شیرهایی که در کارخانجات جهت تولید و کاربرد تولیدی محصولات استفاده می‌شوند شیرهای صنعتی پروسس نام دارند. کارخانجات تولیدی مواد غذایی، مواد دارویی، شیمیایی، نفت و پتروشیمی، صنعت حمل و نقل، کلیه شیرهای هواپیماها، قطارها، خودروها، کشتی‌ها و غیره از شیرهای صنعت پروسس استفاده می‌کنند.
شیرهایی که در کارخانجات استفاده می‌گردند معمولاً برای موارد زیر بکار می‌روند:
- جهت قطع و وصل جریان. مانند شیر توپی BALL. VALVE
- کنترل مقدار جریان عبوری یا دهش یا دبی سیال نظیر شیر سوزنی Needle.Valve و شیر بشقابی
- کنترل مقدار فشار درون خطوط و مخازن و نیز تخلیه فشار اضافی
این نوع شیرها که جهت کنترل فشار بکار می‌روند معمولاً رگولاتور نام دارند و جهت تخلیه فشار اضافی شیر اطمینان نام دارند. - کنترل مسیر یا جهت حرکت جریان
- ضمناً جهت کنترل درجه حرارت و مقدار سطح مایعات در مخازن نیز از شیرها استفاده می‌شود.
- نوعی شیر بنام شیر یکطرفه نیز از برگشت جریان جلوگیری می‌کند فقط اجازه عبور جریان از یک سمت می‌دهد.
شیرها وسایلی هستند مکانیکی بگونه‌ای طراحی و ساخته شده‌اند تا جهت قطع و وصل، ترکیب سیالات و تنظیم قدرت و تنظیم جریان و تنظیم حرارت سیالات (مایعات و گازها) در یک پروسه یا سیستم تولید عمل می‌کنند.
از لحاظ اندازه شیرها از حدود (یک پوند 0.45KG) که در دست انسان جا گرفته و در مواردی بسیار کوچکتر که بین دو انگشت دست گرفته می‌شوند تا وزن حدود 10 تن 907KG ساخته شده‌اند.
شیرهای کنترل جهت و جریان معمولاً از اندازه با مجرای 3 میلی‌متر تا بیشتر از یک اینچ ساخته می‌شوند. در موارد خاص بزرگتر از یک اینچ هم ساخته می‌شوند.
شیرهای صنعتی که بعنوان قطع و وصل سیال در پروسه‌های صنعتی استفاده می‌شوند از اندازه 0.5 اینچ (DN.15) قطر عددی تا 48 اینچ DN1200 ساخته می‌شوند.
حدود 90% شیرهای مورد استفاده در خطوط انتقال مواد سایز چهار اینچی DN100 هستند.
امروزه شیرهای قطع و وصل کاربردهای متفاوتی دارند از قبیل ساده‌ترین کارها نظیر قطع و وصل آب تا کنترل میکروپروسسورها که از کنترل حلقه بسته استفاده می‌کنند.
شیرهای قطع و وصل انواع مختلفی دارند که فراوانترین آنها شیر دروازه‌ایی یا کشویی. شیر پیستونی، توپی، پروانه‌ای، سوزنی. بادامکی هستند.
GATE. Plug. Butter Fly. globe. Valve’s
جدول کلاس شیرها و قطر ورودی و خروجی آنها
کلاس شیرها طبق استاندارد آمریکا جهت فشار
جدول اساسی قطر لوله و دهانه شیرها
شیرها از مواد و آلیاژهای مختلفی ساخته می‌شوند که فراوانترین آنها عبارتند از:
شیرهای فولادی، آهنی، پلاستیکی، برنجی، برنزی و نیز گاهی از آلیاژهای مخصوصی جهت کاربردهای ویژه‌ای ساخته می‌شوند.
شیرهای قطع و وصل ON, OFF. VALVE که با نام شیر مسدود کننده یا Plug. Valve نیز خوانده می‌شوند جهت قطع یا وصل جریان سیال در یک پروسه تولید استفاده می‌شوند. شیرهای قطع و وصل گاهی نیز برای ترکیب دو یا چند سیال استفاده می‌گردند. شیرهای قطع و وصل معمولاً توسط اهرم Lever یا Hand. Wheel چرخ فلکه باز و بسته می‌شوند در مواردی که شیر بزرگ باشد معمولاً از فلکه و گیرباکس کاهنده دور و افزاینده قدرت بهره می‌گیریم.
در مواردی که شیرهای قطع و وصل نیاز به قدرت زیاد و سرعت عملکرد بالا در قطع و وصل باشند از نیروی هیدرولیک یا پنیوماتیک که باعث عملکرد سیلندر و نهایتاً انتقال قدرت شفت سیلندر به قسمت متحرک جهت مسدود کردن شیر استفاده می‌شوند.
عملکرد سیلندرهای هیدرولیکی و پنیوماتیکی معمولاً توسط کنترل با حلقه بسته صورت می‌پذیرد.
شیرهای قطع و وصل در 3 دسته یا تیپ ساخته می‌شوند:
کاربردهای عادی و روزمره در کارخانجات و فراونترین کاربرد را دارد
1.General. Service. Valve
جهت کاربردهای مخصوص مانند شیر قطع و وصل جریان اسید یا کاربرد حرارتی
2.Special. Service. Valve
شیرهای بسیار دقیق و حساس جهت جلوگیری از خطرات و صدمات
3.Severe. Service. Valve
شیرهای جنرال سرویس General. Service
همانگونه که از نام آنها پیدا است، جهت کاربردهای عمومی با کلاس کاری ANS از 150 الی 600 استفاده می‌شوند.American. National. Standard A.N.S
PN16 الی PN100 و دمای عملکرد بین 46oC الی +343oC را دارند و معمولاً جهت عبور از سیالاتی که خاصیت خورندگی ندارند استفاده می‌شوند و اکثراً از فولاد با درصد زیاد کربن ساخته می‌شوند.
شیرهای با کاربرد ویژه یا مخصوص Special. Service. Valve
جهت عبور سیالات با خاصیت خورندگی یا عبور سیال با درجه حرارت بخصوص یا فشارهای بخصوص استفاده می‌گردند.
Corrosive. Medium سیالات خورنده
High. Pressure سیالات با فشار بالا
High. Temprature سیالات با دمای بالا
در بعضی موارد امروزه شیرهای با دمای بالا از آلیاژی بنام سرمت که ترکیب سرامیک با فلز است استفاده می‌شود. Cermet ⟸Metal + Ceramic
شیرهای با عملکرد فوق‌العاده Sever. Service. Valve’s
اینگونه شیرهای جهت کاربردهای ویژه استفاده می‌گردند جاهایی که دماهای بسیار بالا مثلاً بالای 500 درجه سانتی‌گراد (593oC) یا در معرض لرزش و شوک داخلی زیاد قرار دارند یا سیالاتی بخصوص با حساسیت خاص از داخل آنها عبور می‌کند.
