شیرآلات صنعتی چیست؟ + انواع شیرآلات بر اساس نوع طراحی

شیرآلات صنعتی این روز‌ها به یکی از پرکاربرد ترین ابزارآلات صنعت تبدیل شده اند. کمتر صنعتی را می‌توان یافت که بقای آن وابسته به شیرآلات صنعتی نباشد! زندگی روزه ما هم بدون وجود این شیرآلات، نمی‌توانست امکان پذیر باشد.

شیرآلات صنعتی، وسایلی هستند که وظیفه قطع، وصل و یا منحرف کردن جریان سیالاتی از قبیل، مایعات، گازها و حتی خمیرها را بر عهده دارد. این دسته از تجهیزات صنعتی به کمک باز و بسته کردن مسیر جریان سیالات می توانند آن ها را به جهت های دلخواه منحرف کنند.

به طور کلی از شیرآلات صنعتی برای کنترل کردن جریان سیال عبوری از لوله ها استفاده می گردد. نوع بسیار‌ ساده این شیرآلات، ولو هایی است که در منازل مسکونی برای قطع و وصل کردن جریان سیال آب به کار گرفته می شود. اما در صنعت، سیال مورد استفاده تنها آب نیست، بلکه سیالاتی از قبیل نفت، بنزین، سیالات اسیدی، بخار آب، گاز های تحت فشار و بسیاری از سیالات دیگر نیاز به کنترل شدن دارند. باید توجه داشته باشید که برای کنترل هر سیال به خصوص باید ولو به خصوص آن انتخاب گردد، تا دوام و پایداری بیشتری داشته باشد.

انواع شیرآلات صنعتی کدام اند؟

در این بخش به چند نوع از شیرآلات پرکاربرد و رایج در صنعت اشاره کرده و بعضی از انواع آن را معرفی می کنیم.

• شیرهای کروی
• شیرهای سوزنی
• شیر توپی
• شیر یک طرفه
• شیر تخلیه
• شیر زانویی
• شیر شلنگی
• شیرهای کشویی
• شیر کنترل دما
• شیر دروازه ای

شیر کروی (globe valve)

این شیرها دارای یک بدنه کروی شکل هستن که جهت کنترل جریان در صنایع مختلف و در خطوط لوله مانند لوله استیل 304 مورد استفاده قرار می گیرند. شیر کروی دارای دو بخش ساکن و متحرک می باشد که داخل بدنه کروی این شیرها قرار می گیرند.

جنس آن نیز از فولاد ضد زنگ و کربن استیل می باشد. شیرهای کروی دارای طول عمر بالایی هستند و به سادگی فرسوده نمی شوند.

شیر سوزنی (needle valves)

از محبوبترین شیرآلات شیرهای سوزنی هستند که دارای دقت بالایی برای کنترل جریان می باشند. این شیرها بسیار شبیه به شیرهای کروی هستند اما در نوع مسدود کننده جریان، تفاوتهایی با آن شیرها دارند.

خاصیت کنترل کنندگی شیرهای سوزنی موجب شده است که در موارد آزمایشگاهی از آنها برای کنترل جریان سیالات مورد آزمایش استفاده شود. برای ساخت شیرهای سوزنی از مواد مختلفی استفاده می شود که رایجترین آنها فولاد ضد زنگ و برنج می باشد.

 شیر توپی (ball valve)

شیر توپی را شیر ضربه ای نیز می گویند. درون این شیرها یک توپ کروی فلزی یا ساچمه با یک سوراخ وجود دارد که آب از میان آن عبور می کند. اما به غیر از استفاده جهت جریان آب گرم و سرد، از این شیرآلات برای  لوله کشی گاز فشار ضعیف نیز استفاده می شود.

شير يکطرفه(Check valve)

همان‌طور كه از اسم آن بر مي‌آيد این شیرآلات صنعتی از باز پس زدن جريان در يك لوله جلوگيري مي‌نمايد. به عبارت ديگر سيال فقط از يك‌طرف آن مي تواند وارد شود. زماني كه در يك مسير قرار دارد جريان سيال از طريق برعكس آن غير ممكن است.

به همين علت اگر در محلي قرار دارد و مي‌خواهيم جريان را درمسير مخالف عادي خود عبور دهيم بايستي اين شير را برعكس نمائيم. یا اينكه داخل آنرا درآوريم كه در اين صورت حالت شيريك طرفه را از دست خواهد داد.

شير پروانه‌ای(Butter fly valve)

يکی از ساده‌ترين شيرآلات صنعتی که کاربرد صنعتی آن در واحدهای نفت وپتروشيمی متداول است، شير صنعتی پروانه‌ای است. ساختمان اين نوع شيرها از يک بدنه معمولی و يک صفحه مدور که تقريبا در وسط قرار دارد تشکيل شده است. اين صفحه حول ميله ای در حدود ٩٠ درجه می‌چرخد و بوسيله اهرمی به قسمت حرکت دهنده شير وصل می باشد.

محرک ممکن است دستی يا بوسيله فشار هوا و يا برق باشد.کاربرد اين نوع شيرها در واحدهايی که فشار آنها در حين کار کم باشد بسيار متداول است. ويژگی خاص اين نوع شيرها به حداکثر رساندن سرعت حرکت سيال در حداقل زمان و حرکت شير می‌باشد، خصوصا در مورد کنترل فشار سيالات در مخازن يا برج های تحت فشار و در انتقال حجم زياد سيال مورد استفاده قرار می‌گيرند.

