سبد خرید شما خالی است.
معرفی انواع شیرآلات صنعتی
از پرکاربردترین و مهم‌ترین ابزارآلات و تجهیزات مصرفی در صنایع گوناگون، انواع شیرآلات صنعتی است. کاربرد و ویژگی‌های هر کدام از این شیرآلات با یکدیگر متفاوت است. برای اینکه بتوان جریان سیالات را در یک سیستم وصل و یا قطع کرد و فشار سیستم را تحت کنترل داشت، می‌توان از شیرآلات صنعتی استفاده کرد.
ایده‌آل‌ترین شیر صنعتی آن است که سیال را با کمترین اُفت فشار و مقاومتی بسیار کم از خود عبور دهد و هر زمان که لازم بود، جریان سیال را متوقف کند. می‌توان با تغییر در مسیر حرکت و ایجاد مقداری مقاومت، از شیر برای تنظیم جریان سیال نیز استفاده کرد.
شیرآلات صنعتی چیست؟
شیرآلات صنعتی، ابزار مکانیکی هستند که برای قطع و وصل کامل جریان سیال مورد استفاده قرار می‌گیرند. تنظیم کردن فاکتورهایی مانند دما، سطح مایعات، فشار و ایمنی در سیستم لوله‌کشی نیز از وظایف شیرهای صنعتی است. از شیرآلات در صنایع مختلفی مانند نفت، گاز و حتی علم پزشکی هم استفاده می‌شود؛ به عنوان مثال شیر یک‌سویه به عنوان جایگزینی برای دریچه قلب بیمار مورد استفاده قرا می‌گیرد.
هم‌اکنون، حدود 10 الی 15 درصد شیرآلات صنعتی مورد نیاز کشور، ساخت داخل و 85 الی90 درصد باقیمانده، از راه واردات تأمین می‌شود.
ساختمان شیرآلات صنعتی
هر شیر صنعتی، دارای 5 قطعه اصلی است:
- بدنه
- کلاهک و درپوش
- عملگر
- تریم
- طناب‌های آب‌بند یا پکینگ
شیرآلات صنعتی در چه صنایعی مورد استفاده قرار می‌گیرند؟
- صنعت پتروشیمی و پالایشگاه
- صنعت نفت و گاز
- صنعت نیروگاهی
- صنعت تصفیه فاضلاب
- صنعت غذایی
- صنعت کشاورزی
- صنعت دارویی و…
انواع شیرآلات صنعتی بر اساس نحوه انرژی به کار رفته برای به جریان انداختن آنها
- شیرآلات صنعتی که انرژی دستی و نیروی انسانی برای باز و بسته کردن آنها نیاز است.
- شیرآلات صنعتی که به صورت اتوماتیک یا خودکار و با نیروی برق روشن و خاموش می‌شوند.
- شیرآلات صنعتی که به جریان انداختن آنها، نیاز به نیرویی خارج از سیستم ندارد، مانند انرژی موجود در خطوط لوله انتقال آب که شیر را نیز به حرکت در می‌آورد.
شیرآلات صنعتی براساس نوع کاربرد، به 12 دسته تقسیم می‌شوند:
شیر دروازه‌ای یا کشویی
از پُرکاربردترین و رایج‌ترین شیرآلات صنعتی مورد استفاده، شیر دروازه‌ای است که به کمک آن، جریان سیال به طور کامل قطع و یا وصل می‌شود. استفاده از این شیر یا به صورت کاملاً باز و یا کاملاً بسته امکان‌پذیر است، اما به دلیل حساس بودن آن در برابر خوردگی و سایش، گزینه مناسبی برای استفاده در حالت نیمه‌باز نیست.
به طور معمول از شیر کشویی برای تنظیم جریان استفاده نمی‌کنند، زیرا میزان باز بودن شیر با سرعت سیال هماهنگ نیست.
شیر کشویی، به دلیل طی زمان طولانی و کُند بودن فرایند بسته و یا باز شدن، به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل کم بودن فشار در طول این شیر، از شیر دروازه‌ای در سر راه لوله‌های طویل استفاده می‌کنند.
