شیرآلات صنعتی و کاربرد آنها
فهرست مطالب
شیرآلات صنعتی دستگاه‌های مکانیکی هستند که برای تنظیم جریان مایع یا گاز در یک سیستم پایپینگ، راه‌های عبور را باز، بسته یا تا حدی مسدود می‌کنند. با وجود تنوع بسیار این محصول در بازار، یافتن شیری که نتایج بهینه و مناسب با کاربری مورد نظر شما داشته باشد می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. آشنایی کلی با مدل‌های مختلف شیرآلات صنعتی موجود در بازار و نحوه کارکرد آنها، اولین گام مهم در فرآیند انتخاب شیرآلات است.
انواع شیرآلات صنعتی از نظر نوع طراحی
فاکتورهای بسیاری وجود دارد که بر مبنای آن می‌توان شیرآلات صنعتی را به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد. اما شکل طراحی مهم‌ترین فاکتوری است که می‌توان بر اساس آن انواع شیرآلات فولادی و سایر محصولات این گروه را تعیین کرد.
شیر دروازه‌ای (Gate Valve)
این محصول نوعی شیر صنعتی است که کاربردهای مختلفی در سیستم‌های پایپینگ دارد. شیوه طراحی این شیر خطی است و به روش شیرهای خاموش در باز و بسته کردن جریان سیال عمل می‌کند. شیر دروازه‌ای معمولا به کمک نیروی مکانیکی، چرخ دنده و یا محرک الکتریکی، پنوماتیکی و هیدرولیکی یا به طور کامل باز یا به طور کامل بسته می‌شود. از این مدل شیر نمی‌توان به عنوان شیر گاز استفاده کرد.
شیر گلوب (Globe Valve)
از این مدل شیر صنعتی برای تنظیم جریان سیال و به عنوان دریچه گاز استفاده می‌شود. شیرآلات گلوب با عبور سیال از یک گذرگاه غیرخطی باعث ایجاد افت فشار در خط لوله می‌شوند. این شیر نیز مانند شیرهای دروازه‌ای جریان را قطع می‌کنند؛ اما به جهت عملکرد بهتر در انجام این کار، نسبت به شیرهای دروازه‌ای ارجح هستند.
شیر یک طرفه
برای اینکه جریان برگشتی سیال در سیستم لوله‌کشی وجود نداشته باشد و به دستگاه‌های پایین دست خط مانند پمپ، کمپرسور و… آسیبی وارد نشود؛ از این مدل شیر استفاده می‌شود. سیستم عملکردی شیر یک طرفه وابسته به فشار سیال است؛ به این ترتیب که هر زمان سیال فشار کافی داشته باشد دریچه داخلی شیر باز می‌شود و هر زمان که جریان معکوس در خط وجود داشته باشد دریچه بسته می‌شود.
شیر چک
این مدل از شیرها نیز زیر مجموعه شیرآلات یک طرفه هستند که جریان سیال به یک طرف را امکان‌پذیر می‌کنند. به همین خاطر به آنها شیر بدون بازگشت نیز گفته می‌شود. اصلی‌ترین دلیل استفاده از شیر چک در سیستم پایپینگ، جلوگیری از جریان برگشتی سیال است. این مدل از شیرها برای پیشگیری از برگشت جریان، نیاز به اختلاف فشار دارند.
در واقع عاملی که باعث جلوگیری از وقوع این حالت می‌شود؛ فشار بیشتر سیال در پورت ورودی نسبت به پورت خروجی است. هر زمان که فشار سمت خروجی بیشتر می‌شود؛ شیر به صورت خودکار بسته به مکانیسم حرکتی که برای طراحی دریچه به کار رفته است بسته شده و جریان را مسدود می‌کند. شیرهای چک برخلاف سایر شیرآلات استیل و فولادی برای عملکرد صحیح به دسته، اهرم، محرک یا انسان نیاز ندارند.