عملکرد داخلی شیرها جهت قطع و وصل با حرکت خطی یا چرخشی است.
شیرهای با حرکت دورانی معمولاً کوچک هستند.
شناخت شیرها
صنعتگران برای شناسایی شیرها هیچ‌وقت با شکل و اندازه شیرها را شناسایی نمی‌کنند بلکه ابتدا برچسب یا پلاک شناسایی شیر
(IDENTIFICATION. TAG or Label) را مورد توجه قرار می‌دهند و با دیدن سمبل هر شیر و نیز اطلاعاتی که روی پلاک درج گردیده است شیرها را شناسایی می‌کنند. گاهی از شناسنامه یا کاتالوگ شیرها استفاده می‌گردد.
سمبل هر شیر که روی هر پلاک شناسایی درج گردیده است نشان‌دهنده ساختمان داخلی و عملکرد آن می‌باشد. علاوه بر سمبل روی پلاک شناسایی فشار کاری (محدود فشار کاری) سال ساخت و شماره فنی PART.NUMBER که اختصاراً P/N گفته می‌شود و شماره سریال ساخت SERIAL.NUMBER که اختصاراً S/N گفته می‌شود نیز نصب است.
دسته‌بندی انواع شیرهای قطع و وصل:
شیرها به طور کلی به 5 دسته تقسیم می‌شوند:
- شیرهای قطع و وصل ON/OFF. VALVE OR SHUT. OFF. VAVLE
جهت قطع یا وصل کردن جریان از آنها استفاده می‌شود. - شیرهای یکطرفه CHECK. VALVE OR NON. RETURN. VAVLE
نام دیگرشان شیرهای غیرقابل برگشت است و اجازه عبور جریان را فقط از یک جهت می‌دهند. - شیرهای کنترل فشار Pressure. Control. Valves
توسط این دسته از شیرها فشار سیستم تنظیم می‌گردد به عبارتی در سیستم‌های هیدرولیک و پینوماتیک قدرت سیلندرها توسط این نوع شیر تنظیم می‌شود. - شیرهای کنترل دبی یا دهش Flow. Control. Valve
توسط این دسته از شیرها مقدار حجم جریان یا دبی کنترل می‌شود در سیستم‌های هیدرولیک و نیوماتیک توسط این نوع شیرها سرعت حرکت شفت سیلندرها را کم یا زیاد (تنظیم) می‌کند. باصطلاح عامیانه فولی کنترل نام دارند. - شیرهای کنترل جهت Directional. Control. Valves
توسط این دسته از شیرها جهت حرکت یا بعبارتی عملکرد سیلندرهای هیدرولیکی و نیوماتیکی کنترل می‌گردد این شیرها به سیلندرها فرمان می‌دهند که شفت سیلندر داخل یا خارج رود یا شناور بماند یا تحت فشار دو طرفه قرار گرفته و … در حالت‌های مختلف قرار گیرد.
شیرهای قطع و وصل:
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.
شیرهای یک طرفه Check. Valv’s
شیرهای یکطرفه به گونه‌ای طراحی و ساخته شده‌اند که از بازگشت جریان یا بعبارتی حرکت عکس جریان در خطوط جلوگیری می‌کنند. بعبارت ساده‌تر فقط اجازه عبور جریان را از یک سمت می‌دهند. این شیرها توسط خود جریان عبوری فعال شده و عمل می‌نمایند. عبور جریان از داخل شیر باعث باز شدن مسیر می‌گردد و زمانی که جریان بخواهد عکس شود بسته می‌شوند. عمل بسته شدن گاهی توسط خود جریان، گاهی توسط وزن قطعه مسدود کننده، بعضی از موارد نیروی فنر و در بعضی از شیرهای یکطرفه ترکیبی از این عوامل است.
بطور کلی انواع شیرهای یکطرفه که در پروسه یا چرخه کارخانجات استفاده می‌گردد عبارتند از:
- دریچه تابی Swing
- دریچه لولایی Tilting. Disk
- پیستونی Piston
- پروانه‌ای Butterfly
شیر یک طرفه دریچه آویزان (تابی) Swing. Check. Valve
این شیر در موقع کار بدلیل قرار گرفتن دریچه متحرک آویزان در قسمت بالایی و جایگاه بخصوص کاملا! از جلویی جریان عبوری کنار رفته و مانعی جلوی جریان ایجاد نمی‌کند و مادامی که جریان از آن عبور نکند دریچه بسته می‌شود.
تلاطم جریان و افت فشار در آن بسیار جزئی است. این نوع شیر یکطرفه معمولاً در خطوطی که شیر قطع و وصل Gate. Valve – گیت ولو وجود دارد نصب می‌گردد. بدلیل اینکه دریچه مسدود کننده توسط یک پین به بدنه متصل و آویزان است و حالت تاب خوردن را در زمان عملکرد می‌یابد. لذا دریچه آویزان – یا تاب خور نام دارد. (Swing. Gate)
این نوع شیر یکطرفه جهت خطوطی که زیاد قطع و وصل جریان دارد مفید نیست.
شیر یکطرفه با دریچه لولایی Tilting. Disk. Check. Valves
این نوع شیر یکطرفه نیز دارای یک دریچه متحرک می‌باشد که توسط پین متصل به بدنه و حالت لولایی دارد.
این نوع شیر یکطرفه در خطوط افقی و عمودی می‌تواند نصب شود. بعضی از انواع این نوع شیر بگونه‌ای ساخته می‌شود که بین دو فلنج که به دو سر لوله متصل هستند براحتی و بصورت کشویی نصب و با پیچ و مهره محکم می‌شود.
شیر یکطرفه مسدود کننده (پیستونی) :Lift. Check. Valve’s
این نوع شیر یکطرفه چون مکانیزم قطعه آب بند کننده یا پلاگ آن ظیر پلاگ ولو است لذا اکثراً همراه با پلاگ ولو در سیستم نصب می‌گردد.
جهت سیستم‌هایی که سیال، هوا، گاز، آب، بخار درون خطوط آنها جاری است می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
شیر یکطرفه از نوع پیستونی :Piston. Check. Valve
همانگونه که از نام این نوع شیر یکطرفه مشخص است قطعه آب‌بند کننده به شکل پیستون است عملکرد آن مانند شیر یکطرفه
همراه با شیر زاویه‌ای Angle. Valve و گلوب ولو بکار می‌رود جهت سیستم‌های آب، بخار، هوا کاربرد دارد.
مزیت این چک ولو نسبت به نوع قبلی این است که دارای فنر و بعبارتی ضربه گیر است.
