انواع شیرآلات صنعتی

شیرآلات صنعتی، بخشی حیاتی از هر سیستم لوله‌کشی در صنایع مختلف مانند نفت، گاز، پتروشیمی، تصفیه‌خانه‌ها و بسیاری دیگر از زمینه‌ها هستند. این قطعات مهم به منظور کنترل، انتقال و قطع یا اجازه‌ی جریان مواد مایع یا گازی طراحی شده‌اند.

شیرآلات صنعتی در انواع و اقسام متنوعی وجود دارند که هر کدام ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای مخصوص به خود را دارند. به عنوان مثال، شیر دروازه‌ای برای باز یا بسته کردن جریان بطور کامل، شیر گوه‌ای برای کنترل دقیق جریان و شیر پروانه‌ای برای کاربردهایی که نیاز به شیر مقرون به صرفه با سطح کمی از افت فشار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ویژگی‌های طراحی، جنس مواد مورد استفاده، فشار کاری، دمای کاری و مقاومت در برابر خوردگی از جمله عواملی هستند که بر انتخاب نوع مناسب شیرآلات در هر کاربرد خاص تأثیر می‌گذارد. در عین حال، نصب، نگهداری و تعمیرات هم به عنوان بخش‌های حیاتی از عملکرد شیرآلات صنعتی مطرح هستند.

انواع شیرآلات از نطر جنس:

شیرآلات صنعتی، بسته به شرایط کاری و محیطی که در آنها استفاده می‌شوند، از جنس‌های مختلفی ساخته می‌شوند. جنس شیرآلات تأثیر بسیاری بر روی مقاومت، دوام و کارایی آن‌ها در برابر فشار، دما، خوردگی و سایر عوامل محیطی دارد. در زیر به برخی از جنس‌های رایج در ساخت شیرآلات اشاره می‌کنیم:

  • شیرآلات چدنی (Cast Iron): شیرآلات ساخته شده از چدن در بسیاری از کاربردهای صنعتی، خصوصاً در سیستم‌های آب و فاضلاب به دلیل هزینه‌های پایین تر و ویژگی‌های مناسب مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. چدن خاصیت خوبی در برابر خوردگی دارد، به ویژه وقتی با رنگ‌های محافظ آن را پوشانده می‌شود. اما نکته‌ی قابل توجه این است که چدن در برابر ضربه‌های ناگهانی یا فشارهای بسیار بالا ممکن است شکنندگی داشته باشد. به همین دلیل، استفاده از آن در محیط‌هایی با فشار یا دمای بالا یا در شرایطی که احتمال ضربه وجود دارد، معمولاً توصیه نمی‌شود.
  • شیرآلات استنلس استیل (Stainless Steel): این جنس برای مقاومت خوبی که در برابر خوردگی دارد، در شیرآلات بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • شیرآلات برنجی (Brass): شیرآلات ساخته شده از برنج به دلیل خواص خوب ضد خوردگی و قابلیت‌های مکانیکی مناسب محبوب‌اند.
  • شیرآلات برنزی (Bronze): برنز، نسبت به برنج، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و سایش دارد و در شیرآلات صنعتی با دما و فشار بالا استفاده می‌شود.
  • کربن استیل (Carbon Steel): به دلیل قدرت و مقاومت بالا، در بسیاری از کاربردهای صنعتی که نیاز به مقاومت فشاری بالا دارد، استفاده می‌شود.
  • شیرآلات پلیمر‌ی: در برخی کاربردها که نیاز به مقاومت در برابر مواد شیمیایی خاص یا کاهش وزن دستگاه وجود دارد، شیرآلات پلاستیکی و یا از جنس پلیمر‌های مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • شیرآلات آلومینیومی: در برخی کاربردهای خاص، به دلیل وزن کم و خواص آنتی‌اکسیدانی، شیرآلات آلومینیومی استفاده می‌شوند.
  • شیرآلات سرامیکی: در شرایطی که مقاومت در برابر سایش بسیار بالا مورد نیاز است، از شیرآلات سرامیکی استفاده می‌شود.

