انواع شیرآلات صنعتی

به طور کلی در سیستم انتقال سیال هر قطعه ای که موجب قطع و وصل، ایجاد انحراف در مسیر و یا تغییر دبی در مسیر عبوری سیال گردد شیر یا والو نامیده می شود .

قدیمی ترین والو موجود در جهان توسط کشاورزان در هنگام آبیاری مزارع ابداع شد آنها جهت مسیر عبوری را با خاک مسدود و یا منحرف می کردندبه مرور زمان و با کشف فلزات این انحراف توسط تیغه های فلزی انجام میشد. ابتدایی ترین والو فلزی نیز همان دریچه های تیغه ای شکل می باشد که در مسیر رودخانه ها و کانال های کم جریان در حاشیه مزارع قابل مشاهده است . به مرور زمان و با توجه به پیدایش لوله های انتقال سیال نیاز به تغییر در ساختار والو ها با توجه به نوع کنترل در عبور سیال حس شد که شروع شاخه بندی و پیدایش انواع شیرآلات صنعتی گوناگون گردید. با پیدایش والو های جدید دیگر فقط وظیفه قطع و وصل مسیر سیال مطرح نیست بلکه با توجه به نوع سیال و فاز آن کنترل دبی، فشار و  تغییر جهت در چند مسیر مختلف و کنترل مسیر براحتی امکان پذیر خواهد بود. در ذیل به بررسی سرشاخه های انواع این والو ها خواهیم پرداخت.

شیر گیت والو GATE VALVE

ابتدایی ترین والو اختراع شده گیت والو می باشد چنانچه اشاره شد ابتدا توسط کشاورزان ابداع و به مرور در صنایع نیز ورود پیدا کرد حتی درب ورودی قلعه های قدیمی نیز طبق ساختار گیت والو طراحی شده است.

شیر گیت والو GATE VALVE در دسته‌بندی قطع و وصل جریان (on- off) قرار دارد این مدل والو ها در حالت نیم باز دچار آسیب خواهند شد. گیت   مسدود کننده جریان (گوه ای یا تخت)، که به‌وسیله ساقه شیر حرکت خطی عمود بر جریان خواهد داشت وظیفه باز و بسته کردن شیر را بر عهده دارد. دو سیترینگ در دو طرف گیت قراردارد که در اثر تماس آن باسطوح آب‌بندی عضو مسدود کننده جریان مسیر مسدود می‌گردد. آب‌بندی در این شیرها به صورت تماس فلز به فلز(Metal to Metal / Metal Seated) می‌باشد. البته در نوع خاصی از این والو ها جنس زبانه و سیت رینگ ها از لاستیک و یا تفلون بوده که نوع آب بندی آن SOFT SEAT  می باشد که به اصطلاح نشتی صفر می باشند. تیغه گیت والو ها در سایز های کوچک بصورت یک تکه SOLID WEDGE  ساخته میشود اما در سایز های بزرگتر با توجه به میزان انقباض و انبساط و همچنین وزن نهایی والو تیغه ها بصورت تو خالی FLEXIBLE WEDGE  طراحی می گردند. جهت سیالات متخلخل با خورندگی و سایش بالا نیز از KNIFE GATE VALVE  استفاده میشود که با نازکتر شدن والو میزان خورندگی کاهش یابد.

شیر توپی BALL VALVE

شیر توپی در زمره والو های ربع گرد می باشد. طراحی این والو به شکلیست که به قرار گرفتن یک کره در داخل والو و چرخش ۹۰ درجه این آن مشیر عبور سیال باز وا یا بسته می گردند آب بندی متادول در این نوع والوها تفلون PTFE و یا متریال سخت PEEK  می باشد که برای این گونه والو ها نشتی صفر را به ارمغان خواهند آورد، هرچند که در یکسری از این والو ها به علت وجود دمای بالا از سیت با جنس فلز نیز بکار می رود. نمونه طراحی بال برخی از این والو ها  بصورتی است که در صورت بروز آتش سوزی و ذوب شدن PTFE  به علت آزاد بودن بال در هنگام بسته بودن شیر توپی BALL VALVE  ، بال حرکت کرده و با توجه به فشار سیال به سمت مقابل بدنه چسبیده و مانع حرکت سیال و گسترش اتش سوزی خواهد شد. در بال والو های کوچک تولید بال بصورت یک تکه و توپر انجام میپذیرد اما در سایز های بالاتر با توجه به اینکه متریال می بایست از متریال بدنه در برابر خوردگی مقاومت بیشتری داشته باشد جهت کمتر نمودن هزینه های ساخت بصورت توپی تو خالی HOLLOW BALL  تولید می گردد. بال والو ها از نظر میزان قطر داخلی بال به دو گرون FULL BORE  و REDUCED FORE تقسیم بندی می گردند.