شیر یکطرفه پروانه‌ای: :Butterfly. Check. Valve’s
شیر یکطرفه پروانه‌ای ساختمانی مشابه شیر قطع و وصل پروانه‌ای دارد و جهت قطع و وصل جریان از مکانیزم مشابه شیر پروانه‌ای استفاده می‌کند.
بعلت عکس‌العمل سریع در هنگام باز و بسته شدن و طول کورس کم دریچه‌ها در هنگام عملکرد در بعضی از سیستم‌هایی که دبی زیاد است این نوع شیر یکطرفه بی‌همتاست لذا در سیستم‌های تحویه مطبوع (گرما و سرما) کارخانجات و سیستم‌های مختلف بویژه صنعت هواپیمایی کاربرد فروانی دارد.
از دیگر خصوصیات این نوع شیر عملکرد روان و کم سر و صدای آن است ساخت آن در سایزهای مختلف و حتی تا 72 اینچ قطر صورت می‌گیرد.
چون عمل بسته شدن این نوع شیر با طول کورس کم صورت می‌گیرد با ضربات شدید همراه نیست لذا قسمت‌های نشیمنگاه دریچه‌های مسدود کننده را از مواد مختلفی نظیر، بونان، ویتون، تایون، پلی‌یورتان، بوتیل و امثال آن می‌سازند.
شیر یکطرفه مسدود کننده (قطع کننده) Stop. Check. Valve’s
شیر یکطرفه قطع کننده ترکیبی از شیر بشقابی و شیر بلند شونده است.
Combination of lift. Check. Valve and globe. Valve
دارای یک ساقه و فلکه است که با تحریک فلکه ساقه حرکت نموده و باعث مسدود شدن جریان می‌گردد وقتی ساقه بالا باشد یعنی شیر باز باشد مسیر از یک طرف باز و از طرف دیگر بسته است فقط اجازه عبور جریان از یک سمت را دارد.
توسط فلکه تحریک شیر کاملاً بسته یا قطعه متحرک دیسکی دارای حرکت محدود می‌گردد یا کاملاً باز است.
شیر محدود کننده فشار Check Valve
از این نوع شیر جهت کنترل مقدار جریان استفاده می‌گردد جریان وقتی به آن می‌رسد بستگی به اینکه شیر از چه نوع محدود کننده‌ای باشد کم می‌شود و مقدار آن نیز طی محاسباتی قابل تعویض یا تنظیم است.
شیرهای محدود کننده به دو نوع ثابت و قابل تنظیم تقسیم می‌شود.
محدودکننده‌های ثابت به این صورت هستند که در آن عامل محدود کننده با توجهبه سایز محاسبه شده داخل بدنه شیر قرار می‌گیرد و در مسیر جریان قرار گرفته و جریان از داخل آن عبور می‌کند ولی محدود کننده‌های قابل تنظیم که خود دارای گونه‌های مختلفی هستند دارای عامل محدود کننده قابل تنظیم بر روی عددهای محاسبه شده هستند که فرق این دو با هم در این است که اگر بخواهیم شماره عامل محدودکننده را در شیرهای محدود کننده کم یا زیاد کنیم بایستی حتما شیر را ببندیم و جریان را قطع کنیم که این خود باعث وقفه در امر تولید خواهد شد ولی در گونه‌های قابل تنظیم بدون قطع جریان را قطع کنیم که این خود باعث وقفه در امر تولید خواهد شد ولی در گونه‌های قابل تنظیم بدون قطع جریان عامل محدود کننده را که به دسته وصل است روی عدد مورد نظر نگاه می‌داریم.
شیر اطمینان، تخلیه فشار اضافی Relief and Safty Valve’s
شیرهای اطمینان و تخلیه فشار اضافی، با تخلیه فشار بیش از حد مجاز از سیستم‌ها و مخازن سیالات از صدمات و انفجار سیستم جلوگیری می‌کنند.
فرق اساسی بین شیر اطمینان و تخلیه فشار اضافی سیال در واحد زمان است.
شیر تخلیه فشار اضافی Relif. Valve جهت سیالات قابل تراکم نظیر هوا و بخار بکار می‌روند این نوع شیرها دارای یک اهرم تحریک هستند که می‌توانند توسط آن باز شده و فشار را آزاد کنند. معمولاً جهت تست عملی از این اهرم استفاده می‌کنند.
شیر تخلیه فشار پیلوتی یا سیگنالی Pilot. Operated. Relif. Valve
در بعضی از سیستم‌ها و در مقاطع زمانی خاص نیاز به تخلیه یکباره فشار وجود دارد لذا نوعی شیر تخلیه فشار اضافی دارای مجرای بخصوصی است که با اعمال مقداری فشار جزئی از همان سیال موجود در سیستم و اثر روی مکانیزم عملکرد مسدود کننده جریان باعث باز شدن مسیر می‌گردد. ضمناً در بعضی از انواع این نوع شیرها بوبین برقی وجود دارد که توسط سیگنال برق می‌توان شیر را تحریک و به کار انداخت.
نکات مهم در شیرهای ایمنی
این نکات مهم عبارتند از:
- همواره اندازه فشار تنظیمی شیرهای ایمنی را مد نظر داشته باشید و به هیچ عنوان فشار کار کردن را به حد ماگزیمم نبرید.
- شیرهای مسیر ورودی و خروجی شیرهای ایمنی را همواره به حالت باز نگه داشته تا شیر ایمنی بتواند به صورت اتوماتیک کار خود را انجام دهد.
- در مواقع تعمیر کلی دستگاه‌ها شیرهای ایمنی را جهت بازرسی و تنظیم مجدد به محل مربوط انتقال دهید و تنظیم آنها را مجدداً بررسی نمایید.
- در موقع برگشت از سرویس شیرهای ایمنی و نصب مجدد آن روی دستگاه‌ها به تاریخ اعتبار حد تنظیم شیر ایمنی توجه کنید و تاریخ آنرا ثبت نمائید تا در موقع مقرر مجدداً جهت تنظیم فرستاده شود.
- روی بدنه شیرهای اطمینان خلاص (S.R.V) پلاگ‌های پلاستیکی نصب شده است که نباید آنها را با پلاگ فلزی مسدود نمایید چرا که علت قرار دادن پلاگ‌های پلاستیکی این است که چنانچه بیلوز داخلی شیر ایمنی سوراخ شود جریان از طریق این پلاگ‌ها خارج شده و مشخص شود که شیر ایمنی عمل کرده است.
- چنانچه بعد از چندین بار استفاده از شیر ایمنی مقدار تنظیمی آن بهم خورد فوراً جهت تنظیم مجدد آن اقدام نمائید.
