بندی کننده مخروطی گران قیمت است.
- در نوعی که آب‌بندی توسط قطعه مخروطی است بدلیل تمایل داشتن قطعه به حرکت افقی به سمت بالا باید درپوش پکینگ سفت شود تا آب‌بندی کامل صورت پذیرد.
از مزایای این شیر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قطع و وصل سریع شیر
- ساختمان بسیار ساده این شیر
شیرهای سماری در دو نوع روانکاری شونده و بدون روانکاری ساخته می‌شوند.
عمل آب‌بندی در بعضی از شیرهای سماری توسط خمیر گرافیت صورت می‌گیرد.
شیر بشقابی یا پیستونی – گلوب ولو Glob. Valve
این نوع شیر همانگونه که از نام آن پیدا است دارای یک قطعه داور پیستون مانند است (مثال ساده اکثر شیرهای آب منازل) قطعه مذکور به یک شفت یا ساقه شیر متصل می‌باشد و با حرکت فلکه شیر قطعه آب‌بند کننده مدور روی یک نشیمنگاه قرار گرفته و عمل قطع جریان را انجام می‌دهد.
این نوع شیر مناسب‌ترین شیر جهت مواردی که به دفعات باید عمل قطع و وصل انجام شود می‌باشد.
این نوع شیر در سیستم‌هایی که دارای فشار بالا هستند نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
معمولاً روی بدنه این نوع شیرها یک علامت پیکان یا فلش است که مسیر ورودی و خروجی را مشخص می‌کند.
این نوع شیر در سه مدل با بدنه Z شکل، بدنه Y شکل، بدنه زاویه‌دار 90 درجه ساخته می‌شود.
شیر زاویه‌دار 90 درجه
در این نوع شیر جریان عبوری دارای یک تغییر مسیر 90 درجه است لذا نسبت به نوع قبلی افت فشار کمتری پدید می‌آید ضمناً این نوع شیر در مواردی که در کناره یا کنج لوله‌کشی است نیز می‌تواند استفاده گردد که علاوه بر ایفای نقش شیر عمل زانویی را نیز انجام می‌دهد و یک زانویی حذف گردیده و عمل زانویی و شیر هر دو با هم انجام می‌شود.
شیر از نوع y:
دارای کمترین افت فشار در این نوع شیر است. جریان عبوری از این نوع شیر زاویه 45 درجه می‌یابد در مواردی که سیستم فشار بالا داشته باشد یا بعبارتی فشار قوی باشد معمولاً از این نوع شیر استفاده می‌گردد.
شیر توپی Ball. Valve
این نوع شیر همانگونه که از نام آن پیدا است دارای یک پوسته یا بدنه اصلی شیر است که قطعه توپ مانند داخل آن قرار دارد جسم کروی یا توپ مانند دارای مجرایی است و توسط یک شفت متصل به آن به اهرم تحریک شیر وصل است و با چرخش اهرم قطعه کروی چرخیده و مجرای داخل توپ یا کره هم مسیر با ورودی شیر قرار گرفته و شیرباز می‌گردد یا با چرخش قطعه کروی مجرا بسته می‌گردد.
این نوع شیر فراوانترین شیر در صنعت است و از مزایای آن ارزانی این نوع شیر و سریع‌العمل بودن آن است.
خصوصیات اصلی شیر توپی بشرح زیر است:
- قیمت مناسب و ارزان آن.
- راحت‌بودن پروسه ساخت قیمت آن ارزانتر می‌باشد.
- این نوع شیر در مواردی که دو یا سه تکه است براحتی قابل تعمیر و تعویض قطعات داخلی را دارا است.
- شیر توپی از لحاظ حجمی جای کمی را اشغال می‌کند.
از معایب این شیر می‌توان گفت زمانی که برای کنترل دبی یا حجم جریان مورد استفاده قرار می‌گیرد یعنی در حالت نیمه باز قسمت‌هایی که در مقابل جریان قرار می‌گیرد باعث از بین رفتن نظم جریان عبوری گردیده و ضمناً در معرض فرسایش نیز قرار می‌گیرد.
- این نوع شیر با چرخش شفتی که به قطعه توپ مانند متصل است تحریک می‌گردد و با چرخش شفت باندازه کسری از 360 درجه حدود یک‌چهارم دور شیر بسته و یا باز می‌شود. (سرعت باز یا بسته کردن شیر بسیار بالا است)
- این نوع شیرها امروزه با تحریک‌های پنیوماتیکی و هیدرولیکی نیز عمل می‌نمایند بدین صورت که با نصب سیلندرهای هیدرولیک و یا پنیوماتیکی حرکت شفت سیلندر باعث چرخش شفت یا میله تحریک شیر می‌گردد و لذا جهت خطوط سیالاتی که فشار بالا دارند نیز استفاده می‌گردد.
