شیرهای صنعتی بخش بزرگی از تقاضای بازار مربوط به تجهیزات خطوط انتقال را تشکیل می دهد. در سال های پیش رو با توجه به کاربردهای متنوع شیرآلات صنعتی در انواع پروژه های ساخت و ساز پیش بینی می شود این تقاضا رو به افزایش باشد.
شیرهای صنعتی انواع مختلفی دارند : همانند شیر کشویی، شیر سوزنی، شیر توپی، شیر پروانه ای و …. . این شیرها بر اساس طراحی های مختلف، عملکردهای مختلفی را از خود نشان می دهند.
در این بین شیرهای توپی که به منظور کنترل و قطع و وصل جریان به کار می رود، بخش بزرگی از بازار شیرآلات صنعتی را در اختیار دارد. همچنین در سال های اخیر تقاضای زیادی برای شیرهای پروانه ای و کشویی با توجه به کاربرد آنها در صنایع نفت و گاز به وجود آمده است.
شیرآلات صنعتی وسایلی به منظور قطع و وصل، کنترل و تنظیم جریان سیالاتی مانند آب و گاز هستند. تنظیم جریان با باز و بسته کردن شیر در طول خط لوله انجام می شود.
انواع شیرهای صنعتی پرکاربرد عبارتند از :
شیر کشویی
شیر کروی
شیر توپی
شیر پروانه ای
شیر یکطرفه
1. شیر کشویی
شیر کشویی به منظور قطع و وصل جریان و ایزوله کردن استفاده می شود. این شیرها به کنترل جریان در لوله ها کمک می کنند. در جایی که نیاز به قطع و وصل جریان باشد شیرهای کشویی به سیستم اضافه می شوند. شیرهای کشویی برای اهداف مختلفی همچون ساختمانهای مسکونی و تجاری می توانند مورد استفاده قرار گیرند. از متریال های مختلفی مانند استنلس استیل، چدن، فولاد آلیاژی، فولاد فورج شده و … برای تولید شیرهای کشویی استفاده میشود. عملکرد شیر کشویی بدین شرح است که با استفاده از قطعه ای استوانه ای شکل که در مسیر جریان سیال قرار میگیرد باعث قطع و وصل جریان می شود.
مزایای شیر کشویی
شیر کشویی افت فشار حداقلی را در مسیر سیال ایجاد می کند.
این شیرها می توانند در هر دو جهت نصب شوند.
این شیرها اصطکاک کمتری را در مسیر ایجاد کرده و جریان آرامی را می سازد.
شیرهای کشویی به ذخیره انرژی کمک کرده و هزینه ها را کاهش میدهد.
معایب شیر کشویی
شیرهای کشویی نمی توانند به سرعت باز وبسته شوند.
شیرهای کشویی در حالت نیمه باز باعث ارتعاش سیستم می شوند.
در سیستم هایی که دما بالا بوده و دما به صورت نامنظم تغییر می کند نشتی جریان اتفاق می افتد.
برای نگهداری و تعمیر شیرهای کشویی، نشیمنگاه آنها شکل پیچیده ای دارد.
کاربردشیر کشویی
شیرهای کشویی برای شرایط با دما و فشار بالا استفاده می شوند.
شیرهای کشویی برای قطع و وصل جریان (on-off) کاربرد دارند.
2. شیر کروی
شیر کروی از محبوبترین شیرهای صنعتی است که کاربردهای مختلفی دارد. این شیرها شبیه شیر کشویی بوده و از حرکت خطی برای کنترل جریان استفاده می کند. میزان جریان با جابجایی دیسک در راستای نشیمنگاه کنترل می شود. بزرگترین مزیت این شیر در مقایسه با دیگر شیرها در این است که در مقایسه با سایر شیرها دچار نشتی کمتری می شود.
مزایای شیر کروی
شیر کروی برای قطع کامل جریان، عملکرد خوبی را از خود نشان می دهد.
مدت زمان باز و بسته کردن شیر کوتاه است.
شیر کروی می توانند همانند شیر یکطرفه مورد استفاده قرار گیرند.
معایب شیر کروی
افت فشار زیادی در سیستم ایجاد می کند.
برای بستن شیر در فشارهای بالا، به نیروی زیادی نیاز دارد و در صورتی که به عملگر مجهز شده باشد، گشتاور عملگر باید زیاد باشد.
کاربرد شیر کروی
شیرهای کروی معمولا برای کنترل جریان در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرند
3. شیر توپی
همانطور که از نام این شیر مشخص است از یک قطعه کروی شکل برای کنترل جریان استفاده می کند. با چرخش این قطعه کروی شکل شیر می تواند در حالت کاملا باز، کاملا بسته و یا نیمه باز قرار بگیرد. شیرهای توپی انتخابی ایده آل برای انتقال گاز هستند چرا که آب بندی مناسبی دارند. شیرهای توپی می توانند تا فشارهای 700 بار و دماهایی بالاتر از 200 درجه را تحمل کنند و در سایز 0.5 سانتی متر تا 30 سانتی متر متغیر هستند. شیرهای توپی به دلیل ساختار ساده ای که دارند به راحتی تعمیر شده و عمل میکنند.
