انواع شیر ها و دریچه های صنعتی

Axial valve – دریچه های محوری جریان 

دریچه های محوری جریان ( Axial flow valve ) یکی از انواع شیر ها و دریچه های صنعتی هستند که با عملکرد قابل اعتماد ثابت شده به کاهش هزینه تعمیر و نگهداری و از دست رفتن زمان تولید کمک می کند. انتخابی که عملکرد ایمن و قابل اعتماد کارخانه شما را تضمین می کند.

یک مفهوم منحصر به فرد

 شیر محوری جریان از اوایل سالهای 1900 میلادی به عنوان یک سبک از شیرآلات استثنایی در نیروگاه های آبی استفاده شدند. 

جریان محوری به مسیر جریان متقارن و بدون مانع بین بدنه داخلی و خارجی شیر اشاره دارد. در طول دهه‌های گذشته، این شیرهای محوری موقعیت ویژه ای را در طیف کاملی از بخش‌های صنعت نفت و گاز کسب کرده اند. از جمله در بخش های: تولید، فراوری، انتقال، ذخیره سازی و توزیع. اینگونه شیر ها همچنین برای کاربردهای خاص در مورد آب نیز اثبات شده هستند.

یک راه حل تکامل یافته

از نظر ماهیت طراحی، شیر محوری دارای مزایای منحصر به فردی است که آن را به طور خاص برای کنترل خدمات و کاربردهای ایمنی ویژه و مناسب تر می کند. راه حل های سوپاپ محوری که ما امروز ارائه می کنیم، تکامل تمام شیرهایی است که در طول شصت سال گذشته توسعه یافته اند. جریان محوری از یک مفهوم منحصر به فرد به یک طراحی بالغ تبدیل شده است.

مزیت های بلند مدت 

انتخاب سوپاپ اغلب بر اساس فلسفه های طراحی قدیمی و هزینه سرمایه (قیمت شیر) است. با این حال، شیرهای کنترل و ایمنی می توانند عناصر حیاتی در یک سیستم فرآیند باشند. خرابی یا خرابی دریچه می تواند به طور جدی بر عملکرد کارخانه، محیط زیست و نتیجه شما تاثیر بگذارد. انتخاب سوپاپ باید بر اساس استدلال های فنی و اقتصادی صحیح و دیدگاه های بلند مدت باشد. انتخاب این شیرهای محوری با عملکرد قابل اعتماد اثبات شده به کاهش هزینه تعمیر و نگهداری و از دست رفتن زمان تولید کمک می کند. 

منبع: https://mokveld.com/en/axial-flow#:~:text=A%20unique%20concept,valve%20inner%20and%20outer%20body.

Ball valve – شیر توپی – نحوه کار آنها

 

 

این نوع شیرها برای قطع کامل جریان هستند که جریان یک مایع یا گاز را با استفاده از یک توپ دوار دارای حفره کنترل می کنند. با چرخاندن توپ به یک چهارم دور (90 درجه) حول محور آن، سیال در جریان می تواند از آن عبور کند یا متوقف شود. این شیرها به طول عمر طولانی شناخته شده هستند و آب بندی قابل اعتمادی را دارا هستند، حتی زمانی که شیر برای مدت طولانی استفاده نمی شود همچنان کارآمد باقی می ماند. در نتیجه، آنها به عنوان شیر قطع کامل محبوب تر هستند. این شیرها نسبت به سایر انواع شیرها در برابر محیط های آلوده مقاوم تر هستند.

در نسخه های خاص از شیرهای توپی به عنوان شیر کنترلی نیز استفاده می شود. این کاربرد به دلیل دقت نسبتاً محدود کنترل دبی در مقایسه با انواع دیگر شیرهای کنترل کمتر رایج است. با این حال، شیر در اینجا مزایایی نیز دارد. به عنوان مثال، حتی در مورد سیالات کثیف، همچنان از آب بندی قابل اعتماد اطمینان می دهد.