شیر کروی
از انواع شیرآلات صنعتی، شیر کروی است. ساختمان شیر کروی بهگونهای است که سیال از نقطه‌ای که وارد شیر می‌شود تا نقطه خروجی، 180 درجه تغییر جهت می‌دهد. نشیمن‌گاه و ساختمان شیر طوری طراحی شده است که به محض برقرار شدن جریان مایع، تماس اجزای شیر با یکدیگر قطع می‌شود، به همین جهت می‌توان از شیر کروی به حالت نیمه‌باز جهت تنظیم و کنترل جریان استفاده کرد.
به طور معمول از شیر کشویی برای تنظیم جریان استفاده نمی‌کنند، زیرا میزان باز بودن شیر با سرعت سیال هماهنگ نیست.
شیر کشویی، به دلیل طی زمان طولانی و کُند بودن فرایند بسته و یا باز شدن، به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل کم بودن فشار در طول این شیر، از شیر دروازه‌ای در سر راه لوله‌های طویل استفاده می‌کنند.
ویژگی‌های شیر کروی:
- فشار ایجاد شده توسط این شیر بسیار بیشتر از شیر کشویی است.
- برخلاف شیر کشویی یا دروازه‌ای، جهت جریان سیال قابل تغییر است.
- این شیر قابلیت نیمه‌باز بودن برای مدت زمان طولانی را دارد.
- جنس بدنه این شیر از فولاد زنگ نزن یا نیکل است.
- با تغییر جهت سیال، تلاطم در مایع ایجاد شده و این تلاطم، سبب اُفت فشار می‌شود.
شیر سوزنی
این شیر از لحاظ کاربردی، بسیار شبیه به شیر کروی عمل می‌کند. معمولاً از این شیر به دلیل کوچک و ظریف بودن در لوله‌های باریک استفاده می‌شود و برای کنترل دقیق جریان سیال از آن استفاده می‌کنند.
کاربراتور، ابزار دقیق و آزمایشگاه‌های نفت و گاز، بخش‌هایی هستند که به دلیل حساسیت بالا و مکانیزم دقیق این شیر، از آن استفاده می کنند. برای انتخاب شیر سوزنی مورد نیاز صنعت باید به جنس، درجه تحمل فشار، مجرای ورودی و پورت شیر و میزان نهایی تحمل دما توجه شود.
انواع شیر سوزنی:
- شیر سوزنی زاویه‌ای
- شیر سوزنی موتوری
شیر سماوری یا مخروطی
نوع دیگری از شیرآلات صنعتی، شیر مخروطی است که دگرگون شده شیر سماوری است و برای وصل و قطع کامل جریان سیال استفاده می‌شود. اُفت فشار این شیر کم و در حد شیر دروازه‌ای است، اما اصطکاک بدنه و دریچه آن بسیار زیاد است. باز و بسته کردن این شیر زمانی که تحت فشار زیاد کار می‌کند، بسیار سخت است.
معمول‌ترین حالت ساخت این شیر، به شکل مخروطی ناقص و سه‌راهه یا چهارراهه است که سوراخ آن با چرخاندن در بدنه، روبروی لوله قرار گرفته و سیال از آن عبور می‌کند.
شیر مخروطی قادر است جریان سیال را تحت فشار، سرعت و دماهای شدید، به راحتی کنترل و تعدیل کند و به همین خاطر هم شهرت جهانی دارد.
شیر پروانه‌ای
شیر صنعتی پروانه‌ای، یکی از ساده‌ترین انواع شیرآلات صنعتی است که در صنایع نفت و پتروشیمی کاربرد زیادی دارد. بدنه‌ای معمولی و یک صفحه مدور در میانه آن، ساختمان این شیر را تشکیل می‌دهد. صفحه مدور، پیرامون میله‌ای به صورت 90 درجه چرخش پیدا می‌کند و به قسمت متحرک شیر به کمک اهرم متصل است.