- چنانچه روی دستگاه تفکیکی چندین دستگاه ایمنی نصب شده باشد، همواره اندازه فشار تنظیمی شیرهای ایمنی را در آخرین مرحله قرار دهید.
- هرگز اندازه فشار تنظیمی شیرهای ایمنی را بیشتر و یا مساوی با حداکثر فشار آزمایش شده قرار ندهید.
- شیرهای ایمنی را طوری روی دستگاه نصب کنید که ایجاد ارزش ننماید.
شیرهای کنترل فشار (رگواتور) Regulator
رگولاتور یعنی تنظیم کننده مقدار فشار و همانگونه که از نام آن پیدا است فشار داخل سیستم را برای تنظیم می‌کند. رگولاتورها معمولاً مستقل عمل می‌کنند و مکانیزم‌های خاصی روی آنها جهت عملکردشان وجود دارد که بصورت خودکار عمل می‌نمایند.
ساده‌ترین نوع رگولاتور تنظیم توسط وزنه است.
ن
وع دیگری از رگولاتور تنظیم با وزنه وجود دارد که بدون نیاز به تعویض وزنه‌ها مانند قپان‌هایی که جهت اندازه‌گیری وزن استفاده می‌شود و وزنه متحرک دارد دارای مکانیزم مشابه این نوع سیستم است که می‌توان توسط تنظیم یا جابجایی وزنه رگولاتور را جهت انجام کار با فشارهای مختلف تنظیم نمود.
شیرهای کنترل جهت حرکت:
همانگونه که از نام این نوع شیرها پیدا است برای کنترل جهت حرکت سیال استفاده می‌شوند.
با ترکیب این شیرها و نیز تعداد این نوع شیرها می‌توان سیالات را با هم ترکیب و یا تفکیک نمود.
شیرهای کنترل جهت به دو صورت در حالت عادی باز و در حالت عادی بسته وجود دارند. شیرهایی که تحریک نشده، باز هستند Normally. Open یا اختصاراً N.O نامیده می‌شوند. نام دیگر این شیرهای Fail. Open یا اختصاراً F.O است. شیرهای که تحریک نشده، بسته هستند. Normally Close یا اختصاراً N.C نامیده می‌شوند. نام دیگر این شیرهای Fall. Close یا اختصاراً F.Cنام دارند.
شیرهای کنترل Control. Valve
کلیه شیرهایی که از انواع قطع و وصل و کنترل جهت توسط نیروی غیر از تحریک انسانی عمل می‌کنند بنام شیر کنترل خوانده می‌شوند شیر کنترل‌ها همانگونه که قبلاً نیز اشاره گردید توسط نیروی برق بصورت سولنوئید یا الکتروموتوری گاهی توسط نیروی هوای فشرده یا پنیوماتیکی و گاهی توسط فشار روغن یا هیدرولیکی عمل می‌کنند.
دسته‌بندی انواع شیرهای استاندارد
شیرها به طور کلی به 5 دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- شیرهای قطع و وصل ON/OFF. Valve OR Shut. Off. Valve
جهت قطع و یا وصل کردن جریان از آنها استفاده می‌شود. - شیرهای یکطرفه Check. Valve OR NON. Return. Valve
نام دیگرشان شیرهای غیرقابل برگشت است و اجازه عبور جریان را فقط از یک جهت می‌دهند. - شیرهای کنترل فشار Pressure. Control. Valves
توسط این دسته از شیرهای فشتر سیستم تنظیم می‌گردد به عبارتی در سیستم‌های هیدرولیک و پینوماتیک قدرت سیلندرها توسط این نوع شیر تنظیم می‌شود. در بعضی موارد و در اصطلاح عامیانه رگولاتور نام دارند. - شیرهای کنترل دبی یا دهش
توسط این دسته از شیرها مقدار حجم جریان یا دبی کنترل می‌شود در سیستم‌های هیدرولیک و نیوماتیک توسط این نوع شیرها سرعت حرکت شفت سیلندرها را کم یا زیاد (تنظیم) می‌کنند. باصطلاح عامیانه فولی کنترل نام دارند. - شیرهای کنترل جهت Directional. Control. Valves
توسط این دسته از شیرها جهت حرکت یا بعبارتی عملکرد سیلندرهای هیدرولیکی و نیوماتیکی کنترل می‌گردد این شیرها به سیلندرها فرمان می‌دهند که شفت سیلندر داخل رود یا خارج رود یا شناور بماند یا تحت فشار دو طرفه و… در حالت‌های مختلف قرار گیرد.
شیرها از لحاظ سایز دهانه‌ها برحسب اینچ شناسایی می‌گردد و جدول فوق به شرح زیر است.
شیرها از لحاظ اندازه نیز به 4 دسته اصلی تقسیم می‌شوند.
شیرهای بسیار کوچک MICRO. VALVE
شیرهای کوچک MINI. VALVE
شیرهای متوسط MIDI. VALVE
شیرهای بزرگ AXI. VALVE
دمای کاری شیرها:
اکثر شیرها بصورتی ساخته می‌شوند که توانایی تحمل 5- درجه سانتی‌گراد تا 70+ درجه سانتی‌گراد را دارند.
در مورد شیرهایی که کاربرد عمومی دارند 5C… +80 C-
در مورد شیرهایی که کاربرد خاص دارند با توجه به محیط نصب و نیز شرایط دمایی کاری شیرها از مواد مخصوص و ضد حرارت و بگونه‌ای ساخته می‌شوند تا در دمای مورد نظر بخوبی کار کنند.
در مورد دمای شیرها می‌توان گفت 2 دما مدنظر قرار می‌گیرد.
دمای محیطی که شیر در آن کار می‌کند و دمای کاری سیستم یعنی دمایی که بدنه شیر دارد سیالی که از شیر عبور می‌کند دمای بخصوصی در بدنه ایجاد می‌نماید.
ب
هترین دمای محیطی جهت کلیه سیستم‌های هیدرولیک، پینوماتیک، الکتریک، هیبریدی 20 درجع سانتی‌گراد است.
نامگذاری دهانه‌های شیرها (DIN 24 300)
علائم قراردادی برای دهانه‌های اتصالی:
P = دهانه ورودی جریان
A-B-C-D = دهانه‌های خروجی
R-S-T = دهانه‌های خروجی یا تخلیه شیر
X-Y-Z = دهانه‌های سینگال‌ها یا فرمان جهت کاراندازی شیر
شیرهای پیلوتی Pilot. Valve
شیرهای برقی که سولنوئید ولو یا شیر بوبین‌دار خوانده می‌شوند در سیستم‌های پرفشار الکتروهیدرولیک (ترکیب جریان برق و نیروی هیدرولیک) یا الکتروپینوماتیک (ترکیب جریان برق پینوماتیک) نصب شده باشند بعلت فشار یا نیروی زیادی سیال مورد نظر که بایستی از شیر عبور کند روی شفت یا میله توپر شیر که اسپول Spool نام دارد وارد می‌کند جریان برق به تنهایی نمی‌تواند اسپول را جابه‌جا کند لذا از نیروی سیال داخل شیر جهت جابه‌جایی اسپول استفاده می‌گردد ولی حرکت اولیه یا بعبارتی استارت اولیه جهت تحریک شیر توسط جریان برق است.