هنگام انتخاب جنس شیرآلات صنعتی، باید به موارد مختلفی همچون نوع مایع یا گاز مورد استفاده، فشار و دمای کارکرد، و نیازهای خاص دیگر توجه شود تا از عملکرد بهینه و طول عمر بیشتری برخوردار شویم.

انواع شیرآلات از نظر نوع:

شیر ها عمدتا دارای تنوع زیادی از نظر نوع بوده و ممکن است بسته به سازنده نامهای مختلفی داشته باشند.

شیر دروازه ای Gate valve

شیرهای دروازه ای یکی از رایجترین شیرهای استفاده شده در سیستمهای لوله کشی فرآیندی است. براساس یک قانون این شیر یک شیر جداکننده است که جهت به جریان انداختن و قطع کردن جریان جداسازی یک عضو از تجهیزات یا یک خط لوله که در واقع با جریان تنظیمی مخالفت کند استفاده می شود. شیر دروازه ای دارای یک دیسک شبیه دروازه است که در یک زاویه مستقیم با مسیر جریان عمل می کند. به خودی خود این شیر دارای یک قسمت میانی مستقیم است که باعث ایجاد می نیمم آشفتگی و مقاومت در برابر جریان می شود.
معمولا یک شیر دروازه ای جهت باز شدن کامل نیاز به چندین چرخش دسته شیر دارد. حجم جریان عبوری از میان شیر در تناسب مستقیم با تعداد چرخشهای چرخ دستی نیست. این نوع شیردر سیستمهایی که نیاز به عایق کاری دارند استفاده می شود.

مزایای شیرهای دروازه ای:

  •  مشخصات قطع مناسبی دارد.
  •  دوسویه می باشند.
  •  افت فشار در طول شیر حداقل می باشد.

معایب شیرهای دروازه ای :

معایب زیر برای انتخاب شیرهای دروازه ای باید مد نظر قرار گیرد:

  •  این نوع شیر سریع باز و بسته نمی شود. برا باز و بسته کردن شیر دسته باید به مقدار زیادی پیچیده شود.
  •   به فضای زیادی برای نصب عملیات و نگهداری نیاز دارد.
  •   حرکت آهسته هنگام بسته شدن شیر در نزدیکی نشیمنگاه باعث افزایش سرعت سیال می شود.
  •   در سیستمهای دما بالای آب گوه شیرهای دروازه ای ممکن است باعث نشتی زیاد شود.
  •   تعمیر ونگهداری آن مشکل می باشد.
انواع شیرآلات
انواع شیرآلات

شیر گوه ای Globe valve

جریان سیال مستقیم از بین شیرهای Globe عبور نمی کند.بنابراین این مسئله باعث افزایش مقاومت در برابر جریان و یک افت فشار قابل ملاحظه می شود. یک شیر Globe در تناسب مستقیم با تعداد چرخشهای محرکش باز می شود. این الگو به شیرهای Globe اجازه می دهد حتی با وجود عملگرهای دستی تنظیم جریان دقیقتری انجام گیرد.

مزایایی شیرهای Globe valve

  • برای قطع مناسب می باشند.
  • برای تنظیم آرام مناسب است.
  • تکانهای کوچکی دارد(در مقایسه با شیرهای دروازه ای)
  • در مدلهای tee-wye-angle موجود می باشد که هر کدام قابلیتهای خاص خودشان را دارند.
  • دارای مکانیسم ساده ای می باشند.
  • دارای دیسکی می باشند که به stem متصل نبوده و شیر می تواند مثل شیر یک طرفه عمل کند.

