شیرآلات صنعتی

شیر صنعتی یا ولو چیست؟

ولو (Valve) که به آن شیر یا شیرآلات گفته می شود، تجهیز مکانیکی است که در سیستم های لوله کشی (Piping) برای قطع و وصل کامل جریان و برای تنظیم (دما، فشار، جریان سیال و سطح مایعات) و ایمنی مورد استفاده قرار می گیرد.

فروش انواع ولو (شیرآلات صنعتی یا پایپینگ)

هایپر صنعت فامکو فروشنده انواع شیرآلات پایپینگ اعم از شیر توپی، شیر ایمنی، شیر یکطرفه، شیر دیافراگمی، شیر پروانه ای، شیر سماوری، شیر کروی شیر دروازه ای می باشد.

انواع تقسیم بندی شیرآلات

انواع شیرآلات بر اساس سایز

ولوها بر اساس سایز به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

ولو سیستم اینچی (System Inch): ولوهای سیستم اینچی معمولا بر اساس کلاس کاری (150، 300، 600، 900، 1500 و 2500) PSI و فشار و حرارت (Pressure & Temperature Rating) بر اساس استاندارد ASME B16.34 ساخته می شوند. به اندازه اسمی ولو در سیستم اینچی NPS می گویند.

ولو سیستم متریک Metric System (ISO ,DIN ,EN): ولوهای سیستم متریک معمولا بر اساس PN: Pressure Number (bar) و فشار و حرارت بر اساس استاندارد EN1092-1: Pressure & Temperature Rating می باشد. به اندازه اسمی شیرآلات در سیستم متریک DN می گویند.

در استاندارد ASME B16.34 در جدول شماره 2 مشخص شده است که هر متریال با توجه کلاس کاری می تواند چه فشاری را در رنج دمایی مختلف تحمل کند. فشار بیان شده در جدول شماره 2 همان حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP) متریال در دما مشخص شده می باشد.

جدول ارتباط بین کلاس شیرآلات با فشار اسمی

انواع شیرآلات از نظر اپراتوری

شیرآلات دستی (Manual Valve)

ولوهای دستی به ولوهایی گفته می شود که گشتاور مورد نیاز آن زیر 500 NM باشد و توسط اپراتور و با دست، نیرو باز و بست آن تامین می شود. عملگر این ولوها به صورت اهرمی (شیر پروانه ای)، فلکه (شیر کشویی) و دسته (شیر گازی) می باشد و در سایزهای بالاتر از 8 اینچ، اکثرا شیر با عملگر گیربکسی چرخدنده حلزونی یا پیچی منتهی به فلکه می باشد که توسط اپراتور قابل باز و بست می باشد.

شیرآلات اتوماتیک یا خودکار (Actuators)

به تمامی ولوهایی که بدون نیاز به اپراتور دستی به صورت خودکار یا با دستور اتوماتیک plc یا کنترل از راه دور باز و بسته می شوند، شیر اتوماتیک گفته می شود. شیر مکانیکی خودکار (شیر یکطرفه، شیر اطمینان و غیره)، شیرآلات با اکچویتور پنوماتیک، شیرآلات با اکچویتور برقی، شیرآلات با اکچویتور هیدرولیکی و شیرآلات سلونوئیدی با بوبین برقی از انواع شیرهای اتوماتیک می باشند.

شیر مکانیکی خودکار

شیرآلات خودکار مکانیکی به طور اتوماتیک، با فشار سیال مثل شیر یک طرفه یا در رنج تنظیمی کالیبراسیون شده مثل شیر اطمینان اتوماتیک سیال را عبور یا خروج می دهد.

شیر پنوماتیک (Pneumatic Valve)

شیر پنوماتیک متشکل از شیر با اکچویتور پنوماتیک می باشد. این شیر به دلیل استفاده از فشار باد از دیگر شیرهای اتوماتیک با سرعت بیشتری باز و بست را انجام می دهد. از مدل شیرهای پنوماتیک می توان به شیر توپی پنوماتیک، شیر پروانه ای پنوماتیک و گلوب ولو پنوماتیک اشاره کرد. در بعضی از شیرهای پنوماتیک می توان از یک پوزیشنر با عملگر پنوماتیک استفاده کرد و با 4 تا 20 میلی آمپر، عبور سیال را کنترل کرده و شیر به تدریج قطع و وصل شود.

شیر با اکچیتور برقی (Electric Valve Actuator)

شیر با عملگر برقی از دو جز شیر و عملگر برقی تشکیل می شود که به آن MOV یا Motor Operated Valve می گویند که با تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و انتقال نیرو موجب باز و بسته شدن شیر می شود.

شیر با اکچیوتور هیدرولیک (Hydraulic Actuators)

شیر با اکچویتور هیدرولیکی از اجزای شیر و عملگر هیدرولیکی که با سیال روغن کار می کند تشکیل می شود. برای معادن یا تونل هایی که احتمال انباشته شدن گاز وجود داشته باشد به علت جلوگیری از ایجاد جرقه و اشتعال از شیر هیدرولیکی استفاده می شود.

شیر سلونوئیدی برقی (Solenoid Valve)

در طراحی خطوط پایپینگ نقاط Seat و Unseat، نیروی لحظه ای بیشتری برای باز و بسته کردن استفاده می شود. بوبین برقی این شیر، دارای ساختار بسیار ساده بوده و در ولتاژهای 220V AC، 24V AC و 24V DC تولید می شود و به راحتی قطع و وصل سیال را انجام می دهد.