منبع: https://tameson.com/ball-valve-introduction.html

Bottom drain ball valve – شیرهای دارای تخلیه تحتانی

شیرهای دارای تخلیه تحتانی را می توان در ساخت اکثر راکتورها استفاده کرد. این شیرها به ویژه برای کسانی که با پلیمرها یا مواد دیگری کار می کنند که باید در حالی که هنوز داغ هستند و قبل از اینکه سرد و جامد شوند از راکتور تخلیه شوند، مفید هستند. این شیرها همچنین برای مخازن 1 گالن و بزرگتر که برای بازیابی محصول بسیار بزرگ هستند بسیار مفید هستند. شیرهای دارای تخلیه تحتانی به ندرت روی راکتورهای میکرو و مینی با حجم کم و وزن کشتی سبک نصب می شوند.

یک شیر تخلیه تحتانی استاندارد دارای یک گردن قابل تنظیم است. در حالت کاملاً باز، ساقه به طور کامل جمع می شود تا راه گذرگاه را برای تخلیه کاملا باز کند.

هنگامی که دریچه دوباره بسته می شود، مواد موجود در این گذرگاه توسط ساقه بالا رونده به داخل راکتور رانده می شود. شیرهایی با گذرگاه کاملا باز 3/8 اینچ برای مخازن با حجم 1000 میلی لیتر تا 2 گالن توصیه می شود. یک شیر 1/4 اینچی برای 600 میلی لیتر و مخازن کوچکتر مناسب است. 

https://www.parrinst.com/products/stirred-reactors/options-accessories/bottom-drain-valves/

دریچه خروجی و تخلیه تحتانی

شیرهای خروجی و تخلیه تحتانی بطور متنوعی برای استفاده در سرویس مایع و گاز یا با دوغاب، پلیمرها و سیالات با ویسکوزیته بالا که ممکن است جامد شوند، ایده آل می باشد. https://strahmanvalves.com/products/strahman-process-valves/bottom-outlet-and-drain-valve/

شیرهای تخلیه تحتانی

شیرهای تخلیه تحتانی با طراحی عملکرد دستی یا پنوماتیکی برای تخلیه مخازن صنعتی و شیمیایی با بالاترین استانداردهای ایمنی کاربرد دارند. استحکام، استحکام این شیرها ایمنی عملیات را حتی در شرایط کاری شدید نیز تضمین می کند. 

 https://cranecpe.com/product/krombach-bottom-drain-valves/

Butterfly valve – شیر پروانه ای – چگونه کار می کنند؟

شیرهای پروانه ای شیرهای یک چهارم چرخشی هستند که دارای کارایی باز و بسته کامل یا تعدیل جریان هستند. آنها سبک وزن هستند، فضای کمی برای نصب نیاز دارند، بودجه کمتری نیاز داشته، عملکرد سریع دارند و با اندازه های دهانه بزرگ در دسترس هستند. “پروانه” در حقیقت دیسکی است که به یک میله متصل است. هنگامی که دریچه باز می شود، دیسک میچرخد ​​تا مایع از آن عبور کند. هنگامی که میله دیسک را با یک چهارم چرخش در مقابل جریان قرار گرفته و جریان سیال بسته می شود. 

اصل عملیات

شیرهای پروانه ای ساختار نسبتاً ساده ای دارند. تصویر زیر اجزای اصلی یک شیر پروانه ای را نشان می دهد که عبارتند از بدنه، آب بندی، دیسک و شفت.

قطعات یک شیر پروانه ای: دستگیره (A)، شفت (B)، حلقه اورینگ (C)، آب بندی (D)، دیسک (E)، بدنه شیر (F)

شیرهای پروانه ای که برای خدمات تعدیل استفاده می شوند می توانند دارای مشخصه خطی یا درصد برابر باشند.

خطی: هنگامی که دیسک X% باز می شود، سرعت جریان در X% از حداکثر سرعت جریان است. برای مثال، اگر دیسک 1/3 دور (30 درجه) باز شود، سرعت جریان 33.3 درصد حداکثر خواهد بود.

برابر: یک رابطه لگاریتمی بین حرکت دیسک و سرعت جریان وجود دارد. به عنوان مثال، اگر دیسک 10 درجه بچرخد و سرعت جریان از 100 به 170 متر مکعب در ساعت افزایش یابد که 70 درصد افزایش می یابد، چرخش 10 درجه بعدی باعث می شود که سرعت جریان از 170 به 289 متر مکعب افزایش یابد . h 

شیرهای پروانه‌ای در طرح‌های مختلفی وجود دارند که هر کدام کاربردها و محدوده‌های فشار خاصی دارند. شیرهای پروانه ای را می توان بر اساس طراحی بسته شدن دیسک، طراحی اتصال و روش فعال سازی آنها دسته بندی کرد.