معایب شیر globe valve

  • افت فشار زیاد (در مقایسه با شیرهای دروازه ای)
  • نیازمند نیروی زیادی است
  • تنظیم جریان در زیر نشیمنگاه صورت می گیرد و قطع جریان در بالای جریان

کاربردهای شیر globe valve به شرح زیر می باشد:

  • سیستم آب سرد کننده که نیاز به تنظیم دارد
  • سیستم نفت سوخت جاییکه تنظیم و نشتی کم مهم باشد
  • نقاط بالا دورریز گاز(vent) و نقاط پایین دورریز مایع (darain) با نشتی کم که ایمنی بسیار مهم می باشد.

شیر سوزنی needle valve

این نوع از شیرها معمولا برای ابزار دقیق ,فشارسنج و سرویس اندازه گیری خط استفاده می شود. تنظیم دقیق با این نوع شیرها قابل انجام است بنابراین در سیستم های دما و فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

شیر یک طرفه

شیرهای یکطرفه خودکار هستند . این شیرها باز می شوند و به وسیلهنیروی فشاری ناشی از سرعت سیال باز نگهداشته می شوند.آنها با استفاده از نیروی گرانش یا جریان برگستی بسته می شوند. بار نشیمنگاهی و دوام آنها به مقدار فشار پشت وابسته است. اساسا شیرهای کنترلی شامل شیرهای یکطرفه زاویه ای یکطرفه دیسک نوسانی یکطرفه بالا برنده و یکرفه توقفی می باشند.

شیر ball valve

شیر های توپی با مواد استاندارد کم قیمت فشرده کم وزن دارای نصب و کارکرد آسان می باشند.آنها جریان کامل با کمترین آشفتگی را عرضه نموده و می توانند برای موازنه یا تنظیم سیالات بکار روند اساسا شیر های توپی با ربع چرخش محور از حالت بسته به حالت کاملا باز حرکت نموده و بر این اساس به عنوان شیرهای توپی ربع دور نامیده می شوند.

مزایای استفاده از شیر ball valve

  • باز و بسته شدنش سریع می باشد.
  • کوچکتر از شیر gate
  • سبکتر از شیر gate
  • این قابلیت را دارد که چند ورودی می تواند به آن متصل شود و در نتیجه از تعدد شیرهای فرآیندی می کاهد.
  • تنوع طراحی
  • قابل استفاده در سیستمهای تمیز و دوغابی
  • قابل استفاده در سرویسهای دما و فشار بالا
  • احتیاج به نیروی کمی جهت باز و بسته شدن نسبت به gate و globe دارد

معایب شیرهای ball valve

  • در کنترل جریان ضعیف عمل می کند
  • در جریانهای دوغابی ممکن است که رسوب بوجود آید و باعث نشتی سیستم شود

کاربردهای شیرهای ball valve

  • هوا، گازی و مایع
  • در سیستم دورریز مایع و گاز vent drain و دیگر سرویس ها
  • شیر کنترل
  • آب سرد کننده وآب خوراک
  • سیستم بخار
انواع شیرآلات صنعتی
انواع شیرآلات صنعتی

شیرهای plug valve

شیرهای plug مخروطی نوع دیگری از شیر جداکننده هستند که برای موارد مشابه با شیرهای دروازه ای در جائیکه قطع سریع جریان مورد نیاز است طراحی شده اند این نوع شیرها عموما برای کاربردهای تنظیم جریان طراحی نشده اند شیرهای plug گاها تحت عنوان شیر سماوری نیز نامیده می شوند .

مزایای شیرهای plug valve

  • سادگی طراحی با اجزا کم
  • سرعت باز و بسته شدن
  • قابلیت تعمیر شدن در محل
  • مقاومت کم در مسیر جریان
  • آب بندی قابل اعتماد
  • قابلیت طراحی به صورت چند مسیر جریان و تغییر جهت که باعث کاهش تعداد شیرها در فرایند

معایب شیرهای plug valve

  • نیاز به نیروی زیادی برای باز و بسته شدن دارند.
  • برای اندازه های بالای nps 4 dn 100 شیر نیاز به موتور دارد.
  • کاهش مقطع جریان در طول چرخش plug
  • هزینه شیرهای plug بیشتر از شیر ballاست