تقسیم‌بندی شیرآلات فلزی

در صنعت، انواع شیرآلات بر اساس عوامل گوناگونی مثل سایز، نحوه اتصال، اجزای اپراتوری و عملکرد به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در ادامه به این تقسیم‌بندی‌ها توجه می‌کنیم:

تقسیم‌بندی شیرآلات از لحاظ اپراتوری

شیرآلات دستی:

شیرآلاتی با گشتاور زیر ۵۰۰NM را می‌توان با نیروی دست باز و بسته کرد. به این نوع شیرآلات، از جمله شیر پروانه‌ای و قیمت شیر کشویی، شیرآلات دستی گفته می‌شود.

شیرآلات اتوماتیک:

شیرآلات اتوماتیک ( از جمله شیر یک طرفه، شیر اطمینان، و شیرآلات‌هایی با عملگر برقی، پنوماتیک یا هیدرولیکی) برای باز و بسته شدن به نیروی دست احتیاجی ندارند. در عوض، با فرمان PLC یا به وسیله کنترل از راه دور باز و بسته می‌شوند.

تقسیم‌بندی شیرآلات از نظر نحوه حرکت مکانیکیدسته‌بندی شیرآلات از نظر حرکت مکانیکی، بستگی به این موضوع دارد که آیا شیرآلات در مسیر افقی مسیر سیال را قطع و وصل می‌کنند، یا در مسیر عمودی:

از جمله شیرآلاتی که به صورت افقی مسیر سیال را قطع و وصل می‌کنند، می‌توان شیر کروی و شیر کشویی اشاره کرد که به آن‌ها شیرآلات خطی نیز می‌گویند.

از جمله شیرآلاتی که با حرکت عمودی مسیر سیال را قطع و وصل می‌کنند، می‌توان به شیر پروانه‌ای و شیر توپی و کاربرد آن اشاره کرد.

اندازه های شیرآلات صنعتی

برای اطمینان از قابل تعویض بودن شیرهای سازندگان مختلف، ابعاد رو به رو (یعنی فاصله در میلی متر یا اینچ بین ورودی و خروجی شیر) انواع کلیدی شیرها با مشخصات ASME B۱۶,۱۰ استاندارد شده است.

انطباق شیر:ASME B۱۶,۳۴

استاندارد شیر ASME B۱۶,۳۴ یک استاندارد پذیرفته شده جهانی برای طراحی، ساخت و آزمایش شیرهای مورد استفاده در صنعت نفت و گاز است. ASME B۱۶.۳۴ همچنین در مشخصات عمومی تر ASME ASME B۳۱.۱، “طراحی لوله کشی برق” ذکر شده است.

در سال ۱۹۸۸، دامنه این استاندارد به گونه‌ای اصلاح شد که علاوه بر دریچه‌های انتهایی فلنجی، شیرهای انتهایی و انتهایی جوشی را نیز شامل شود.

یک شیر با استاندارد ASME B۱۶,۳۴ مطابق با شرایط زیر است:

مواد استفاده شده برای ساخت بدنه و پوسته شیرها مطابق با استانداردهای مواد ASME و ASTM است تا هم از نظر شیمیایی و هم استحکام مناسب باشند.

• مواد بدنه و پوسته برای اطمینان از ساختار دانه مناسب، مقاومت در برابر خوردگی و سختی تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند.
• ضخامت دیواره بدنه و سایر اجزای حاوی فشار با حداقل مقادیر مشخص شده ASME B۱۶,۳۴ برای هر کلاس فشار مطابقت دارد.
• اتصالات انتهایی NPT و SW با ASME B۱,۲۰.۱ یا ASME B۱۶.۱۱ مطابقت دارند.
• ساقه ها در داخل بارگذاری می شوند و ضد فوران هستند.
• تمام پیچ و مهره ها دارای درجه ASTM با حداکثر تنش اعمال شده توسط B۱۶,۳۴ خواهند بود.
• هر شیر با فشار نامی ۱٫۵ برابر برای مدت زمان آزمایش خاص آزمایش می شود.
• هر شیر برای نشتی صندلی در هر دو جهت برای مدت زمان آزمایش مشخصی آزمایش می شود.
• هر شیر به طور دائم با مواد ساخت و ساز، محدودیت های عملیاتی و نام سازنده برچسب گذاری شده است.

انواع شیرآلات صنعتی بر اساس نوع طراحی

در قسمت قبل انواع مختلف شیرآلات صنعتی را نام بردیم و در ادامه به بررسی هر یک از شیرآلات و کاربردشان در صنعت می پردازیم.

شیر دروازه ای (Gate Valve)

این نوع شیر بیشترین کاربرد را در کاربردهای لوله کشی و خط لوله دارد. شیرآلات دروازه ای دستگاه های حرکت خطی هستند که جریان سیال را باز و بسته می کنند (شیر خاموش). شیر های دروازه ای را نمی توان برای کاربردهای دریچه گاز استفاده کرد، یعنی برای تنظیم جریان سیال (در این مورد باید از شیرهای گلوب یا توپی استفاده شود). بنابراین، یک شیر دروازه یا به طور کامل باز یا بسته می شود (با چرخ های دستی، چرخ دنده ها یا محرک های الکتریکی، پنوماتیکی و هیدرولیکی)

GLOBE VALVE

این نوع شیر برای دریچه گاز (تنظیم) جریان سیال استفاده می شود. شیرهای گلوب ولو همچنین می توانند جریان را قطع کنند، اما برای این عملکرد، شیرهای دروازه ای ترجیح داده می شوند. یک شیر گلوب افت فشار را در خط لوله ایجاد می کند، زیرا سیال باید از یک گذرگاه غیر خطی عبور کند.

سخن پایانی

شما می توانید برای خرید انواع شرآلات صنعتی و اطلاع از قیمت ها به وبسایت گروه صنعتی فانو مراجعه نمایید.