طراحی بسته شدن دیسک

دریچه های پروانه ای بسته به محل قرارگیری ساقه نسبت به خط مرکزی دیسک و زاویه سطح نشیمنگاه سوپاپ می توانند متحدالمرکز یا خارج از مرکز باشند.

متحدالمرکز

ابتدایی ترین طراحی شیر پروانه ای، شیر پروانه ای مرکز یا متحدالمرکز است. ساقه از خط مرکزی دیسک عبور می کند، و نشیمنگاه، حاشیه قطر داخلی بدنه شیر است. این طراحی سوپاپ با افست صفر به عنوان نشسته ارتجاعی شناخته می شود زیرا آب بندی کارآمد به انعطاف پذیری بخش پلاستیکی متکی است. هنگام بسته شدن، دیسک ابتدا با چرخش 90 درجه در حدود 85 درجه با بخش پلاستیکی تماس پیدا می کند. شیرهای پروانه ای متحدالمرکز برای محدوده های فشار کم مناسب هستند.

طراحی اتصال

شیرهای پروانه ای می توانند به روش های مختلف به سیستم لوله کشی متصل شوند. متداول ترین اتصالات عبارتند از نوع ویفر، نوع لگ و فلنج.

انواع نحوه اتصال شیر ​​پروانه ای: شیر پروانه ای از نوع ویفری (A)، شیر پروانه ای فلنج دار (B)، شیر پروانه نوع لگ (C).

سبک ویفری

مقرون به صرفه ترین مدل می باشد که شیر بین دو فلنج لوله ساندویچ می شود. پیچ‌های بلندی که از اطراف شیر عبور می‌کنند، فلنج‌های لوله را به هم متصل می‌کنند. این نوع اتصال برای آب بندی در برابر فشارهای دیفرانسیل دو جهته و جلوگیری از جریان برگشتی در سیستم مناسب است. 

شیرهای پروانه ای را می توان به صورت دستی توسط دستگیره ها و چرخ دنده ها یا به طور خودکار توسط محرک های الکتریکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی کنترل کرد. 

منبع: https://tameson.com/butterfly-valve.html

Diaphragm valve – دریچه دیافراگمی چیست؟

شیر دیافراگمی نوع خاصی از شیر قطع کردن جریان سیال است و ماهیتی دو جهته دارد. از نظر ساختاری از شیرهای معمولی متمایز است. همانطور که از نام آن پیداست دیافراگم عنصر باز و بسته کننده در یک شیر دیافراگمی است که از یک ماده نرم/انعطاف پذیر ساخته شده است که از مواد الاستیک، غیر خورنده و غیر قابل نفوذ مانند لاستیک و پلاستیک ساخته شده است که سیال را از داخل حفره بدنه شیر جدا می کند. این دیافراگم از حفره پوشش و عضو محرک که از آلودگی محیط کار و خوردگی قطعات عملیاتی جلوگیری می کند.

در محیط هایی با اعمال فشار کم، دمای پایین، مواد خورنده و معلق می توان از شیرهای دیافراگمی استفاده کرد. آنها از سادگی ساختار، آب بندی قوی و مثبت، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت کم در مقابل سیال بهره می برند و از آنجایی که هیچ مسیر نشتی در ساخت طراحی وجود ندارد، این شیرها ضد نشتی در نظر گرفته می شوند، این عملکرد باعث می شود که این نوع دریچه بسیار ارزشمند باشد وقتی که هیچ نشتی به خارج از دستگاه قابل قبول نیست. همه این مزایا باعث می شود که شیر دیافراگمی برای بسیاری از کاربردها محبوب و مناسب باشد.

 مزایای شیر دیافراگمی:

همچنین ممکن است از شیرهای دیافراگمی برای محدود کردن جریان استفاده شود. 

شیر دیافراگمی از نوع سرریزی برای تنظیم جریان های کوچک مناسب است.

به دلیل طیف گستره آسترها، مقاومت شیمیایی قوی می توانند داشته باشند.

