شیر یا وَلو (Valve) وسیله‌ای است که برای قطع و وصل، تنظیم میزان جریان یا منحرف کردن مسیر جریان سیال‌ها، گازها، مایعات و حتی خمیر و… به وسیله بستن، باز کردن، نیمه باز کردن یا منحرف کردن یک مسیر، به کار می‌رود. شیرها در اصل خود نوعی فیتینگ یا وصاله هستند ولی به دلیل گستردگی و اهمیت به صورت مجزا بررسی می‌شوند.
یکی از ساده‌ترین و قدیمی‌ترین انواع شیرها، دریچه یا صفحه مسدود کننده ای است که کشاورزان درون کانال‌های آب کار می‌گذارند و برای باز یا بستن مسیر آب به زمین‌های کشاورزی استفاده می‌کنند.
شیرها کاربردهای مختلفی دارند؛ از جمله ساده ترین امور در صنعت کنترل جریان آب در کشاورزی و آبیاری تا فرآیندهای پیچیده کنترل فرآیند در پالایشگاه‌ها و کارخانجات.
طبقه‌بندی شیرآلات
شیرها بر اساس عملکرد ، نوع و کاربرد، انواع بسیار گوناگونی دارند. با توجه به فراوانی لو له شیر ها در سایز های مختلفی تولید شده ات که قابلیت پیاده شدن بر روی لوله‌هایی به قطر ۰٫۱ میلی‌متر تا ۶۰ سانتی‌متر را دارد . شیرهایی وجود دارند که قطر دهانه آنها به ۵ متر نیز می‌رسد. وقیمت آنها نیز از شیرهای ارزان قیمت قابل بازیافت تا شیرهایی که قیمت هر اینچ آنها چند صد هزار تومان هست متغیر است. برخی از انواع طبقه‌بندی شیرها به شرح زیر است:
۱-بر اساس نوع حرکت عضو مسدود کننده جریان
- حرکت خطی عضو مسدودکننده عمود بر جریان مانند : ( شیر دروازه‌ای، شیر بشقابی، کروی)
شیر دروازه‌ای یا شیر کشویی به انگلیسی: (Gate valve) گونه‌ای از شیر صنعتی است که در آن از یک دریچه دایره‌ای یا مستطیلی برای باز و بسته کردن مسیر جریان سیال استفاده میشود و گاهی اوقات به آن Slide Valve نیز گفته میشود.
حرکت خطی
در این شیر عضو مسدود کننده جریان بصورت عمود بر جریان حرکت می‌نماید. ساختمان ساده آن، دارای بدنه، یک صفحه گوه ای شکل یا صفحه سوراخدار، کلاهک (Bonnet) آببندی، دو حلقه آببندی (Seat-ring)، ساقه (stem) و یوک (Yoke) می‌باشد.
شیرهای دروازه ای دارای انواع Wedge Gate Valve - Through Conduit Gate Valve - Knife Gate Valve می‌باشد.
- حرکت چرخشی عضو مسدودکننده مانند: شیر سماوری، شیر توپی
- حرکت اتوماتیک عضو مسدودکننده: شیر یکطرفه
2- بر اساس شرح وظیفه
شیرهای قطع و وصل (On - Off): بیشتر شیرها در صنایع مختلف، به منظور باز یا بسته کردن مسیر سیال بکار برده می‌شوند و مسیر را در حالت کاملاً باز یا بسته قرار می‌دهند. نوع کانال جریان آنها معمولاً Straight Way بوده و در مقابل عبور جریان مقاومت کمتری از خود نشان می‌دهند. مزیت اصلی شیرهای قطع و وصل ایجاد حداقل افت فشاراست که با توجه به موقعیت نصب آنها که مممکن است به صورت مدفون ویا داخل حوضچه ایستگاه پمپاژ ویا شیر خانه باشند دارای شرایط خاصی از نظر طراحی هستند .از نکات مهم در این شیر ها رعایت این نکته است که با توجه به ساختار داخلی و نوع اجزای آب‌بندکننده نباید این شیرها را در حالت نیمه باز قرار داد زیرا با انجام این عمل آسیب جدی به مجرا ابند و سایر اجزا آببندی شیر وارد خواهد شد و بدین ترتیب عمر بهره‌برداری آن شدیداً کاهش یافته و در مواقع اضطراری و حوادث غیرمترقبه که نیاز به قطع جریان وجود دارد، شیر مورد نظر وظیفه خود را به درستی انجام نداده و موجب اتفاقات ناگوار و گاهی جبران‌ناپذیر خواهد گردید. 'شیرهای توپی، سماوری و دروازه‌ای' در این دسته قرار می‌گیرند. البته می‌توان با اعمال نمودن تغییراتی در ساختار داخلی، از آنها برای تنظیم جریان نیز استفاده نمود.
