در اکثر صنایع و دستگاه‌های مکانیکی حداقل یک نوع شیر بکار رفته است، حتی ساده‌تر از آن در همه خانه‌ها شیرهای مختلفی یافت می‌شوند. شیر یا ولو، وسیله‌ای است که جریان سیال (مایع یا گاز) را کنترل می‌کند. در این مقاله قصد داریم با انواع شیر صنعتی آشنا شویم.
یک سوال اساسی؛ شیر چیست؟
شیر یا ولو یا والو (Valve) وسیله‌ای است که از آن برای قطع و وصل، تنظیم شدت جریان و یا منحرف کردن جریان سیالات شامل مایع، گاز و حتی خمیر استفاده می‌شود. شیرها در حقیقت خود زیر مجموعه‌ای از اتصالات (فیتینگ‌ها) به حساب می‌آیند، اما امروزه به علت گستردگی و تنوع زیاد، آن‌ها را جداگانه بررسی می‌کنند.
تاریخچه استفاده از شیرها به دوران باستان باز می‌گردد، زمانی که کشاورزان با استفاده از صفحات سنگی یا چوبی جریان عبوری از کانال‌ها و جوی‌های آب را کنترل می‌کردند. با گذر زمان و پیشرفت فناوری، شیرها نیز در طراحی‌های مختلف تولید می‌شوند. امروزه در برخی صنایع از شیرهای اتوماتیک نیز استفاده می‌کنند که میزان باز و بسته بودن آن‌ها به طور خودکار تنظیم می‌شود.
آشنایی با انواع شیر صنعتی
انواع شیر های صنعتی بر حسب مکانیزم و نوع عملکرد و هم‌چنین بر حسب موارد استفاده، می‌توانند دسته‌بندی شوند.
در یک دسته‌بندی کلی، شیرها بر اساس عملکرد به قرار زیر هستند:
- شیرهای قطع و وصل: شامل بال ولو یا شیر توپی، شیرهای سماوری، شیرهای دیافراگمی، شیرهای دروازه‌ای، شیرهای پیستونی، شیرهای پروانه‌ای و پینچ ولوها
- شیرهای تنظیم جریان: شامل شیرهای کروی، شیرهای پروانه‌ای، شیرهای توپی، شیرهای سوزنی، شیرهای دیافراگمی، شیرهای سماوری، شیرهای پینچ ولو
- شیرهای اطمینان: شامل شیر اطمینان دمایی و شیر اطمینان فشاری
- شیرهای یک طرفه: شامل شیرهای لولایی و شیرهای لیفت
- شیرهای خاص: شامل شیرهای چند راهه، شیرهای شناور، شیرهای دروازه‌ای چاقویی، فوت ولو، بلایند ولو و…
ابعاد شیر های صنعتی می‌تواند از سایزهای بسیار کوچک به قطر یک دهم میلی‌متر تا چند متر نیز برسد. ساختار شیرهای صنعتی عموماً دارای چند قسمت است. بدنه که تمام اجزا را در کنار هم نگه می‌دارد و اجزای داخلی که شامل بونت، تریم، دیسک، نشیمنگاه و استم یا ساقه و … که بسته به نوع شیر متفاوت است.
در یک دسته‌بندی دیگر انواع شیر های صنعتی را می‌توان بر حسب عضو مسدود کننده تقسیم‌بندی کرد:
- حرکت خطی عضو مسدودکننده مثل شیرهای دروازه‌ای و شیرهای کروی
- حرکت چرخشی عضو مسدودکننده مثل شیرهای سماوری و شیرهای توپی
- حرکت خودکار عضو مسدودکننده مثل شیرهای یک‌طرفه
انواع شیر صنعتی بر اساس نوع عملکرد
وظیفه و نحوه عملکرد شیر های صنعتی مختلف با یکدیگر متفاوت است. شیرها می‌توانند به منظور قطع و وصل، تنظیم جریان، یک طرفه کردن جریان و یا انحراف جریان مورد استفاده قرار گیرند.
شیرهای قطع و وصل
شیرهای قطع و وصل که با شیرهای On – Off نیز معروفند، به منظور قطع و وصل جریان سیال بکار می‌روند و هیچ کنترلی بر روی مقدار جریان ندارند. با توجه به ساختمان داخلی و نوع آب‌بندی این شیرها، نباید آن‌ها را در حالت نیمه باز قرار داد. چرا که در این صورت، آسیب جدی به مسدودکننده جریان و سایر اجرای شیر وارد خواهد شد، و عمر بهره‌برداری آن شدیداً کاهش یافته و در مواقع اضطراری که نیاز به قطع جریان وجود داشته باشد، شیر مورد نظر وظیفه خود را به درستی انجام نخواهد داد. از معایب این شیرها مقاومت بسیار کم در مقابل جریان سیال است.