شیرهای کنترل جهت از لحاظ ساختمان داخلی و نحوه آب‌بندی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند.
1)شیرهای کشویی 2) شیرهای نشستی.
شیرهای کشویی دارای آب‌بندی نسبناً مناسب، ساخت راحت، بازرسی فنی و تعمیرات راحت و قیمت ارزانتری نسبت به شیرهای نشستی دارند.
شیرهای نشستی دارای آب‌بندی عالی (بخصوص زمانی که نو هستند) می‌باشند. تعمیر و نگهداری مشکل و دارای تعداد قطعات داخلی زیاد و ساخت و مونتاژ مشکل و گران قیمت نیز می‌باشند.
شیر کنترل با ساختمان داخلی کشویی:
شیرهای کشویی دارای انواع مختلفی هستند که عبارتند از:
الف) نوع پیستونی بدون آرینگ که پیستون و بوشی که پیستون داخل آن است بدون آرینگ می‌باشد و توسط ساخت بسیار دقیق آب‌بندی شده‌اند.
ب) شیر پیستونی که تعدادی آرینگ روی شیارهای جاسازی شده روی سطح خارجی پیستون قرار می‌گیرد (تعمیر و تعویض قطعات داخلی بسیار راحت)
ج) شیر پیستونی که تعدادی ارینگ روی سطح داخلی بوش قرار گرفته و پیستون بدون ارینگ است.
شیر از نوع کشویی Sliding. Type (پنیوماتیکی)
شیرهای نوع کشویی آب‌بندی نسبتاً خوبی دارند و لیکن در درازمدت از آب‌بندی خارج می‌شوند دارای تعمیر و نگهداری مناسب هستند معمولاً قطعه کشویی در صورتی که تفلونی باشد پولیش و در صورت فلزی بودن آبکاری و در صورتی که فرسودگی یا خوردگی سطح آب‌بندی کننده زیاد باشد تعویض می‌گردند.
شیر از نوع نشستی Play.Type
شیرهای نوع نشستی دارای آب‌بندی عالی هستند لیکن بعلت موقعیت کاری خاص قطعات آب‌بندی کننده که تحت فشار مکانیکی زیادی قرار دارند سریعتر از انواع دیگر شیرها فرسوده می‌گردند که با تعویض قطعه آب‌بندی مجدد قابل خدمت Servicable می‌گردند.
شیرهای پایدار و ناپایدار Mono. Stable. Valve. BI. Stable. Valve
شیرهایی که با جریان برق تحریک می‌شوند و با قطع جریان برق به موضع اولیه یا حالت سکون خود باز می‌گردند شیرهای ناپایدار یا Mono. Stable. Valve نام دارند.
شیرهای پایدار که BI. Stable. Valve نام دارند معمولاً دارای 2 بوبین هستند با تحریک بوبین یا برق دار شدن یک بوبین تحریک می‌شوند جهت بازگشت به موضع اولیه جریان برق از بوبین دارای جریان برق قطع و بوبین دیگری برق‌دار یا تحریک می‌گردد.
در شیرهای برقی (الکترو پینوماتیک) معمولاً هوای فشرده از طریق یک کانال یا مسیر فرعی داخل شیر که به ورودی هوای فشرده شیر متصل است، پشت یا اسپول که مجرایی را بسته بدام می‌افتد.
شیرهای کاست‌دار: Cassette. Valve
بعضی از کارخانجات سازنده شیرهای پنیوماتیکی، نوعی شیر را می‌سازند که با تعویض قطعه لاستیکی داخل شیر که بنام کاست خوانده می‌شود می‌توان تحریک شیر را تعویض نمود.
شیر کاست‌دار: در این نوع شیر با تعویض کاست‌ها می‌توان نوع تحریک شیر را تغییر داده تحریک با برق یا هوای فشرده یا حتی ترکیبی از دوتائی آن
Spool Valve
در صورتی که شیر برقی کمی بزرگتر از نوع قبلی باشد بالطبع شفت متحرک اصلی شیر باید بزرگتر باشد شیرهای با شفت متحرک – با قطر بیش از 4 میلی‌متر Spool. Valve نام دارند.
شیر پیلوتی Pilot Valve
در صورتی که شفت اصلی شیر بزرگ باشد جهت جابه‌جایی آن انرژی مغناطیسی بوبین کافی نیست. لذا از هوای فشرده که وارد شیر شده و انرژی کافی دارد بهره می‌گیرند در این نوع شیرها یک شاخه یا کانال فرعی هوای فشرده را به قسمت بالایی شیر که همان بوبین است وارد نموده و با عملکرد بوبین راه عبور عوای فشرده باز شده و بر اثر انرژی هوای فشرده که روی قطعه آب‌بندی کننده لاستیکی فشار وارد نموده و نهایتاً اسپول بوبین حرکت می‌کند.
شیر پنج دو 5/2 – way Soleniod
جهت عملکرد سیلندرهای دوطرفه از شیر برقی پنج دو یا پنج مجرای دو حالته استفاده می‌کنند.
شیر پنج دو تک بوبین
با تحریک برقی بوبین و عملکرد شیر شفت سیلندر خارج می‌شود با قطع جریان برق بوبین و برگشت شیر به موضع اولیه شفت سیلندر به داخل باز می‌گردد.
شیرهای دو بوبین
این نوع شیر پنج دو بدین صورت کار می‌کند که به هر کدام از بوبین‌ها جریان برق وارد شود شفت بوبین یا اسپول به سمت مخالف رانده می‌شود.
شیر برقی سه حالت یا پنج سه
در بعضی از موارد علاوه بر دو حالت حرکتی سیلندر نیاز به حالت سوم نیز هست که در این موارد از شیر پنج سه‌حالته استفاده می‌شود.
حالت 1) یا تحریک یک بوبین شفت سیلندر متصل به شیر خارج می‌شود.
حالت 2) با تحریک بوبین دیگری شفت سیلندر به داخل باز می‌گردد.
حالت 3) در بعضی موارد نیاز است که هوای فشرده در قسمت عقب و جلو سیلندر محبوس شود. حالت قفل: در بعضی موارد عق و جلو سیلندر به اگزوز شیر متصل است که حالت شناور نام دارد. در بعضی موارد هوای فشرده هم زمان به عقب و جلو سیلندر وارد می‌شود. (تحت فشار)
در شیرهای سه حالت که دو بوبین دارند موضع وسط که یکی از سه موضع بالاست زمانی که هیچ‌کدام از بوبین‌ها برق ندارند.