این شیر ممکن است به صورت دستی، یا با برق و یا فشار هوا به جریان بیفتد و برای واحدهای با فشار کم، متداول است. به حداکثر رساندن سرعت حرکت سیال در مدت زمانی کم، از ویژگی‌های این شیر است. برای کنترل فشار سیالات در مخازن یا برج‌های تحت فشار و برای انتقال حجم زیادی از سیال، این شیر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر پروانه‌ای به دلیل نداشتن اجزای کشویی و لغزنده، قیمت مناسب و سَبُک بودن، قابلیت کنترل، آسانی کاربرد و کاهش اُفت فشار، در صنایع بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
معمول‌ترین حالت ساخت این شیر، به شکل مخروطی ناقص و سه‌راهه یا چهارراهه است که سوراخ آن با چرخاندن در بدنه، روبروی لوله قرار گرفته و سیال از آن عبور می‌کند.
شیر مخروطی قادر است جریان سیال را تحت فشار، سرعت و دماهای شدید، به راحتی کنترل و تعدیل کند و به همین خاطر هم شهرت جهانی دارد.
شیر یکطرفه یا شیر برگشتی
در شیر یکطرفه که یکی دیگر از انواع شیرآلات صنعتی است، سیال فقط می‌تواند از یک طرف وارد و از طرف دیگر از آن خارج شود و امکان جریان از راه مخالف مسیر وجود ندارد. این شیر، از باز پس زدن سیال در لوله جلوگیری می‌کند. برای راه‌اندازی جریان در مسیر مخالف، باید شیر را برعکس مورد استفاده قرار داد.
انواع شیر برگشتی:
- یکطرفه فشاری
- یکطرفه لولایی
این شیر ممکن است به صورت دستی، یا با برق و یا فشار هوا به جریان بیفتد و برای واحدهای با فشار کم، متداول است. به حداکثر رساندن سرعت حرکت سیال در مدت زمانی کم، از ویژگی‌های این شیر است. برای کنترل فشار سیالات در مخازن یا برج‌های تحت فشار و برای انتقال حجم زیادی از سیال، این شیر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر پروانه‌ای به دلیل نداشتن اجزای کشویی و لغزنده، قیمت مناسب و سَبُک بودن، قابلیت کنترل، آسانی کاربرد و کاهش اُفت فشار، در صنایع بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
معمول‌ترین حالت ساخت این شیر، به شکل مخروطی ناقص و سه‌راهه یا چهارراهه است که سوراخ آن با چرخاندن در بدنه، روبروی لوله قرار گرفته و سیال از آن عبور می‌کند.
شیر مخروطی قادر است جریان سیال را تحت فشار، سرعت و دماهای شدید، به راحتی کنترل و تعدیل کند و به همین خاطر هم شهرت جهانی دارد.
شیر ایمنی
شیر یا سوپاپ‌های ایمنی متنوعی برای کاربردهای مختلف در صنایع وجود دارد. دیگ بخار، کمپرسور، توربین و سایر تأسیسات تحت فشار که حاوی گاز مایع هستند، بهگونهای کار می‌کنند که با فشار بالارونده اما تحت کنترل، مواجه هستند. گاهی اوقات ممکن است به درستی عمل نکنند و سبب افزایش فشار دستگاه شوند.
انواع شیر برگشتی:
- یکطرفه فشاری
- یکطرفه لولایی
این شیر ممکن است به صورت دستی، یا با برق و یا فشار هوا به جریان بیفتد و برای واحدهای با فشار کم، متداول است. به حداکثر رساندن سرعت حرکت سیال در مدت زمانی کم، از ویژگی‌های این شیر است. برای کنترل فشار سیالات در مخازن یا برج‌های تحت فشار و برای انتقال حجم زیادی از سیال، این شیر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر پروانه‌ای به دلیل نداشتن اجزای کشویی و لغزنده، قیمت مناسب و سَبُک بودن، قابلیت کنترل، آسانی کاربرد و کاهش اُفت فشار، در صنایع بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
معمول‌ترین حالت ساخت این شیر، به شکل مخروطی ناقص و سه‌راهه یا چهارراهه است که سوراخ آن با چرخاندن در بدنه، روبروی لوله قرار گرفته و سیال از آن عبور می‌کند.