- به علت ساختمان بخصوص داخلی این نوع شیر رسو‌ب‌گیری ندارد.
- از این نوع شیر جهت قطع سریع و فوری سیال در موارد اضطراری استفاده فراوانی می‌گردد.
شیر دروازه‌ای GTE. Valve
فراوانترین شیر در صنایع نفت و گاز و به عبارتی پروسس این نوع شیر است.
به دلیل حرکت خطی قطعه آب‌بند کننده که عمود بر جریان عبوری از شیر عمل می‌نماید و بصورت یک دروازه جلوی جریان قرار گرقته و مسیر عبور را مسدود می‌سازد شیر دروازه‌ای نام گرفته است.
از این نوع شیر فقط جهت قطع و وصل جریان می‌توان حداکثر بهره را گرفت زمانی که کاملاً باز است افت فشار کمی را ایجاد می‌نماید ولی جهت تنظیم حجم جریان یا دبی کارآیی خوبی ندارد زیرا زمانی که شیر نیمه باز است باعث اغتشاش جریان عبوری و افت فشار می‌گردد که این مسئله سبب صدمه داخلی به شیر و بویژه نشیمنگاه و آب‌بند کننده (Valve. Seat. Gate) می‌گردد و نهایتاً منجر به نشت داخلی شیر می‌شود.
اندازه و وزن این شیر نسبتاً زیاد است لذا جای بیشتری را نسبت به شیرهای قطع و وصل اشغال می‌نماید.
این نوع شیر برای قطع و وصل فشار بالا استفاده نمی‌شود.
شیرهای کشویی را می‌توان براحتی تعمیر نمود.
دو نوع شیر کشویی وجود دارد
- ساقه ثبات Non. Rising
- ساقه متحرک Risinge. Sream
شیر کشویی با ساقه متحرک مادامی که فلکه شیر را در جهت باز شدن شیر یعنی عکس جهت حرکت عقربه ساعت می‌چرخانیم ساقه شیر حرکت طولی یافته و بعبارتی از شیر خارج شده و افزایش قد می‌یابد.
در شیر کشویی ساقه ثابت مادامی که فلکه در جهت باز شدن می‌چرخد ساقه شیر افزایش قد نمی‌یابد ولی سر دیگر ساقه شیر درون دروازه حرکت می‌کند.
در نوع ساقه متحرک طول ساقه رزوه یا دندانه دارد و با چرخش فلکه یا Hand. Wheel ساقه افزایش قد می‌یابد ولی در نوع ساقه ثابت نوک ساقه که داخل شیر است روزه شده و مانند یک پیچ درون دروازه‌ای که روزه دارد می‌چرخد و دروازه را بالا و پایین می‌برد.
شیر دیافراگمی Diaphragm. Valve
در این نوع شیر قطعه مسدود کننده مسیر از مواد دارای قابلیت ارتجاع و مستحکم ساخته شده است معمولاً مواد لاستیکی تقویت شده یا بعبارتی لایه‌هایی از لاستیک که داخل آن لایه‌هایی از توری فلزی یا پارچه وجود دارد که در اصطلاح فارسی لاستیک منجیددار گفته می‌شود. در بعضی از موارد تماماً از لاستیک‌های مستحکم و مقاوم ساخته شده و لایه‌های پارچه‌ای یا توری فلزی ندارند.
دیافراگم بین بدنه اصلی شیر و درپوش آن قرار دارد بر اثر چرخش فلکه شیر، ساقه شیر حرکت نموده و دیافراگم را به سمت بسته شدن یا باز شدن رانده یا می‌کشد. این نوع شیر نیازی به قطعات آب بند کننده ندارد زیرا قطعه دیافراگمی خود علاوه بر عمل قطع و وصل مسیر عمل آب‌بندی را انجام می‌دهد.
بر اثر تماس دیافراگم با Seat یا نشیمنگاه عمل بستن مسیر انجام می‌شود. البته دیافراگم نیز کمی فشرده می‌گردد از مزایای این نوع شیر این است که سیال عبوری از مسیر با مکانیزم باز و بسته شدن شیر تماس نمی‌یابد بویژه اگر سیال از مواد اسیدی و خورنده باشند. در مواردی که سیال عبوری اسیدی باشد مجرای داخل شیر نیز پوششی از لاستیک و یا مواد ضد اسیدی دارد.