انواع شیرهای پنیوماتیکی و الکتروپینیوماتیکی و هیدرولیکی:
شیرها در صنعت پینوماتیک و الکتروپینوماتی که شاخه‌ای از پینوماتیک است به 5 دسته اصلی تقسیم می‌شوند.
- شیرهای قطع و وصل
- شیرهای کنترل فشار (تنظیم فشار)
- شیرهای کنترل شدت جریان (تنظیم شدت جریان)
- شیرهای یکطرفه
- شیرهای کنترل جهت
1) شیرهای قطع و وصل
همانگونه که از نام این شیرها پیداست از آنها جهت قطع و وصل جریان هوای فشرده استفاده می‌شود. بصورت در حالت عادی باز و در حالت عددی بسته ساخته می‌شوند. در حالت عادی یعنی زمانی که جریان برقبه آنها متصل نشده است. از این نوع شیر در کارخانجات صنعتی به وفور در نقاط مختلف استفاده می‌گردد.
شیرهای یکطرفه Check Valve
ساختمان شیر یک طرفه به نحوی است که اجازه عبور جریان را فقط از یک سمت می‌دهد و سیال هیچگونه بازگشتی از این نوع شیر ندارد ساختمان شیر تشکیل شده است از یک بدنه مستحکم فلزی که داخل آن یک فنر و یک ساچمه کروی شکل قرار دارد و دارای 2 مجرا است.
انواع شیرهای یکطرفه Check Valve:
شیر یکطرفه توپی
شیر یکطرفه مخروطی یا پیستونی
شیر یکطرفه دروازه‌ای
شیر یکطرفه Check Valve
این نوع شیر همانگونه که از نام آن پیدا است اجازه عبور جریان هوای فشرده را از یک سمت می‌دهد و اجازه عبور جریان از سمت مخالف را نمی‌دهد. سمت یا جهت عبور جریان روی بدنه شیر با علامت پیکان مشخص شده است این نوع شیر بر طبق ساختمان داخلی به صورت زیر دسته‌بندی می‌شود.
شیرهای یکطرفه دارای زیر مجموعه‌هایی نیز هستند که عبارتند از:
شیر یا Or. Valve
شیر و and. Valve
شیر تخلیه سریع quick. Exhmst. Valve
شیر یا Shuttle Valve
این نوع شیر در سیستم پینوماتیکی بکار می‌رود که گاهی در سیستم دو سیگنال وجود دارد و با یکی از این دو سیگنال بتوان کار کرد.
این نوع شیر ما را قادر می‌سازد که از دو منبع مختلف سیگنال را به یک وسیله پینوماتیکی برسانیم.
شیر یکطرفه از نوع پیلوتی Pilot. Check. Valve:
در این نوع شیر یکطرفه جریان از یک سمت عبور می‌کند و از سمت یا جهت مخالف جریان نمی‌تواند عبور نماید. لیکن توسط مجرای بخصوصی که مجرای پیلوت یا سیگنال نام دارد مادامی که جریان با فشار وارد گردد قطعه مسدود کننده مسیر حرکت نموده و راه عبور جریان برگشتی باز می‌شود.
شیر تخلیه سریع هوا
این نوع شیر به تخلیه سریعتر هوا از سیلندر پنیوماتیک کمک می‌کند و باعث حرکت سریعتر سیلندر در همان سمتی می‌شود که هوا از آن خارج می‌گردد.
اینگونه شیرها می‌تواند روی سیلندر نصب شده یا در خط ورودی به سیلندر نصب گردد در عین حال می‌توان با نصب اگزوز یا صدا خفه کن روی شیر تخلیه سریع صدای آنرا به نحو قابل توجه کاهش داد.
شیرهای کنترل شدت جریان (دبی یا حجم)
Flow. Contro. Valve * Needle. Control. Valve
این نوع شیر در خط عبور سیال مجرای عبور عبور را تنگ می‌نماید. در دو نوع با مجرای ثابت و مجرای متحرک که توسط پیچی می‌توان قطر مجرا را کم و زیاد نمود ساخته می‌شود.
شیر کنترل شدت جریان (تنظیم شدت جریان)
همانگونه که می‌دانیم جهت تنظیم سرعت حرکت شفت سیلندرهای عمل کننده از فلوکنترل و لو یا شیر کنترل دبی یا جریان استفاده می‌شود. در این نوع شیرها توسط پیچ تنظیمی که روی آن قرار دارد عمل تنظیم سرعت شفت سیلندر انجام می‌شود.
شیر کنترل شدت جریان Flow Control
توسط این شیر می‌توان سرعت حرکت یک سیلندر پنیوماتیک را کنترل نمود جهت کنترل سرعت حرکت رفت از یک شیر و جهت کنترل سرعت حرکت در برگشت از شیر دیگری استفاده می‌شود.
شیر کنترل شدت جریان (دبی) از نوع برقی و نسبی (Proportional. Flow. Control
همانگونه که از نام این نوع شیر کنترل شدت جریان پیدا است و بصورت برقی می‌باشد به نسبت ولتاژ و یا در بعضی موارد به نسبت آمپراژ یا شدت جریان وارده به بوبین این نوع شیر می‌توان خروجی آن را کنترل کرد.
قطعات اصلی رگولاتور از توع دیافراگمی:
- فنر
- دیافراگم لاستیکی منجیددار (دارای لایه‌های لاستیکی و پارچه‌ای)
- قطعه مسدود کننده جریان
- ورودی هوای فشرده
- خروجی هوای فشرده
- مسر اگزوز یا تخلیه
- مجرای تخلیه
رگولاتور پیستونی:
رگولاتور پیستونی دارای یک قطعه پیستون مانند متحرک است که توسط فنر پشت آن جلوی جریان را مسدود نموده و باعث تجمع فشار در خط مسدود شده می‌شود در صورتی که فشار از حد مورد نظر ما که توسط پیچ تنظیم از قبل تنظیم گردیده بیشتر شود پیستون از جای خود حرکت نموده و فشار اضافی از مجرای P وارد مجرای A می‌گردد و خطوطی که به مجرای P متصل می‌باشند حفظ فشار می‌گردند.
شیرهای کنترل فشار: Pressure. Regulator
توسط این دسته از شیرها، فشار درون خطوط سیستم‌های هیدرولیک، نیوماتیک یا انتقال مایعات و گازها تنظیم می‌گردد در ضمن این دسته از شیرها از افزایش فشار بیش از حد مجاز نیز جلوگیری می‌کنند که در این صورت به آنها شیر تخلیه فشار بیش از حد مجاز نیز جلوگیری می‌کنند که در این صورت به آنها شیر تخلیه فشار اضافی یا Relif. Valve که اصطلاحاً شیر اطمینان نیز نام دارد خوانده می‌شوند.