شیر گلاب والو GLOBE VALVE

ساختار بدنه این والو ها شبیه به GATE VALVE  ها می باشد با این تفاوت که قطعه قطع کننده در این والو ها به شکل گوه و یا به شکل سوزن مخروطی ودر والو های سایز پایین تر می باشد. این قطعه که اصلاحا دیسک نامیده میشود با توجه به ساختار مخروطی از بالا به پایین حرکت کرده و وظیفه کنترل دبی سیال را بر عهده دارد عموما آب بندی این گونه والوها بهتر از فلز به فلز بوده و دقت تراش در ناحیه سیت و گوه دیسک بسیار مهم است. والو های سوزنی عمدتا در سایز های پایینتر و به جهت تنظیم دقیقتر میزان دبی سیال تولید می گردند. بر روی بدنه شیر گلاب والو GLOBE VALVE  یک فلش که جهت مسیر عبور سیال را نشان میدهد خودنمایی میکند به این علت که هنگام نصب می بایست به جهت صحیح دقت کرد، چنان که همانطور از نقشه والو مشخص می باشد در مسیر حرکت سیال در والو اگر بسته باشد فشار موجود در سیال باعث فشرده شدن گوه قطع کننده با سیت والو شده که آب بندی بهتری را رقم خواهد زد.

شیر یکطرفه CHECK VALVE

این والو ها در مسیری قرار می گیرند که می بایست جهت برگشت سیال به مبدا در صورت افت فشار بلوکه گردد. بدین صورت که قطعه مسدود کننده بصورت لولای و یا رفت و برگشت در بدنه والو تعبیه می گردد در حالتی که خط دارای فشار است این قطعه بواسطه فشار موجود در خط به کناری رفته و زمانی که فشار سیال پایین آمده و یا قطع می گردد بواسطه نیروگ گرانش و یا فنر موجود در سیستم برگشته و مسیر سیال برگشتی شیر یکطرفه CHECK VALVE  را مسدود خواهد کرد.

شیر پروانه ای BUTTERFLY VALVE

این والو ها از نظر عملکرد شبیه به والو توپی BALL VALVE  می باشد اما قطعه مسدود کننده در آن شبیه به GATE VALVE  ها و بصورت تیغه ایست. این تیغه با کمک شفت والو در مسیر سیال قرارداشته و با یک چرخش ۹۰ درجه مسیر را مسدود خواهد کرد. با توجه به ساختار تیغه ای قطعه قطع و وصل این واو ها طول کمی از مسیر را جهت نصب اشغال خواهند کرد. بدنه باریکتر وزن و قیمت نهایی شیر پروانه ای BUTTERFLY VALVE   را بشدت کاهش خواهد داد در صورتی که قرار گیری کل تیغه در هنگام عبور سیال خوردگی تیغه را بشدت افزایش خواد داد.

شیر دیافراگمی DIAPHRAGM VALVE

والو های دیافراگمی نیز ساختاری شبیه به والو GLOBE VALVE  داشته با این تفاوت که یک لایه ورق مانند لاستیکی بصورت متحرک مابین قطعه مسدود کننده و سیت والو قرار داشته که وظیفه قطع و وصل جریان با حداقل خوردگی را انجام می دهد در این والو ها قسمت دیافراگم در معرض خوردگی سیال که عموما دارای تخلخل بالاست قرار می گیرد و در شیر دیافراگمی DIAPHRAGM VALVE  قابلیت تعویض با هزینه کم را به نسبت سایر والو ها خواد داشت.

شیر کنترل CONTROL VALVE

والو های کنترلی  دارای  ساختار شبیه به GLOBE  VALVE  ها داشته با این تفاوت که با قرار گرفتن ادوات اندازه گیری دبی در دو طرف والو و همچنین قرارپیری موتور (برقی و یا پنوماتیک) بر روی شفت این والوها قابلیت کنترل اتوماتیک جریان سیال عبوری را دارا خواهد بود. شیر کنترل CONTROL VALVE   با توجه نوع کارکرد حساس از متریال با کیفیت بالاتر و همچنین دقت بالاتر در فرایند تولید و تراش را نیازمند است.

شیر صافی  STRAINER

شیر صافی در واقع والو نمی باشد اما باتوجه به ساختار بدنه،  گروه سازندگان والو آن را تولید می کنند . با قرار گرفتن یک مش توری با در درون بدنه این والوها سیستم سیال از وجود تخلخل و ایجاد مشکل در عملکرد سایر والو ها جلوگیری خواهد کرد. بر روی بدنه این والو ها یک فلش وجود دارد تا بدرستی در مسیر نصب گردند و معمولا در پایین ترین قسمت این والو ها دریچه و یک خروجی کوچک  DRAIN طراحی و نصب شده که به جهت خارج نمودن ضایعات جامد محبوس شده در فیلتر شیر  صافی STRAINER می باشد.