صنعتی شدن جهان و گسترش تجهیزات تولید به دلیل نوآوریهای تکنولوژیکی، موجب تحریک تقاضا برای خرید محصولات صنعتی و رشد صنایع بزرگ شده است. یکی از آن دسته محصولاتی که به شدت تحت تاثیر این رشد قرار گرفته و علاوه بر افزایش تقاضا، تنوع در تولید آن نیز به شدت رو به رشد است شیرآلات صنعتی است. در این مقاله جدیدترین مدلهای شیرآلات صنعتی، کاربرد و مزایا و معایب هر کدام را توضیح میدهیم.
انواع شیرآلات صنعتی بر اساس شیوه کارکرد
طبق این دستهبندی انواع شیرآلات صنعتی عبارتند از:
- محصولاتی که با نیروی مکانیکی دست کار میکنند
- شیرهایی که محرک آنها نيروی هوا، مايعات و گازهای کنترلشونده است
- شیرآلات خودکاری که با نيروی برق کار میکنند
انواع شیرآلات صنعتی بر اساس جنس بدنه
مهمترین محصولات در این شیوه گروهبندی شیرآلات عبارتند از:
- شیرآلات فولادی
- شیرآلات استیل
- شیرآلات چدنی
انواع شیرآلات صنعتی بر اساس شکل ظاهری
در این شیوه دستهبندی میتوان شیرآلات را دقیقتر طبقهبندی کرد. بر این مبنا انواع شیرآلات صنعتی عبارتند از:
- شیر کشویی یا دروازهای (Gate Valve)
- شیر کروی (Globe Valve)
- شیر سوزنی (Needle Valve)
- شیر مخروطی یا سماوری (Plug Valve)
- شیر توپی (Ball Valve)
- شیر یکطرفه (Check Valve)
- شیر پروانهای (Butterfly Valve)
- شیرهای الکترونیکی (Electronic Valve)
- شیر اطمینان (Safety Valve)
- شيرهاي اتوماتيك يا خودكار
- شیرهای باز و بسته شونده از راه دور
- شیرهای مخصوص آتش نشانی
در بخش بعدی کاربرد برخی از پرفروشترین محصولات از بین این شیرآلات و مزایا و معایب هر کدام را توضیح میدهیم.
شیر دروازهای (Gate Valve)
شیرهای دروازهای برای متوقف کردن یا شروع جریان سیالات در لوله استفاده میشوند. عملکرد شیرهای دروازهای شامل بالا بردن یک صفحه دایرهای است که در مرکز بدنه و درست در مسیر حرکت سیال قرار دارد. هنگامی که شیرهای دروازهای باز هستند؛ هیچ مانعی برای جریان وجود نخواهد داشت زیرا قطر دهانه شیر به اندازه قطر لوله است.
از مزایای مهم شیرهای کشویی یا دروازهای میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- دارای اصطکاک بسیار کمی هستند
- آنها را میتوان به دو صورت در مدار استفاده کرد
- امکان کاهش جریان با حداقل افت فشار را دارند
- به صرفهجویی در مصرف انرژی کمک میکنند
- در صورت باز شدن کامل و آببندی محکم، افت فشار را کاهش میدهند
معایب این مدل از شیرها نیز عبارتند از:
- نمیتوان آنها را به سرعت باز و بسته کرد
- باعث ایجاد ارتعاش میشوند
- در سیستمهایی که دمای بالا به طور نامنظم تغییر میکند؛ امکان نشتی از آنها وجود دارد
- عملیات نگهداری و تعمیر آنها کمی پیچیده است
مهمترین کاربردهای شیرالات فولادی دروازهای عبارتند از:
- این محصولات برای استفاده در دما و فشار بالا مناسب هستند
- به عنوان شیر روشن و خاموش نیز کاربرد دارند
شیر کروی (Globe Valve)
شیرهای گلوب یا کروی یکی از پرطرفدارترین شیرآلات صنعتی هستند که کاربردهای مختلفی دارند. عملکرد این شیرها شبیه شیرهای دروازهای بوده و از حرکت خطی برای کنترل جریان سیالات استفاده میکنند. مزیت اصلی شیر کروی این است که به اندازه شیرهای دیگر نشتی ندارد. با استفاده از شیرآلات کروی میتوانید از مزایای زیر بهرهمند شوید:
- برای بستن کامل جریان بسیار عالی هستند
- به زمان کمتری برای باز و بسته کردن نیاز دارند
- فرآیند عملکرد آنها آسانتر است
- میتوان از شیر کروی به عنوان شیر بازرسی نیز استفاده کرد
معایب مهم این مدل شیرهای صنعتی نیز عبارتند از:
- مکان افت فشار در سیالات با نصب آنها روی خط بیشتر است
- برای بسته شدن تحت فشار بالا، به نیرو یا یک محرک با گشتاور زیاد نیاز دارند
کاربردهای اصلی شیرهای کروی نیز عبارتند از:
عمدتاً به عنوان شیر گاز کاربرد دارند ولی ممکن است به عنوان شیر کنترل جریان برای سیالاتی که دمای بالایی دارند نیز استفاده شوند.
