شیرآلات صنعتی دستگاه های مکانیکی هستند که بطور خاص برای هدایت، شروع، متوقف کردن، مخلوط کردن یا تنظیم جریان، فشار یا دمای سیال طراحی شده اند. این سیال میتواند آب و گاز باشد. شیرآلات از نظر ماهیت طراحی ، عملکرد و کاربردشان در طیف گستردهای از سبکها، اندازهها و کلاسهای فشار قرار میگیرند.
طیف شیرهای در دسترس امروزه از شیر آب ساده تا شیرهای کنترل شیرهای مجهز به ریزپردازندهها که کنترل تک حلقه ای فرآیند را فراهم میکند گسترش مییابد. متداول ترین انواع مورد استفاده امروزه دریچه، پلاگین، توپی، پروانه، کنترل فشار وجود دارد. شیرآلات را میتوان از مواد متعددی تولید کرد، اما بیشتر شیرآلات از فولاد، آهن، پلاستیک، برنج، برنز یا آلیاژ اینکونل یا دیگر آلیاژها تولید میشوند.
اجزا پایه شیرآلات
بدنه شیرآلات(Body): قسمتی از شیر است که به لوله کشی پروسه متصل میشود و از درون آن سیال عبور میکند. شیرهای کوچک از طریق پیچهای رزوه ای و شیرهای بزرگ از طریق فلنجها و اتصالات انتهایی جوشی به لولههای پروسه متصل میشوند. از کاربرد برنج یا برنز میتوان به پوشش شیرآلات اشاره کرد.
درپوش
درپوش یا کلاهک یک پوشش فلزی است که به بالای بدنه شیر رزوه یا پیچ شده است. در مواردی که شیر در دمای زیاد استفاده میشود درپوشهای بزرگتر به منظور جلوگیری از آسیب دیدن مواد درزبندی استفاده میشود و پرههای سردکننده به درپوش شیر متصل میشوند.
مجموعه جعبه بسته بندی
این مجموعه برای کمک به جلوگیری از نشتی اطراف میله پلاگ به کار میرود و به میله شیر اجازه میدهد با حداقل نشتی جریان پروسه بالا و پایین رود. حلقههای بسته بندی شده درون جعبه بسته بندی سیال پروسه را درزبندی میکند و به میله شیر اجازه میدهد با حداقل اصطکاک حرکت کند.
تریم
تریم به قسمتهای داخلی شیر که با سیال در تماس است مربوط است که شامل میله شیر، حلقه درزبندی، گایدهای شیر و بوشها می باشد.
یوغ
یوغ به ساختار بالایی شیر گفته میشود که مجموعه قاب اکچویتور را پشتیبانی میکند، یوغ با یک مهره قفل بزرگ به بونت شیر محکم میشود. یوغ باید انقدر قوی باشد که در برابر هر نیروی اکچویتور برای قراردادن میله در جای مناسب اعمال میکند مقاومت کند.
اکچویتور
اکچویتورهای مختلفی در صنعت استفاده میشوند که به فاکتورهای مختلفی مانند پروسه ای کنترل شونده، کار انجام شده، سرعت رخ دادن کار بستگی دارند. امروزه اکچویتورهای هیدرولیکی و الکتریکی وجود دارند اما اکچویتورهای فنری و دیافراگمی به عنوان شایع ترین نوع اکچویتور در سیستمهای کنترل اتوماتیک استفاده شدهاند. اکچویتورهای نیوماتیکی از هوا یا گاز برای تولید حرکت مکانیکی استفاده میکنند.
انواع شیرآلات صنعتی
برای انتخاب شیرآلات صنعتی باید موارد زیر را در نظر گرفت:
- فشار
- دما
- نوع سیال (مایع، گاز، خورنده بودن یا سایشی بودن سیال)
- شرایط کاری (دفعات کاری، در دسترس بودن، فضای در اختیار و سایز ممکن، کنترل دستی یا اتوماتیک، توجه به نشتی اتصالات، طراحی ایمن از آتش و سرعت)
درجه بندی فشار - دمای شیرها با شماره کلاس تعیین می شود. استانداردASME B16.34 یکی از پرکاربردترین استاندارد های شیر است. این استاندارد سه نوع کلاس استاندارد، ویژه و محدود را معرفی میکند. با توجه به ماهیت طراحی و عملکرد آنها در فرآیند، شیرآلات دارای انواع مختلف می باشند. در این قسمت به معرفی انواع شیر میپردازیم.
شیرآلات تک ورودی
در این نوع شیرها برای عبور از سیال از درون شیر یک مسیر وجود دارد. به طور کلی این شیرها از نظر اقتصادی به صرفه تر بوده و به علت ناحیه تک پلاگ و درزبند در مقابل نشتی مقاومت بیشتری دارند. اشکال عمده این شیرها در زمانی است که فشار سیال زیاد باشد.