شیر کشویی:
این شیرها بیشتر در محل هایی به کار می روند که جریان سیال به طور کامل باز وبسته می شود از خواص این شیر کم بودن افت فشار در طول آن است ، لذا در سر راه لوله های طویل معمولا از این شیر استفاده می نماایند در این نوع شیر معمولا اتصال شیر و لوله به وسیله فلنج و پیچ و مهره بوده و برای جلوگیری از نشتی بین فلنج و شیر و لوله واشر آب بندی گذاشته می شود . قسمتی از شیر که در بالای بدنه قرار گرفته و به وسیله فلنج و پیچ و مهره به بدنه اتصال یافته سرپوش فلزی نامیده می شود و به منطور محکم شدن و جلوگیری از نشتی بین بدنه و سرپوش واشر گذاشته می شود شیر های کشویی بزرگ اصولا باید قابلیت بسته شدن در حالت جریان کانل را داشته باشد ولی بعد از بسته شدن باید فشار توسط سامانه کنار گذر در طرفین شیر یکسان گردد و سپس اقدام بهباز دکردن شیر شود
مشخصات شییر کشویی استاندارد :
کشو نشیمن گاه شیر خیلی سریع و آسان قابل تعویض است
یاتاقان های تعبیه شده باعث سهولت امر باز کردن و بستن شیر می شود
با تعویض مرتب آب بند ها محور می تواندبرای عبور سیال با حرارت تا حدود 175 درجه سانتی گراد مورد استفاده قرار گیرد
به وسیله گریس کاری و روغن کاری از دریچه مخصوص ،کشو نشیمن گاه می توانند در مقابل فشار بدنه مقاوم باشند
به وسیله چین محور می توان از عیوب حاصل از گشتاور ناگهانی بر چرخ دستی جلوگیری کرد
شیرهای تنظیم جریان (Flow regulating Valve): اگرچه از این دسته شیرها برای قطع و وصل جریان نیز می‌توان استفاده کرد اما به صورت عمده جهت تنظیم جریان و به عبارت دیگر کم و زیاد نمودن جریان سیال بکار می‌روند. در مواردی جهت تنظیم دما، تنظیم میزان سیال خروجی یا تنظیم فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند. شیر آب روشویی منازل جزو این دسته هستند. این شیرها با توجه به ساختار داخلی خود، در حالت نیمه باز آسیب زیادی نمی‌بینند و مقاومت بیشتری در مقابل برخورد سیال عبوری از خود نشان می‌دهند. شیرهایی که به عنوان کنترل ولو (Control Valve) در صنایع مختلف بکار می‌روند از این دسته‌اند و با بکارگیری یک عملگر و یک کنترلر، به صورت یک شیر کنترلی درآمده و با توجه به شرایط موجود در حلقه‌های کنترلی، در یک وضعیت خاص قرار می‌گیرند که الزاماً باز یا بسته کامل نیست. شیرهای Globe و Pinch و Butterfly و Needle از این دسته هستند.
یکسوکننده جریان (Back Flow Prevention): برخی از تجهیزات نصب شده در تأسیسات و خطوط انتقال دارای بخشهای حساس و آسیب‌پذیری هستند که در صورت مواجه شدن با ضربات سیال دچار آسیب دیدگی یا حتی تخریب کامل خواهند شد. این ضربات ممکن است در اثر جریانهای برگشتی، ضربه قوچ یا Surge ناشی از انفجار یا شکست خط باشد. علاوه بر تجهیزات فوق مواردی وجود دارد که جریان برگشتی به تأسیسات یک مجموعه که برای فشار خاصی طراحی شده، آسیب می‌رساند و مواردی دیده شده که این‌گونه جریانهای ناخواسته یا پیش‌بینی نشده یک مجموعه از تأسیسات را بطور کامل تخریب نموده و ضررهای بسیاری به یک مجموعه وارد نموده‌است. بطور کلی اساس عملکرد این شیرها طوری است که اگر فشار پایین دست شیر، بیشتر یا برابر با بالادست جریان باشد، دیسک شیر روی نشیمن خود قرار می‌گیرد و از عبور جریان معکوس جلوگیری می‌کند. Check Valve, Back Pressure Valve, Back Flow Valve, Back Flow Prevention Valve, … در این گروه از طبقه‌بندی قرار می‌گیرند.
انحراف جریان (Diverting Flow): مواردی وجود دارد که یک شیر وظیفه‌ای غیر از سه مورد فوق دارد و به عنوان یک شیر انتخاب مسیر عبوری سیال عمل می‌کند. بدنه این شیرها معمولاً ۳ یا تعداد بیشتری مجرای ورودی و خروجی دارند و مجرابند آنها با شیرهای یادشده تفاوت دارد و بیشتر بنام شیرهای چند راهه شناخته می‌شوند. البته انواع خاصی از این شیرها علاوه بر انحراف جریان توانایی باز و بست و حتی کنترل جریان را نیز دارند ولی معمولاً از آنها فقط برای هدایت جریان از مسیری به مسیر دیگر استفاده میشود. این شیرها بسیار مفید و پرکاربرد بوده و به تنهایی می‌توانند وظیفه ۲ یا ۳ عدد شیر و حتی بیشتر را هم‌زمان انجام دهند و به راحتی با چرخاندن یک دسته، جهت جریان ورودی یا خروجی را انتخاب نمود. ساختار بسیار دقیق و حساسی دارند و درصورت عدم رعایت دستورالعمل‌های نگهداری و راه‌اندازی، عمر بهره‌برداری کمی خواهند داشت. شیرهایی مانند Ball, Plug ,Globe دارای انواع انحراف جریان می‌باشند.