کاربرد شیرهای plug valve

  • سرویس های هوا گاز بخار
  • سیستم pipingگاز طبیعی
  • دوغاب زغال معدنی لجن و کاربردهای فاضلاب
  • سیستم piping نفت
  • در خلا بالا

شیرهای دیافراگمی diaphragm valve

تمام شیرهای دیافراگمی دو جهتی می باشند . آنها به صورت قطع و وصلی و همچنین تنظیمی کاربرد دارند. این نوع از شیرها در سیستم های فشار پایین که شیرهای دیگر کاربردی ندارند, مفید می باشند.

مزایای شیر دیافراگمی

  • به دو صورت باز و بسته و همچنین تنظیمی قابل استفاده است.
  • به علت عدم تماس سیال با بخشهای مکتنیکی در سیستمهای شیمیایی خورنده مفید می باشند.
  • نشتی از طریق stemبسیار پایین است.
  • محلی برای تجمع جامدات دوغاب و … ندارد. در نتیجه برای سرویسهای ویسکوز و دوغابی بسیار مفید است.
  • برای سرویسهای شیمیایی و رادیواکتیوبسیار مفید می باشد.
انواع شیرآلات برنجی
انواع شیرآلات برنجی

شیرهای پروانه ای butterfly valve

شیرهای پروانه ای یک ظرفیت بالا با افت فشار کم را فراهم نموده و بادوام موثر و مطمئن هستند . بزرگترین مزیت شیرهای پروانه ای سطح نشیمنگاه آنها است دلیل این مزیت این است که دیسک با یک روکش انعطاف پذیر برخورد نموده و در برابر حبابهای تشکیل شده مقاوم است و گشتاور عملیاتی خیلی کم ایجاد می کند.

مزایا شیرهای پروانه

  • دیسک کوچکی دارند بنابراین فضای کمی نسبت به gate,globeو دیگر شیرها نیاز دارد
  • وزن کمی دارد
  • دامنه عمل سریعی دارد 4/1گردش برای کاملا باز یا بسته شدن
  • در اندازه های بزرگ در دسترس است بینnps11/2 dn 40 تا nps200 dn5000
  • دارای افت فشار کم و فاکتور بازیافت فشار بالایی است.

معایب شیرهای پروانه

  • در سیستم تنظیم محدودیت اختلاف فشار کم را دارد.
  • تنظیم جریان در محدوده بین 30تا80 درجه باید صورت گیرد

کاربردهای شیرهای پروانه ای

  • آب سرد کننده ,هوا,گاز و دیگر کاربردهای مشابه از قبیل سیستم آتش نشانی
  • سیستمهای خورنده که نیاز به آستری دار دارند.
  • سرویسهای فرایندهای صنایع غذایی شیمیایی و پتروشیمیایی
  • دوغابی و سرویسهای مشابه
  • سرویسهای بخار و آب دما – فشار بالا
  • سرویس تنظیم با اختلاف فشار کم مثل آب سرد کننده یا سیستم تامین هوا

کوپلینگهای انعطاف پذیر

کوپلینگهای انعطاف پذیر جهت اتصال مقاطع لوله جداسازی مقاطع از یکدیگر جذب حرکت جمع شده در لوله و اتصال انتهای لوله به شیرها و دیگر تجهیزات استفاده می شوند.

در نهایت، برای اطمینان از ایمنی و بهره‌برداری مؤثر از سیستم‌های لوله‌کشی صنعتی، انتخاب شیرآلات مناسب با کیفیت و مطابق با استانداردهای بین‌المللی بسیار اهمیت دارد.

ما را در انستاگرام دنبال کنید

بازرگانی صنعت غرب

نمره شما به این مطلب
Sending
User Review
5 (1 vote)
این صفحه را برای دوستان خود بفرستید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس: ۵۵۱۵۱۶۸۳-۰۲۱

پیمایش به بالا
تماس بگیرید