این شیرها معمولا طوری نصب میشوندکه فشار سیال تمایل دارد نیرویی به پلاگ وارد کند و آن را زا درزبند دورکند که باعث عملکرد آرام شیر و کاهش تمایل پلاگ به بسته شدن محکم و با صدا در مقابل درزبند میشود.
شیرآلات دو ورودی
این شیرها با نیروی کمتر برای قرار دادن پلاگ در هر موقعیتی بین شرایط کاملا باز و کاملا بسته نسبت به آنچه در شیر تک ورودی مورد نیاز است ایجاد کنند. اشکال عمده این شیرها این است که نمیتوانند مانند شیر تک ورودی کاملا ببندد.
شیرآلات توپی
از نظر عملکرد تقریبا مانند شیر دروازه ای بوده اما به جای صفحه ای که در مسیر جریان سیال بود این عمل به وسیله جسم کروی شکل که در وسط آن مجرایی موجود است انجام میشود. در زمان باز بودن مجرا در مسیر حرکت سیال واقع میگردد و در زمان بسته بودن طرف دیگر جسم محل عبور سیال را مسدود میکند. این شیر از نظر ساختمان سادهتر و از نظر قیمت ارزانتر از شیرهای دیگر است. این شیرها در صنعت پرکاربرد بوده و برای کنترل بسیاری از سیالات مانند گازها و روغن مورد استفاده قرار میگیرد.
شیرآلات مجرابند
این نوع شیر برای کنترل مناسب نیست و باید در حالت بسته و یا کاملا باز باشد. پلاگ در شکلهای مختلفی ساخته میشودو معمولترین آن به صورت مخروط ناقص است که با چرخاندن آن در بدنه سوراخ آن روبروی لوله قرار گرفته و جریان سیال از آن عبور میکند.
شیرآلات ساچمه ای
این شیرها در محلهایی که لولههای مسیر جریان کوچک هستند و کنترل دبی اهمیت دارد استفاده میشود. این شیر طوری طراحی شده که باعث تغییر جهت جریان سیال که از شیر عبور میکند میشود و در حقیقت حرکت یک دیسک که در مسیر جریان واقع میشود عمل باز و بسته نمودن را انجام می دهد.
از آنجایی که بندآورو نشیمنگاه شیر طوری طراحی شده که سریع روی هم قرار میگیرند این نوع شیر وسیله مناسبی برای جریانهایی است که مرتب باز و بسته میشوند. این گروه از شیرها به سه دسته Z type، Y type و Angle Type تقسیم میشوند.
شیرآلات پروانه ای
در میان شیرآلات صنعتی ، این نوع شیر بهترین انتخاب برای جریانهای زیاد است. بندآور آن به صورت صفحه دایره ای است که از بالا به ساقه و دسته شیر متصل است و از پایین با یک پاشنه به بدنه وصل شده است طوری که بندآور حول این پاشنه حرکت کرده و جریان سیال را قطع یا از شیر عبور دهد.
شیرآلات ایمنی
این نوع شیر برای ایمن سختن لولهها و دستگاههای دارای فشار به کار میرود و دارای انوع گوناگونی میباشد که در واقع متنوعترین نوع شیر در میان شیرآلات صنعتی، شیر ایمنی است. این شیر قابل تنظیم بوده و با توجه به فشار جاری سیال داخل آن تنظیم میگردند.
شیرآلات محدود کننده جریان
محدودکنندههای ثابت به این صورت هستند که در آن عامل محدود کننده با توجه به سایز محاسبه شده داخل بدنه شیر قرار میگیرد و در مسیر جریان قرار گرفته و جریان از داخل ان عبور میکند ولی محدودکننده های قابل تنظیم دارای عامل محدودکننده قابل تنظیم بر روی عددهای محاسبه شده هستند.
اگر بخواهیم شماره عامل محدود کننده را در شیرها محدودکننده کم یا زیاد کنیم بایستی حتما شیر را ببندیم و جریان را قطع کنیم که این موضوع باعث ایجاد وقفه میشود ولی در گونههای قابل تنظیم بدون قطع جریان عامل محدودکننده را که به دسته وصل است روی عدد موردنظر نگاه میداریم.
خرید شیرآلات صنعتی
برای خرید انواع شیرآلات صنعتی باید مطمئن شوید که کدام یک از آنها مناسب پروژه شماست. اگر در انتخاب نوع شیر مورد نظر خود تردید دارید، با کارشناسان آی فولاد تماس بگیرید.