شیر دیافراگمی برای کنترل جریان و قطع و وصل مواد رادیو اکتیویته، سمی، اسیدها و امثالهم بکار می‌رود.
این نوع شیر علاوه بر قطع و وصل جریان کنترل فلو یا حجم جریان را نیز انجام می‌دهد.
شیر پروانه‌ای Butter Fly. Valve
شیر پروانه‌ای یک نوع شیر با عمل چرخشی است. این نوع شیر علاوه بر عمل قطع و وصل جریان، تنظیم مقدار حجم جریان (دبی) را نیز انجام می‌دهد.
دیسک مدوری که بعنوان قطعه باز و بسته کننده مسیر استفاده می‌شود و به یک شفت متصل است که با چرخش اهرم تحریک و با حرکت 90 درجه اهرم شیر باز یا بسته می‌گردد.
شیرهای پروانه‌ای برای حجم زیاد جریان سیالات بویژه گازها استفاده می‌شوند. از نظر وزنی بسیار کم وزن‌تر نسبت به شیرهای مشابه هستند و جای کمی را اشغال می‌کنند.
هزینه سرویس و تعمیرات این نوع شیر بسیار کم است. ضمناً این شیر از لحاظ سرعت عملکرد عالی و سریع‌العمل است. شیرهای پروانه‌ای مورد ایده‌آلی، برای قطع و وصل جریان‌های با حجم زیاد هستند و معمولاً در خطوطی که قرار می‌گیرند مجرای داخلی شیر تقریباً با قطر داخلی خطوط یا لوله‌ها هم سایز هستند.
شیر گیره‌ای Pinch. Valve
این نوع شیر از حرکت مکانیزم گیره مانند جهت قطع و وصل و کنترل دبی جریان عبوری استفاده می‌کند.
با حرکت فلکه فک گیره نیز حرکت نموده و لوله از جنس مواد لاستیکی و دارای قابلیت ارتجاعی را تحت فشار قرار می‌دهد و باعث بسته شدن مسیر می‌گردد این نوع شیر جهت قطع و کنترل حجم (دبی) سیالات بخصوص از قبیل مواد دوغابی، ترکیب مایع و گاز، موادی که مایع و نسبتاً غلیظ هستند، مواد مایع دارای ذرات جامد (جامدات معلق در مایع) استفاده می‌گردد.
بدنه اصلی داخلی شیر که در حقیقت یک شیلنگ دارای خاصیت ارتجاعی است از لاستیک‌های مصنوعی و در مواردی دارای لایه‌های تقویتی از جنس توری فلزی یا بافته‌های پارچه‌ای است.
شیر سوزنی Needle. Valve
جهت کنترل حجم یا دبی (دهش) سیالات، گازها و مایعات که درون خطوط سیستم‌های صنعتی عبور می‌کنند با قرار دادن نوعی شیر که بین مسیر قرار می‌گیرد و عمل تنگ کردن یا بعبارتی کاهش قطر قسمتی از مسیر را که سیال عبور می‌کند انجام می‌دهد. این شیر بدلیل داشتن قطعه مسدود کننده که دارای نوک مخروطی یا سوزنی شکل است شیر سوزنی Needle. Valve نامیده می‌شود.
توسط شیر سوزنی که در خطوط سیالات استفاده می‌گردد می‌توان مقدار عبور جریان یا حجم (دبی) را با دقت بسیار بالا تنظیم نمود بعضی از شیرهای قطع و وصل علاوه بر عمل قطع و وصل جریان تنظیم حجم یا دبی را نیز انجام می‌دهند ولی جهت تنظیم دبی با دقت فوق‌العاده زیاد از این نوع شیر یعنی شیر سوزنی استفاده می‌گردد. شیر سوزنی مادامی که تا انتها بسته می‌شود عمل قطع کامل را نیز انجام می‌دهد.
شیر سولنوئیدی
نمای داخلی شیر دو راه دو مجرا یا دو، دو – در حالت کار و در حالت عادی
با وصل جریان برق بوبین تحریک شده و راه عبور هوا باز می‌شود.
با قطع جریان برق بوبین خاموش شده و راه عبور هوا بسته می‌شود.
شیرهای خودکار: Self. Actuated. Valve
بعضی از شیرها از جریان سیالی که از داخل شیر عبور می‌کند جهت کنترل مقدار جریان استفاده می‌کنند.
بطور کلی سریع‌ترین و قدرتمندترین روش باز و بسته کردن توسط هیدرولیک و در رده بعدی پنیوماتیک صورت می‌پذیرد سرعت سولنوئید نیز زیاد است ولی سولنوئید نمی‌تواند در مورد شیرهای بزرگ بکار رود.