۳- بر اساس روش باز و بست (Operation Type)
- دستی یا آچاری (Wrench, Lever, Hand wheel Operation)
- گیربکسی (Gear Operation)
- شیرهای با عملگر اتوماتیک (Actuator Operation , Actuated Valve)
۴- بر اساس کانال جریان
- شیرهای با مجرای کامل (Full Bore/Port)' برخی از انواع شیرهای دروازه‌ای، یکطرفه، توپی و حتی سماوری' به گونه‌ای طراحی می‌شوند، که در حالت کاملاً باز هیچگونه برآمدگی و فرورفتگی در داخل شیر وجود نخواهد داشت. به عبارتی مجرای عبور سیال این نوع شیر با سطح ورودی آن کاملاً برابر بوده وسیال بدون محدودیت می‌تواند ازداخل آن عبور کند.
- شیرآلات با مجرای کاهنده (Reduce Bore/Port) در این نوع شیرآلات مساحت مجرای عبور سیال، از مساحت محل اتصال به خط لوله کوچکتر می‌باشد. در حقیقت نوع طراحی داخل بدنه و اندازه مجرای عبوری به گونه‌ای است که در حالت باز نیز باعث افت فشار در مسیر میشود. اساسی‌ترین استفاده این نوع شیرها در سرویسهای تنظیم جریان می‌باشد. به این ترتیب کنترل دقیقتری انجام میشود. این شیرها قیمت ارزانتری در مقایسه با نوع Full Bore دارند. در مسیری که افت فشار و موضوع پیگ رانی مطرح نباشد استفاده از این نوع شیر به صرفه تر است. بطور کلی شیرهای با مجرای کاهنده سیستم را دچار کمبود سیال می‌کنند-محدودیت موجود در شیر می‌تواند باعث تجمع فشار در قسمت ورودی وبالارفتن فشار قبل از شیر گردد و این پدیده گاهی باعث وارد آمدن صدمه به پمپ‌ها و تجهیزات قبل از شیر میشود.
انواع شیرهای صنعتی
- شیر دروازه‌ای Gate Valve
- شیر سماوری Plug valves
- شیر توپی Ball valve
- شیر یکطرفه Check Valve
- شیر پروانه‌ای Butterfly Valve
- شیر کروی Globe valve
- شیر سوزنی Needle Valve
- شیر دیافراگمی Diaphragm Valve
- شیر قطع خودکار جریان Excess flow valve
شیر سوپاپی
همانند شیر یکطرفه فنری شیری است که عبور سیال در آن در یک جهت بوده و از جریان برگشتی سیال ممانعت به عمل می آورد. این شیر تنها توسط فشار سیال عمل کرده و دارای هیچ نوع وسیله کنترل کننده ای در خارج از بدنه نمی باشد. شیر توسط جریانی که به سطح دریچه اعمال میشود باز، و با قطع جریان و اعمال نیروی فنر پشت دریچه بسته میشود. این محصول بیشتر در دهانه های ورودی پمپهای کفکش و چاهی، شبکه های آبرسانی شهری، تاسیسات حرارتی ساختمان، سیستمهای هوای فشرده پنوماتیک جهت جلوگیری از ورود ذرات ریز و خاک و شن به سیستمهای حساس بالا کاربرد دارد.
مشخصات فنی
|
کد کالا
|
سایز (inch)
|
A (mm)
|
B (mm)
|
D (mm)
|
H (mm)
|
SW (mm)
|
دمای کار (C)
|
فشار کار (bar)
|
|
5180
|
G1/2
|
18.5
|
20
|
35
|
69
|
26
|
100
|
16
|
|
5181
|
G3/4
|
24.5
|
23.5
|
41
|
82
|
32
|
100
|
16
|
|
5182
|
G1
|
30
|
30
|
48
|
92
|
39
|
100
|
16
|
|
5183
|
G1 1/4
|
39
|
36
|
60
|
102
|
49
|
100
|
12
|
|
5184
|
G1 1/2
|
44
|
44.5
|
68
|
115
|
55
|
100
|
12
|
|
5185
|
G2
|
56.5
|
56.5
|
84
|
134
|
68
|
100
|
12
|
آنالیز مواد
جنس بدنه و سایر اجزاء شیرهای یکطرفه فنری فیلتردار تولید شده توسط این شرکت مطابق استاندارد بوده و آنالیز آن مطابق جدول زیر می باشد
|
شماره
|
نام قطعه
|
جنس
|
|
1
|
فیلتر
|
استیل ضد زنگ
|
|
2
|
درپوش
|
پلاستیک ABS
|
|
3
|
بدنه اصلی
|
برنج فورج پذیر MS58
|
|
4
|
واشر نگهدارنده
|
پلاستیک هوستافورم
|
|
5
|
لاستیک آببندی
|
لاستیک NBR
|
|
6
|
سوپاپ
|
پلاستیک هوستافورم
|
|
7
|
فنر
|
استیل ضد زنگ
|