شیرهای قطع و وصل
شیرهای تنظیم جریان
این نوع از انواع شیر های صنعتی می‌توانند به غیر از حالت‌های تمام باز و تمام بسته، در حالت‌های بینابینی نیز قرار گرفته و با این کار مقدار جریان عبوری را تنظیم کنند. شیرهای مورد استفاده در منازل از این دسته می‌باشند. البته از این شیرها می‌توان برای قطع و وصل نیز استفاده کرد. شیرهای تنظیم جریان بر خلاف شیرهای On – Off اگر در حالت نیمه‌باز قرار بگیرند، هیچ آسیبی نخواهند دید، اما مقدار مقاومت در برابر جریان در آن‌ها بیشتر است و باعث افت فشار در سیال می‌شوند.
شیرهای کنترل یا Control Valve که در صنایع بکار می‌رود از این دسته‌اند، که توسط یک کنترلر به طور خودکار با توجه به شرایط در یک حالت مناسب که می‌تواند کاملاً باز یا بسته نباشد قرار می‌گیرند.
شیرهای تنظیم جریان
شیرهای یک‌سوکننده جریان
جهت حرکت سیالات همواره از سمت قسمت فشار بالا به قسمت فشار پایین است. در صورتی که فشار در این قسمت‌ها تغییر کرده و جابجا شود جهت حرکت جریان نیز برعکس خواهد شد. به این پدیده برگشت جریان نیز می‌گویند. برعکس شدن جهت جریان ممکن است باعث اختلال در عملکرد فرآیند شده و حتی به تجهیزات آسیب جدی برساند. برای جلوگیری از برگشت جریان، از شیرهای یک‌سو کننده استفاده می‌کنند. این شیرها در صورتی که فشار در پایین دست، بالاتر یا برابر با فشار بالا دست باشد، با قرار گرفتن دیسک بر روی نشیمن خود، از عبور جریان در جهت معکوس جلوگیری می‌کند. چک ولوها از معروف‌ترین شیرهای یک‌سو کننده هستند.
شیرهای یک‌سو کننده جریان
شیرهای انحراف جریان
شیرهای منحرف‌کننده جریان به شیرهای چند راهه نیز معروف هستند. وظیفه این شیرها تنظیم مسیر حرکت جریان است. شیرهای انحراف جریان، دارای 3 یا تعداد بیشتری مجرا هستند، که متناسب با شرایط می‌توانند به راحتی و با چرخاندن یک دسته مسیر حرکت سیال را تغییر دهند. مسدودکننده جریان یا مجرابند این شیرها با دیگر انواع شیر های صنعتی ذکر شده متفاوت است، و ساحتار آن‌ها بسیار دقیق و حساس می‌باشد و در صورت عدم استفاده صحیح مطابق با شرایط تعریف شده توسطه سازنده، آسیب جدی به شیر وارد خواهد شد.
شیرهای انحراف جریان
دسته‌بندی‌های دیگر انواع شیر های صنعتی
انواع شیر های صنعتی را می‌توان برحسب روش باز و بسته شدن نیز دسته‌بندی کرد، به این ترتیب:
- دستی یا آچاری
- گیربکسی
- اتوماتیک
و در یک دسته‌بندی دیگر، شیر های صنعتی را می‌توان بر حسب کانال جریان دسته‌بندی کرد:
- شیر های صنعتی با مجرای کامل که این شیرها در حال کاملاً باز هیچگونه برآمدگی و فرورفتگی در داخل خود ندارند. مثل شیرهای سماوری، توپی و…
- شیر های صنعتی با مجرای کاهنده که در این شیرها مقطع عبور سیال، از مقطع اتصال به خط لوله کوچکتر است. به عبارت دیگر در این شیرها حتی در حالت کاملاً باز نیز افت فشار وجود دارد.
جمع‌بندی
در این مقاله با انواع شیر های صنعتی آشنا شدیم. شیرها یکی از پرکاربردترین قطعات در صنایع و دستگاه‌های مختلف است که نقش اساسی در کنترل جریان سیال و نحوه کارکرد سیکل با دستگاه دارند. امیدواریم از این مقاله لذت برده باشید. جهت مشاوره و خرید انواع شیرهای صنعتی و برودتی می‌توانید با شرکت دی در تماس باشید.