شیر توپی (Ball Valve)
شیرهای توپی از یک جسم کروی شکل برای کنترل جریان سیال استفاده میکنند. این شیرهای صنعتی انتخاب ایدهآلی برای کنترل خطوطی هستند که نوعی گاز در آنها جریان دارد؛ زیرا می توانند بهتر آببندی میشوند. شیرهای توپی به خصوص اگر جزء دسته شیرالات استیل باشند؛ محصولات همه کارهای هستند و میتوانند تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد دما را تحمل کنند.
مزایای عمده این محصول عبارتند از:
- به تعمیر و نگهداری و روغنکاری زیادی نیاز ندارند
- بسیار مقرونبهصرفه هستند به خصوص اگر جنس بدنه آنها چدنی یا فولادی باشد
- خاصیت ضد نشتی دارند
- به سرعت باز و بسته میشوند.
معایب شیرهای توپی نیز عبارتند از:
- برای استفاده دائم مناسب نیستند
- ذرات موجود در سیال با سطح داخلی شیر برخورد کرده و به آنها میچسبند. این ممکن است باعث نشت، سایش و سایر مشکلات شود.
اصلیترین کاربردهای شیرهای توپی نیز عبارتند از:
- برای کنترل جریان و فشار سیالات خورنده، مایعات معمولی و گازها کاربرد دارند
- علاوه بر صنعت نفت و گاز، در بسیاری از بخشهای تولیدی، خطوط منتهی به منبع ذخیرهسازی مواد شیمیایی و حتی مصارف مسکونی نیز استفاده میشوند
شیر پروانهای
شیرهای پروانهای قابلیت کنترل محدودی داشته اما کاربردهای مختلفی در سیستمهای تامین آب، تصفیه فاضلاب، تاسیسات آتشنشانی، تامین گاز، صنایع شیمیایی و نفت، سیستمهای جابجایی سوخت، تولید برق و… دارند. در بدنه این محصولات یک دیسک فلزی که در حالت بسته عمود بر جریان است قرار دارد. شیرهای پروانهای به صورتی طراحی شدهاند که بتوانند به ۳ شکل الکترونیکی، دستی یا پنوماتیکی کار کنند.
اصلیترین مزایای شیرآلات چدنی پروانهای عبارتند از:
- بسیار دقیق هستند و برای مصارف صنعتی حساس کاربرد دارند
- کاملا قابل اعتماد هستند و نیاز به نگهداری بسیار کمی دارند
- قابلیت استفاده به عنوان شیر گاز را دارند
- می توان بدون آسیب زدن به سیستم لولهکشی آنها را نصب یا جمع کرد
مهمترین معایب شیرآلات پروانهای نیز عبارتند از:
- سیستم قطعکننده محکمی ندارند
- بخشی از دیسک داخلی آنها همیشه در معرض جریان است حتی زمانی که شیر کاملا باز است. این ممکن است منجر به تغییر فشار شود
- کاربردهای مهم شیرهای پروانهای نیز عبارتند از:
- میتوان از نوع استیل آنها در صنایعی مانند صنعت تولید دارو، تولید مواد شیمیایی و فرآوری مواد غذایی استفاده کرد
- برای کنترل جریان مایعات خورنده که دما و فشار کمی دارند بسیار ایدهآل هستند
- همانطور که مشاهده میکنید شیرآلات صنعتی تنوع بسیار بالایی دارند و هر کدام از آنها برای یک کاربرد مشخص طراحی شدهاند. بنابراین برای انتخاب بهترین گزینه از بین آنها، حتما باید به کاربری خط، جنس سیال و میزان فشار و دمای آن نیز توجه کنید.