شیر توپی
این مدل از شیرها نیز جزء شیرآلات خاموش طبقه‌بندی شده و عملکرد یک چهارم چرخشی دارند. دریچه‌ای که برای مسدود کردن مسیر سیال در بدنه شیر تعبیه شده است به شکل توپ است. به همین خاطر به این شیرآلات شیر توپی گفته می‌شود. این شیرآلات نسبت به شیرآلات دروازه‌ای که تقریبا عملکرد و کاربرد مشابه دارند؛ سبک‌تر و فشرده‌تر بوده و به دو صورت شناور و تراننیون (ورودی جانبی یا بالا) طراحی می‌شوند.
شیر پروانه‌ای
این شیرهای صنعتی که وظیفه اصلی آنها تعدیل یا باز و بسته کردن جریان سیال موجود در سیستم است؛ کاربردهای مختلفی دارد و یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین شیرآلات صنعتی محسوب می‌شود. این شیرها به دو صورت متحدالمرکز یا خارج از مرکز (دو یا سه گانه) طراحی و تولید شده و شکل فشرده‌ای دارند. تولید شیرهای پروانه‌ای نسبت به شیرهای توپی کم هزینه‌تر است. به همین خاطر طی سال‌های اخیر حجم تقاضا برای خرید این شیرها به شدت افزایش یافته است. از شیرهای پروانه‌ای به طور گسترده در صنایع اتوماسیون، نفت و گاز استفاده می‌شود.
شیر پینچ (Pinch Valve)
این شیرهای دو طرفه برای سیستم‌های پایپینگی که وظیفه آنها انتقال مواد خورنده، ساینده یا دانه‌ای است کاربرد دارد. در این مدل از شیرآلات صنعتی، دریچه داخلی به کمک هوای فشرده باز و بسته می‌شود. در ساختار داخلی این محصولات برای جداسازی محیط از آلودگی، از آستین‌های لاستیگی انعطاف‌پذیر استفاده شده است.
سیالاتی مانند دوغاب و سیالات گرانولی مانند ماسه، سیمان، شن، الیاف نساجی، زغال چوب، پودر، گلوله، براده، قطعات شیشه و مواردی از این دست با شیرآلات صنعتی پینچ سازگاری بسیار خوبی دارند. این محصولات علاوه بر اینکه کاربری ساده‌تری نسبت به برخی از شیرآلات صنعتی دیگر دارند؛ بسیار مقرون‌به‌صرفه هستند و کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون برای آنها تعریف شده است.
شیر دو شاخه یا پلاگین (Plug Valve)
این محصولات در دسته شیرآلات چرخشی یک چهارم خاموش جای دارند و اولین بار به شکل ساده توسط رومی‌ها جهت کنترل جریان آب در خطوط لوله‌کشی طراحی و استفاده شدند.
شیر اطمینان
شیر اطمینان یک نوع شیر ایمنی است که هدف از کاربرد آن در سیستم‌های پایپینگ، کنترل فشار بیش از حد سیال در خط و محافظت از سیستم در برابر این فشار است. هر زمان که فشار سیال موجود در خط، از فشار حداکثری که سیستم بر مبنای آن ساخته شده است بیشتر شود؛ ممکن است فشار مازاد به خط آسیب برساند.
در چنین سیستمی وجود شیر اطمینان یک نعمت است؛ چرا که به محض بالا رفتن فشار می‌توان با باز کردن شیر اطمینان از آسیب دیدن خط جلوگیری کرد. برخی از این محصولات به صورتی طراحی شده‌اند که به محض رسیدن فشار سیال به حد معینی به صورت اتوماتیک باز می‌شوند.
در این مکانیزم دریچه آرام باز شده و باعث می‌شود که فشار نامطلوب به سرعت کاهش پیدا کند. این مکانیزم برای جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار، ایجاد نقص، آتش سوزی یا انفجار در خط کاربرد دارد. از آنجایی که شیرآلات اطمینان فاقد اجزای الکتریکی یا پنوماتیکی هستند؛ هر زمان که مکانیزم ایمنی الکترونیکی یا پنوماتیکی خط کار نکند از آنها استفاده می‌شود.
شیر کنترل
از این مدل شیر صنعتی برای خودکارسازی فرآیندهای پیچیده در صنعت پتروشیمی استفاده می‌شود.
شیر صافی (Y-strainers)
عملکرد اصلی این شیرها فیلتر کردن زباله‌ها و محافظت از تجهیزات پایین دست خط است.