شیرهای دیافراگمی مخصوصاً برای تصفیه روغن های خورنده بدون آلودگی، دوغاب های فیبری، مایعات سمی یا سایر سیالات ایده آل هستند.

قطعات عملکردی شیر دیافراگمی در معرض مواد داخل خط لوله قرار نمی گیرد. 

هیچ شانسی برای نشت از طریق میله مرکزی در دریچه ها وجود ندارد.

 معایب شیر دیافراگمی:

حالت سرریزی در طراحی داخلی شیر از تخلیه کامل لوله جلوگیری می کند.

دمای کار و فشار قابل تحمل برای این شیر ها محدود است.

دیافراگم می تواند بر فشار هیدرواستاتیک تاثیر گذاشته و آن را کاهش دهد.

دیافراگم در صورت استفاده گسترده در سرویس‌های محدود کننده شدید حاوی ناخالصی‌ها می‌تواند دچار خوردگی شود.

سایز این نوع دریچه های دیافراگمی معمولا به اندازه های کوچک محدود می شود.

منبع: https://www.ntgdvalve.com/diaphragm-valve/

Globe valve – دریچه های گلوب

شیر گلوب یک شیر حرکت خطی است و در درجه اول برای توقف، شروع و تنظیم جریان طراحی شده است. دیسک یک شیر گلوب را می توان به طور کامل از مسیر جریان خارج کرد یا می تواند مسیر جریان را به طور کامل ببندد.

شیرهای معمولی گلوب ممکن است برای خدمات ایزوله و یا محدود کردن جریان استفاده شوند. اگرچه این شیرها افت فشار کمی بالاتر از شیرهای مستقیم (مثلاً دروازه، پلاگ، توپ و غیره) ایجاد می کنند، اما ممکن است در جایی استفاده شوند که افت فشار از طریق شیر یک عامل کنترل کننده نباشد.

دریچه های گلوب به طور گسترده ای برای کنترل جریان استفاده می شوند. محدوده کنترل جریان، افت فشار و وظیفه باید در طراحی شیر در نظر گرفته شود تا از خرابی زودرس جلوگیری شود و از خدمات رضایت بخش اطمینان حاصل شود. دریچه هایی که تحت فشار دیفرانسیل بالا قرار می گیرند، نیاز به تمهیدات ویژه دریچه دارند.

https://www.wermac.org/valves/valves_globe-valves_linear-motion-valve.html

شیر های درپوش چرخشی یک تلفیق منحصر به فرد از دریچه های گنبدی، شیرهای پروانه ای و شیرهای کنترلی کلاسیک هستند. شیرهای دوار تمام مزیت های این نوع شیرها از جمله مسیر باز برای جرین، بدون نقطه ی کور، کنترل جریان های دارای فشار زیاد، طراحی یک پارچه و کنترل بسیار خوب جریان را در خود جمع کرده اند. 

یکی از مزایای اصلی شیر پلاگین دوار عبور آزاد آن است. به دلیل محدود کننده جریان که به صورت متقاطع به سمت جریان حرکت می کند، جریان سیال لازم نیست از طریق دیواره محفظه منحرف شود. این یک مزیت ویژه برای محیط های ساینده یا چسبنده دارد. 

منبع: https://www.solidswiki.com/index.php/Rotary_Plug_Valves#:~:text=Rotary%20Plug%20Valve%20is%20an,and%20very%20good%20control%20properties.

Segmented ball valve – شیر توپی  سگمنتی چیست؟

یک دریچه توپی سگمنتی مشابه یک شیر توپی معمولی است، اما با یک قطعه شکاف V شکل در توپی. این شیر کنترلی قابلیت رنج دهی خوب، کنترل جریان و قطع خوبی دارد. این نوع شیر کنترل جریان بدون گرفتگی و ظرفیت بالا را فراهم می کند. توپ دارای ناچ V شکل به طور ویژه برای به حداکثر رساندن ظرفیت و افزایش عمر آب بندی و یکپارچگی خاموش طراحی شده است.

منبع:

https://www.emerson.com/en-us/automation/valves-actuators-regulators/control-valves/segmented-ball-valves#:~:text=A%20segmented%20ball%20valve%20is,inherent%20equal%20percentage%20flow%20characteristic.