انواع شیرآلات از نظر حرکت مکانیکی

شیرآلات خطی: مجرابند شیرآلات خطی (شیر کشویی و شیر کروی) با حرکت عمودی یا افقی مسیر سیال را قطع یا وصل می کند.

شیرآلات چرخشی: مجرابند شیرآلات چرخشی با چرخش 90 درجه، مسیر عبور سیال را قطع و وصل می کند. از جمله این شیرها می توان به شیر توپی و شیر پروانه ای و غیره اشاره کرد.

انواع شیرآلات از نظر نحوه ی عبور سیال

ولو قطع و وصل: ولوهای قطع و وصل فقط برای باز و بسته کردن مسیر سیال استفاده می شوند و به علت ایجاد تلاطم (ضربه قوچی) نمی توان از این مدل ولو (شیر کشویی) برای کنترل سیال استفاده کرد.

ولو کنترل جریان: ولوهای کنترل جریان، هم برای قطع و وصل و هم برای کاهش و افزایش دبی جریان استفاده می شوند. این ولوها با اپراتور یا به صورت اتوماتیک، کنترل جریان سیال را انجام می دهند.

شیر مکانیکی خودکار

شیرهای مکانیکی خودکار همانند سفتی ولو (Safety Valve)، فشار شکن و شیر یکطرفه، شیرآلاتی هستند که با تنظیم کالیبراسیون شیر یا با فشار شیر، سیال را عبور، قطع یا کاهش می دهند.

انواع شیر صنعتی

انواع ولو صنعتی بر اساس شکل کلی بدنه، مجرابند و مکانیسم عملکرد در دسته بندی زیر قرار می گیرند:

شیر دروازه ای

• شیر دروازه ای گوه ای
• شیر دروازه ای چاقویی

شیر کروی

• شیر کروی Z شکل
• شیر کروی y شکل
• شیر کروی 90 درجه ای

شیر توپی

• شیر توپی فول بور
• شیر توپی ردیوس بور
• شیر توپی V پورت

شیر پروانه ای

• شیر پروانه ای ویفری
• شیر پروانه ای لاگ
• شیر پروانه ای فلنج دار

مشخصات فنی ولوهای صنعتی

انواع شیر صنعتی شامل شیرآلات صنعتی آب و شیرآلات صنعتی پتروشیمی می شوند که در ادامه با ارائه مشخصات فنی شیرآلات صنعتی به معرفی آنها می پردازیم.

شیر دروازه ای (Gate Valve)

شیر دروازه ای که به آن شیر کشویی یا گیت ولو گفته می شود، جز شیرهای خطی (Linear) است که برای قطع و وصل جریان سیال استفاده می شود. شیر دروازه ای با توجه به مکانیزم طراحی و ساخت ساده و همچنین عملکرد آسان در باز و بسته شدن، بیشترین مصرف را در بین شیرهای خطی قطع و وصل دارد. شیر کشویی در حالت باز، کمترین افت فشار را ایجاد می کند. از شیر دروازه ای به دلیل ایجاد آشفتگی و عدم آببندی در حالت نیمه باز، نمی توان برای کنترل سیال استفاده کرد.

مزایای شیر دروازه ای

• آببندی کامل شیر در هنگام بسته شدن
• افت فشار اندک
• عملکرد آسان
• تعمیر و نگهداری آسان
• قیمت پایین تر با توجه به طراحی ساده و عدم نیاز به دستگاه های پیشرفته برای تولید

معایب شیر دروازه ای

• عدم باز و بست سریع در موارد ضروری (در حالت اپراتوری)
• عدم کنترل سیال
• ایجاد لرزش با تلاطم سیال

انواع شیر دروازه ای

شیر گوه ای (Wedge Gate Valve)

مجرابند شیر گوه ای همانطور که از اسمش مشخص می باشد مثل گوه می باشد. مجرابند گوه ای، آببندی شیر در فشار بالا را تسهیل می کند. استاندارد طراحی این شیر API600 ,API602 ,API603 و استاندار BS EV ISO 10434 می باشد و طراح حتما برای استفاده شیر در خطوط پایپینگ می بایست الزامات استاندارد API6D را در نظر بگیرد.

مجرابند شیر گوه ای

مجرابند شیر گوه ای با زاویه 3 تا 5 درجه به شکل مخروطی استوانه می باشد که این نوع مجرابند مخروط، آببندی کامل بین آن و نشیمنگاه را فراهم می کند.

شیر دروازه ای چاقویی (Knife Gate Valve)

شیر داروازه ای چاقویی از قدیمی ترین نوع شیر می باشد که در زمان قدیم از نوع ساده آن به عنوان دریچه آببند در مسیر آب استفاده می شد. شیر چاقویی با توجه به خروج کامل مجرابند از مسیر سیال، کمترین افت فشار را ایجاد می کند. برای مواردی که سیال دارای ذرات معلق بوده یا الیافی مثل جلبک، طناب و غیره در سیال موجود باشد، پیشنهاد می شود از شیر چاقویی استفاده شود. این شیر با عملگر دستی، پنوماتیک و گیربکسی مونتاژ می شود.