شیر مخروطی قادر است جریان سیال را تحت فشار، سرعت و دماهای شدید، به راحتی کنترل و تعدیل کند و به همین خاطر هم شهرت جهانی دارد.
از شیر ایمنی برای جلوگیری از بروز مشکل در این قبیل تجهیزات استفاده می‌کنند. اگر فشار بیش از اندازه بالا رود، شیر به صورت خودکار باز شده و فشار دستگاه را با تخلیه بخشی از مایع درون آن کاهش می‌دهد.
شیر الکترونیکی
نوع دیگری از شیرآلات صنعتی، شیر الکترونیکی است. ابعاد بسیار بزرگ این شیر سبب می‌شود که برای راه‌اندازی این شیر از جریان برق و یا هوای فشرده استفاده شود. شیر الکترونیکی، از خانواده شیرهای پروانه‌ای است.
شیر باز و بسته شونده از راه دور
در سیستم‌های مدرن و پیشرفته امروزی، لوله‌کشی‌های زیادی وجود دارد که با شیرهای متنوعی به یکدیگر متصل هستند. مدیریت این نقاط اتصال، تکنسین‌ها را مجبور به باز و بسته کردن مداوم شیرها می‌کند. برای جلوگیری از اتلاف وقت، در این قسمت‌ها، شیرآلات صنعتی باز و بسته شونده از راه دور برای این کار تعبیه می‌شوند.
چون طراحی بدنه، به صورت 45 درجه است، پیستون اصلی تحت کنترل قرار گرفته و فشار آن بسیار کم است. مزیت اصلی این شیرها، کنترل آنها از راه دور و به صورت هیدرولیکی و یا به کمک جریان برق است. این شیر پس از قطع برق نیز به صورت دستی قابلیت باز و بسته شدن را دارد.
شیر اتوماتیک یا خودکار
شیرهای کنترل اتوماتیک برای تخلیه گاز و تست چاه مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شیر در یک مدار بسته کنترل‌شونده در صنایع و به عنوان آخرین عضو سیستم کنترل، نصب می‌شود.
انواع شیر خودکار:
- شیر بادی
- شیر الکترونیکی
شیر مخصوص آتشنشانی
شیر آتشنشانی نیز از انواع شیرآلات صنعتی است. به منظور مقابله با گسترش آتش، از این شیرها استفاده می‌کنند. شیر آتشنشانی یک نقطه اتصال قابل مشاهده برای آتش‌نشانان است تا از منبع آبی که از قبل مشخص شده است، برای خاموش کردن آتش استفاده کنند.
نوع ستونی شیر آتشنشانی از قرن 19 رواج پیدا کرد و هم‌اکنون نیز برای خاموش کردن آتش از این نوع استفاده می‌شود.
نکات مهمی که لازم است هنگام انتخاب شیرآلات صنعتی به آن توجه شود، چیست؟
- نوع کاربرد شیر صنعتی انتخابی
- مشخصات و خصیصه سیال مورد نظر
- شرایط کار در صنعت مورد نظر
- میزان اُفت فشار در سیستم
- جنس تشکیل‌دهنده شیر
- اندازه و ابعاد شیر
- مقدار جریان و ضریب شیر انتخابی
کلام آخر
شیر صنعتی برای قطع، وصل و کنترل جریان سیالات در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیرها دارای اهداف مختلفی هستند. انواع شیرآلات صنعتی برای استفاده در صنایع گوناگون مانند پتروشیمی، حمل‌و‌نقل، تجاری، مسکونی، نظامی تا استخراج نفت و گاز، تولید شده است. برای انتخاب شیر صنعتی مورد نیاز توجه به نوع صنعت، کاربرد شیر و اندازه و ظرفیت آن ضروری است.