شیرهای کنترل فشار در صنعت پینوماتیک و گازها:
جهت کنترل مقدار فشار در صنعت پنیوماتیک و گازها از یک نوع رگولاتور استفاده می‌گردد که باعث کاهش فشار سیستم می‌شود این نوع رگولاتور که به زبان لاتین Pressure. Regulator نام دارد و در زبان فارسی گاهی به نام رگولاتور و گاهی در بین صنعتگران بنام فشارشکن خوانده می‌شود.
شیرهای تنظیم فشار هوای فشرده
از این نوع شیرها در نقاط مختلف سیستم الکتروپنیوماتیک به وفور استفاده می‌شود. زیرا در سیستم‌های اتوماسیون کارخانجات در نقاط مختلف سیستم از فشارهای متفاوت استفاده می‌شود لذا کاربرد این نوع شیر در سیستم‌های پنیوماتیک و الکتروپنیوماتیک الزامی است.
شیر تنظیم فشار هوای فشرده (رگولاتور) Regulator
این نوع شیر جهت تنظیم مقدار فشار هوای فشرده استفاده می‌گردد این نوع شیر به تنهایی در نقاط مختلف سیستم پنیوماتیک می‌تواند نصب شود.
رگواتورهای هیدرولیکی
رگولاتور Pressure Regulator
همانطوری که از نامش پیدا است تنظیم فشار را بعهده دارد و فشار را در یک حد معین نگه می‌دارد و اصطلاحاً رگولاتور خوانده می‌شود.
این شیر طوری طراحی گردیده تا آن حد فشاری را که مورد نیاز سیستم است. تأمین و فشار اضافی را از خط فشار خارج می‌سازد.
در سیستم‌های هیدرولیک دو نوع شیر وجود دارد که کار تنظیم فشار و همچنین حفاظت سیستم را در مقابل افزایش بیش از حد فشار و نیز کاهش کمتر از حد معین ایمن می‌سازد.
این دو نوع شیر عبارتند از:
- شیر تنظیم فشار یا رگولاتور Pressure Regulator
- شیر آزاد کننده فشار اضافی یا به اصطلاح عامیانه شیر اطمینان Relif Valve
شیر آزادکننده فشار اضافی (شیر اطمینان) Relif Valve
وجود این شیر باعث ایمنی و اطمینان جهت کارکرد سیستم است در صورت بروز نقص فنی در رگولاتور اگر این شیر نتواند کار خود را انجام دهد فشار در سیستم تا حد انفجار و متلاشی شدن بالا می‌رود و برای جلوگیری از این خطر شیر دیگری به نام شیر اطمینان یا شیر آزاد کننده فشار اضافی در سیستم وجود دارد.
شیرهای کنترل فشار (Pressure Control Valves)
شیرهای کنترل فشار، در یک سیستم هیدرولیک، فشار سیستم را تنظیم و محدود می‌نمایند. این شیرهای همچنین میزان جریان سیال را در سیستم کنترل می‌نمایند.
شیرهای فشارشکن و تنظیم فشار، بستگی به کاربرد مورد نظر، فشار سیال را در سرتاسر سیستم و یا بخشی از آن کنترل می‌نمایند.
طراحی شیرهای فشارشکن به گونه‌ای است که امکان بالا رفتن فشارشکن و تنظیم فشار، بستگی به کاربرد مورد نظر، فشار سیال را در سرتاسر سیستم و یا بخشی از آن کنترل می‌نمایند.
شیرهای فشارشکن (Pressure Relief Valves)
سیستم‌های هیدرولیک به وسیله شیرهای فشارشکن در مقابل فشار بیش از حد حمایت می‌شوند. در سیستم‌هایی که دارای پمپ‌های با جابجایی متغیر می‌باشند، جبران‌کننده‌های فشار (Pressure Compensators) به جای شیرهای فشارشکن مورد استفاده قرار می‌گیرند.
شیرهای ساچمه‌ای فنری (Poppet Valves)
یک شیر فشارشکن ساده ساچمه‌ای فنری که به صورت مستقیم عمل می‌کند با نمادهای تصویری ورودی شیر به خط فشار هیدرولیک و خروجی شیر به خط برگشت که سیال را به مخزن هدایت می‌کند، مرتبط می‌باشند. ماسوره در روی نشیمنگاه شیر به وسیله فنر «در حالت عادی بسته» نگهداشته می‌شود.
شیرهای ماسوره‌ای (Spool Valves)
نوع ساده دیگری از شیر تنظیم فشار با عملکرد مستقیم (Direct-acting Spool Valve) می‌باشد. مانند شیر ساچمه فنری، ورودی شیر ماسوره‌ای ساده به خط فشار هیدرولیک و خروجی آن به خط برگشت مخزن مرتبط است. ماسوره به وسیله نیروی یک فنر قابل تنظیم در موقعیت بسته نگهداشته می‌شود.
شیرهای پنیوماتیکی پروپرشنال (نسبی) Proportional Pneumatic Valves
شیرهای پروپرشنال گروه جدیدی از شیرها هستند و اتلاق لفظ پروپرشنال یا نسبی به آنها بدلیل این است که تحریک‌پذیری این شیرها تابعی از تغییر ولتاژ یا آمپراژی است که به آنها وارد می‌شود.
اکثر شیرهای پنیوماتیکی با تحریکی که روی آنها انجام می‌گیرد کار می‌کنند یعنی با سیگنال هوای فشرده یا سیگنال برقی یا تحریک مکانیکی که به آنها وارد می‌شود حالت صفر یا یک می‌گیرند یا باز هستند در حال عبور جریان هوای فشرده یا بسته هستند یعنی هیچگونه جریان هوایی را از خود عبور نمی‌دهند.
شیر ایمنی پرس:
در سیستم پنیوماتیک پرس‌ها معمولاً از این نوع شیر استفاده می‌شود.
ساختمان داخلی این نوع شیر طوری طراحی شده است که باید دو سیگنال هم زمان وارد شیر شود در این صورت هوای فشرده ورودی به مجرای A راه می‌یابد و جریان هوای فشرده از شیر خارج شده و سیستم پرس کار می‌کند.
