مزایا و معایب شیر توپی یا بال ولو Ball Valve
مزایای شیر توپی یا بال ولو عبارتست از:
باز و بسته شدن سریع با یک حرکت چرخشی 90 درجه (ربع گرد)
اطمینان از ساختار بسیار محکم آن بدون نیاز به نیروی گشتاوری بالا
داشتن یک طراحی متراکم و کم حجم (این تفاوت اصلی بین شیر توپی و شیر گیت
Gate Valve یا دروازه ای است – که هر دو وسیله ای برای باز / بسته کردن می باشند.)
معایب بال ولو عبارتند از:
این نوع شیر از قابلیت تنظیم و کنترل ضعیفی برخوردار است، زیرا برای انسداد و قطع جریان طراحی شده نه تعدیل آن. (برای شیرهای گلوب Globe Valves، این عملکرد ایده آل است.) کنترل جریان باعث می شود که سیت (Seat) به دلیل سرعت بالا و فشار زیاد جریان در شیر، تا حدی معرض فرسایش قرار بگیرد. این سایش و اصطکاک به مرور سبب نشت شیرها خواهد شد.
از شیر توپی نمی توان برای عبور مخلوط مایع و جامد استفاده کرد زیرا تجمع ذرات معلق و باقی مانده باعث نشت دریچه می شود. این ذرات در حفره هایی در مجاورت بال Ball و سیت (Seat) حالت جامد پیدا کرده و سفت شوند. شیرهای توپی برای گازها و سایر جریانات مایع بسیار کارآمد هستند (حتی مواد شیمیایی نظیر کلر خشک، اسید هیدروفلوئوریک یا اسید هیدروکلریک، و اکسیژن را نیز به چالش می کشند.)
ممکن است تمیز کردن آنها دشوار باشد (به جز طراحی های ورودی از بالا)
باز، بسته یا نیمه باز بودن موقعیت شیر را می توان با مشاهده وضعیت اهرم تشخیص داد:
وقتی که اهرم هم تراز لوله است، شیر باز بوده و هنگامی که عمود بر لوله است، شیر بسته می باشد.
در هر وضعیت دیگری، شیر نیمه باز (یا نیمه بسته) و در حال تعدیل جریان است.
شیرهای توپی متعلق به خانواده شیرهای “چرخش ربع گرد” یا “شیر چرخش 4/1” هستند. (همراه با شیر پروانه ای Butterfly Valve و شیر پلاگ Plug Valve)؛ زیرا عمل باز و بسته شدن با چرخاندن 90 درجۀ یک اهرم متصل به دیسک انجام می شود. میتوانید مقاله شیر دیافراگمی را مطالعه فرمایید.
مشخصات کلیدی شیر توپی عبارتند از:
API 6D ، BS 5351 (فورج)
ASME B16.34 (درجه بندی فشار و دما)
ASME B16.5 / B16.47 (انتهای فلنج)
ASME B16.25 (پایانه های جوش)
شیر توپی چگونه کار می کند؟
توپ درون شیر دارای مجرایی است که هنگامی که کاملاً با دو انتهای شیر تراز شود، جریان آزادانه از طریق آن عبور می کند و هنگامی که مجرا کاملاً بر انتهای دستگاه عمود است، شیر به طور کامل مسدود می شود.
مجرا در هر وضعیت دیگری قرار بگیرد، جریان به طور جزئی قطع می شود.
شیر توپی Ball Valve در مقایسه با شیر دروازه ای Gate Valve
شیر توپی عملکردی مشابه شیر دروازه ای ندارد. تفاوت بین آنها در این است که اولی از یک توپ کروی برای باز و بسته کردن جریان استفاده می کند در حالیکه دومی از یک دیسکی که به روی سیت قرار گرفته است؛ در واقع این تفاوت مربوط به طراحی و فشردگی آنهاست.
شیر توپی Ball Valve در مقایسه با شیر گلوب Globe Valve
شیرهای توپی به اندازۀ شیرهای گلوب برای کنترل جریانات سیال دقیق نیستند زیرا به جای موقعیت های افزایشی، دارای چرخش های (0، 45 و 90 درجه) می باشند. علاوه بر این، اگر شیر در طولانی مدت در موقعیت نیمه باز (یا مکررا باز / بسته) قرار بگیرد، آسیب می بیند. (البته این مسئله ای برای شیرهای گلوب وجود ندارد).