این شیرها به گونه ای طراحی شده اند که با چرخش 90 درجه ای شیر کاملا باز و بسته می شود. این شیرها انتخاب قابل قبولی در کاربردهای صنعتی هستند چرا که در برابر نشتی هوا کاملا مطمئن هستند.
مزایا شیرآلات توپی
ساختار فشرده ای داشته و هزینه نگهداری کمی دارد و به روغن کاری نیازی ندارد.
شیر توپی در مقایسه با سایر شیرها مقرون به صرفه است.
این شیرها سیستم را به صورت کامل آب بند می کنند.
شیر توپی به سرعت باز و بسته می شود.
شیرهای توپی به روش های مختلفی تولید می شوند.
کاربرد شیرهای توپی
شیرهای توپی برای کنترل جریان و فشار و قطع و وصل سیالات خورنده و گازها مورد استفاده قرار می گیرند.
شیرهای توپی علاوه بر صنایع نفت و گاز ، در تمامی صنایع و حتی در تاسیسات منازل نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
4. شیر پروانه ای
شیر پروانه ای به منظور کنترل جریان مورد استفاده قرار می گیرد. شیرهای پروانه ای به راحتی و با چرخش 90 درجه ای عمل می کنند. این شیر از یک دیسک فلزی تشکیل شده است که در حالت کاملا بسته عمود بر مسیر جریان قرار دارد. تنظیم جریان با چرخشی کمتر از 90 درجه اتفاق می افتد. شیرهای پروانه ای می توانند عملگر دستی، پنوماتیکی و الکتریکی داشته باشند.
شیرهای پروانه ای گستره کاربردی گسترده در خطوط انتقال آب، فاضلاب، آتش نشانی و انتقال گاز در صنایع شیمیایی و نفت و نیروگاهی دارند. این شیرها می توانند با دست، چرخدنده یا عملگرهای مخصوصی بر حسب نیاز عمل کنند.
مزایا شیر پروانه ای
شیرهای پروانه ای دقیق هستند و به همین دلیل کاربردهای صنعتی استفاده می شوند.
شیرهای پروانه ای کاملا مطمئن هستند و به نگهداری کمی نیاز دارند.
قابلیت قطع و وصل جریان را دارند.
شیرهای پروانه ای می توانند بدون تغییر سیستم نصب و یا برچیده شوند.
معایب شیر پروانه ای
بعضی از قسمت های دیسک شیر همواره در مسیر جریان قرار داشته و باعث افت فشار می شود.
کاربرد شیر پروانه ای
شیرهای پروانه ای می توانند در سرویس های فرایندی مربوط به صنایع غذایی و دارویی و شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.
شیر پروانه ای می تواند برای سیالات خورنده در دما و فشارهای پایین مورد استفاده قرار گیرد.
5. شیر یکطرفه
شیر یکطرفه یا شیر خودکار اجازه عبور جریان را فقط در یک جهت می دهد و از برگشت جریان در جهت مخالف جلوگیری می کند. هدف استفاده از شیر یکطرفه جلوگیری از عبور جریان در جهت مخالف است که می تواند منجر به آسیب به سیستم شده و سیستم را دچار شکستگی کند.
شیرهای یکطرفه معمولا برای حفاظت از پمپ ها در انتقال سیالات مایع و برای محافظت از کمپرسور در خطوط انتقال گاز مورد استفاده قرار می گیرد.
شیرهای یکطرفه ای که ساختار ساده ای دارند می توانند بدون هیچگونه عملگر و دخالت انسان عمل کنند. شیرهای یکطرفه بر حسب سرعت جریان باز و بسته می شوند. هر چه دبی جریان بیشتر شود شیر بیشتر باز شده و تا جایی که شیر کاملا باز شود ادامه پیدا می کند.
مزایا شیر یکطرفه
شیرهای یکطرفه از برگشت جریان جلوگیری می کند.
می تواند فشارهای زیادی را تحمل کند.
شیر یکطرفه به عنوان سرویس پشتیبان عمل می کند.
معایب شیر یکطرفه
در سیستمهایی که جریان پیوسته ای ندارند استفاده نمی شود.
در صورتی که جز مسدود کننده شیرهای یکطرفه آسیب ببیند منجر به آسیب زیادی به سیستم می شود.
کاربرد شیر یکطرفه
شیرهای یکطرفه در کاربردهای مختلفی استفاده می شوند زیرا طراحی ساده ای دارند و با استفاده از متریال های مختلفی ساخته می شوند.
باعث جلوگیری از برگشت جریان شده و فشار را پشت خود حفظ می کند.
شیرهای یکطرفه در صنایع پالایشگاهی، پتروشیمی، آب، بخار دیده می شوند.