شیر زمان نگه‌دار (تایمر Time. Delay. Valve
این نوع شیر همانگونه که از نام آن پیدا است در سیستم‌های هیدرولیک و بخصوص پنیوماتیکی در مدارهایی که نیروی هیدرولیکی یا هوای فشرده جهت انجام کار استفاده می‌گردد کاربرد دارد در بعضی از کارخانجات جهت ایمنی نمی‌توان از جریان برق در صنعت اتوماسیون استفاده نمود نظیر صنعت جنگ افزارسازی یا کارخانجاتی که دارای گازهای قابل احتراق می‌باشند و وجود جریان برق در تابلوهای فرمان یا شیرهای برقی احتمال جرقه و آتش‌سوزی را دارد لذا در مدارهای پنیوماتیکی و هیدرولیکی این کارخانجات از نوعی شیر استفاده می‌گردد که توسط آن در مدارها می‌توان حرکات سیلندرها را در محدوده زمان کنترل کرد برای مثال جک دستگاه پرس باید زمانی که عمل کرد 5 ثانیه توقف نموده سپس باز گردد لذا از اینگونه شیرها که شیر تایمر نامیده می‌شوند استفاده می‌گردد این نوع شیر تایمر در دو نوع تأخیر در قطع و تأخیر در وصل ساخته می‌شود.
شیر ویبره Vibrator. Valve
در صنایع گاهی نیاز به ویبره کردن است مثلاً در صنایع غذایی برای دسته‌بندی غلات یا تأسیسات معدنی، جهت دانه‌بندی کردن شن و ماسه و غیره لذا معمولاً از یک الکتروموتور استفاده می‌گردد که شفت آن به یک صفحه لنگ‌دار یا بادامک‌دار متصل است. وجود الکتروموتور در بعضی از تأسیسات که آب و رطوبت وجود دارد و یا در محیط‌های قابل انفجار خطرناک است لذا از نوعی شیر استفاده می‌گردد که به آن شیر ویبره می‌گویند.
شیر ویبراتور
این نوع شیر را می‌توان برای سیلندری استفاده نمود که شفت آن حرکت رفت و برگشت سریع دارد و اصطلاحاً حالت ویبره یا لرزشی را تولید می‌کند.
شیر تخلیه اتوماتیک Auto. Drain. Valve
در صنعت هوای فشرده آب دشمن اصلی بشمار می‌رود لذا در قسمت‌های مختلف تاسیسات تولید و آماده‌سازی هوای فشرده توسط شیرهایی که در قسمت زیرین مخازن و خطوط قرار دارد آب تخلیه می‌گردد این نوع شیرها که در اندازه‌های مختلف ساخته می‌شوند بصورت خودکار آب را تخلیه می‌نمایند که بنام شیر تخلیه اتوماتیک خوانده می‌شوند.
شیر ترموستاتی Thermostatic. Valve
این نوع شیر همانگونه که از نام آن پیدا است نوعی شیر است که دارای حسگر حرارتی می‌باشد و با توجه به درجه حرارت سیالی که با آن در تماس کاری عمل می‌نماید. این گونه شیرها بصورت دو نوع دارای حسگر سر خود مانند ترموستات آب موتور خودروها و حسگر یا سنسور جداگانه نظیر ترموکوپل یا شیر کنترل گاز بخاری‌ها و آب گرمکن‌های گازی خانگی است.
شیرگذر فرعی By Pass. Valve
در بعضی از انواع فیلترها یک عدد شیر قرار می‌دهند تا در صورت کشف شدن یا پر شدن فیلتر مسیر دیگری را باز کرده و جریان عبور یابد که دلیل اصلی وجود داشتن سیال است در همه اوقات کاری برای مثال در صنعت هیدرولیک زمانی که فیلتر کثیف شده و راه عبور را سد نماید بر اثر افزایش فشار روغنی که وارد فیلتر شده این شیر عمل می‌نماید و روغن تصفیه نشده یا فیلتره نشده از آن عبور می‌کند زیرا وجود روغن فیلتر نشده از عدم وجود روغن بهتر است سیستم کار خود را انجام می‌دهد تا در زمان بخصوص و مواقعی که به تعمیر اختصاص دارد عمل سرویس کل سیستم یا شستشوی کل سیستم و تعویض فیلتر صورت پذیرد.
شیر ترکیبی SE Quence. Valve
این نوع شیر در مواقعی استفاده می‌گردد که در سیستم‌های هیدرولیک و پنیوماتیک یک جک بعد از دیگری عمل نماید.
Sequence Valve
این قطعه را می‌توان Valve سلسه مراتب نامید و در قسمت‌هایی همچون ارابه فرود هواپیما بکار می‌رود تا عملی متعاقب عمل دیگر صورت پذیرد مثلاً وقتی دسته کنترل چرخ را بالا می‌دهیم ابتدا چرخ بالا رفته و بعد درب بسته می‌شود و وقتی دسته کنترل چرخ را در کابین پائین دهیم ابتدا درب باز شده و سپس چرخ پایین می‌آید و اگر به دیاگرام زیر توجه کنیم به طرز کار این شیر آشنا می‌شویم.
شیر تنظیم جریان یکنواخت Flow. Equalizer. Valve
این شیر در مواقعی استفاده می‌گردد که جریانی به دو خروجی یا بیشتر تقسیم شود مثلاً برای عملکرد دو جک هیدرولیک که هر دو با هم عمل نمایند. یا زمانی که نیاز است در سیستم‌های روانکاوی دو عدد بلبرینگ به مقدار هم روغنکاری شوند.
شیر ترمال (تخلیه فشار اضافی بر اثر حرارت) Thermal. Relif. Valve
همانگونه که می‌دانیم بر اثر افزایش دما فشار سیستم‌هایی نظیر هیدرولیک افزایش می‌یابد و سیستم را به خطر انفجار و خرابی ناشی از افزایش فشار ناخواسته روبه‌رو می‌سازد لذا از این نوع شیر استفاده نموده تا بر اثر افزایش دما فشار اضافی از خط فشار به مخزن یا خط برگشت تخلیه شود. مکانیزم عملکرد آن نیز نظیر ترموستات آب خودروها یا بعبارتی ترموستاتیک ولو است.
چنانچه در یک sub-system (سیستم فرعی یا قسمتی از مدار هیدرولیک) بر اثر حرارت زیاد دچار افزایش فشار فوق‌العاده شویم برای تسکین از Thermal R. V. استفاده می‌شود که در فشاری بالاتر از R. V اصلی (3800 psi) باز می‌شود.
شیر اسنابر Snubber. Valve
این نوع شیر در ورودی به عقربه از این شیر عبور نموده و کاهش یافته تا حد مورد توان عقربه برسد.
شیر ایمنی استارت:
قطعه الکتروپینوماتیکی دیگری که در کنار واحد مراقبت می‌توان نصب کرد، نوعی شیر الکتروپینوماتیکی بنام شیر ایمنی در هنگام استارت (SAFTY, START. Valve) نام دارد. این نوع شیر همانگونه که از نام آن پیدا است جهت ایمنی در بعضی از سیستم‌های الکتروپینوماتیک بکار می‌رود.
