انواع شیرآلات صنعتی ، مشخصات و کاربرد آنها
شیرآلات صنعتی یکی از اجزای مهم در سیستم های صنعتی است که به منظور کنترل جریان سیالات در محیط های صنعتی استفاده می شوند. این شیرآلات به طور معمول از جنس فلز ساخته می شوند و قابلیت تحمل فشار و دمای بالا را دارا هستند. شیرآلات صنعتی در بسیاری از صنایع استفاده می شوند، از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی، صنایع آب و فاضلاب و صنایع خودروسازی. در این صنایع، شیرآلات صنعتی برای کنترل جریان سیالات از جمله گاز، نفت، آب، بخار، اسید، قلیایی، خمیر و یا غلظت های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. از دیدگاه کاربری، شیرآلات صنعتی به دو دسته تقسیم می شوند: شیرآلات قطع کننده و شیرآلات کنترلی. شیرآلات قطع کننده به منظور قطع جریان سیالات استفاده می شوند، در حالی که شیرآلات کنترلی برای کنترل جریان سیالات به صورت پیوسته مورد استفاده قرار می گیرند.
از دیدگاه ساختاری، شیرآلات صنعتی به دو دسته شیرآلات گردان و شیرآلات خطی تقسیم می شوند. در شیرآلات گردان، جریان سیال به دور یک محور گردان می چرخد تا جریان سیال را قطع یا کنترل کند، در حالی که در شیرآلات خطی، جریان سیال به صورت مستقیم در خطی می باشد که برای قطع یا کنترل جریان سیالات استفاده می شود.
دریچه های دروازه
شیر دروازه ای از کانالی تشکیل شده است که می توان آن را با بالا و پایین بردن یک دروازه فلزی باز یا بسته کرد. هنگامی که بالا می رود، دروازه کانال را پاک می کند و اجازه جریان می دهد. هنگام پایین آمدن، دروازه کانال را مسدود می کند.
اغلب دریچه‌های ایزوله یا روشن/خاموش در نظر گرفته می‌شوند، شیرهای دروازه برای دهه‌ها وجود داشته‌اند. سادگی آنها به آنها اجازه می دهد تا با هزینه نسبتا کم و با قطعات کمتر نسبت به سایر انواع شیر تولید شوند. با این حال، طراحی آنها کنترل دقیق آنها را دشوار می کند. شیرهای دروازه ای بیشتر در صنعت آب رایج هستند.
شیرآلات پروانه ای
شیر پروانه ای شامل یک کانال و یک پارو است که از طریق محور مرکزی آن به کانال متصل می شود. پارو که اغلب به شکل دیسک است، می تواند بچرخد تا کانال را مسدود یا باز کند.شیرهای پروانه ای نوع دیگری از شیرهای جداسازی هستند. در حالی که آنها کنترل کمی از نظر سرعت جریان ارائه می دهند، اجازه می دهند حجم زیادی از مواد از طریق کانال جریان یابد.
از آنجایی که پارو می تواند به موازات جریان قرار گیرد، هنگام باز شدن به سختی جریان را مسدود می کنند. کنترل شیرهای پروانه ای از طریق محرک های راه دور آسان تر از شیرهای دروازه ای است، اما آنها اغلب به کاربردهای با حجم زیاد محدود می شوند.
شیرآلات توپی
یک شیر توپی از یک محفظه سوپاپ، که اغلب یک ریخته گری فلزی است، و یک توپ سوراخ تشکیل شده است. فعال کردن سوپاپ، توپ را به چرخش در می آورد و جریان را افزایش می دهد زیرا سوراخ در راستای کانال قرار می گیرد.
پیشرفت‌های جدید در شیرهای توپی، مانند شیرهای توپی تقسیم‌بندی شده، امکان کنترل بیشتر بر نرخ جریان را فراهم می‌کند. در نتیجه، شیرهای توپی مدرن مزایای بسیاری دارند: می توان آنها را به صورت دستی یا الکترونیکی به طور دقیق کنترل کرد و همچنین حجم بالاتری نسبت به شیرهای گلوبی امکان پذیر می کند.
شیر توپی در اصل یک شیر پلاگین با پلاگین کروی و یک سوراخ گرد است. مواد از ساخت و ساز دریچه توپ به گونه ای توسعه یافته است که شیر توپی در حال تبدیل شدن به بیشترین میزان است دریچه محبوب برای اکثر برنامه های کاربردی فرآیند.
شیر یک شیر یک چهارم چرخشی است. دو گزینه اصلی برای طراحی شیر توپی وجود دارد • طراحی توپ شناور – این گزینه کم هزینه برای وظایف کمتر است • طراحی توپ Trunnion – این یک گزینه پرهزینه تر برای وظایف بالاتر است شیر توپی را می توان به صورت تمام سوراخ ارائه کرد که در آن قطر داخلی شیر می باشد
با قطر داخلی لوله یکسان است. در این طرح عبور اسکراپر برای تمیز کردن لوله ها می باشد امکان پذیر (طراحی pigable). آنها همچنین می توانند در طراحی با سوراخ کاهش یافته ارائه شوند که امکان بدنه کوچکتر را فراهم می کند اما همچنان با افت هد نسبتاً کم در مقایسه با سایر گزینه‌های شیر مانند.
سوراخ اسمی 25 میلی متر شیر دارای سوراخ 20 میلی متری کاهش یافته است. شیرهای توپی را می توان با طراحی چند پورت برای جریان تولید کرد انحراف (سه یا چهار راه) دریچه های توپ را می توان به عنوان “ورودی بالا” طراحی کرد، زمانی که تمام قسمت های داخلی با برداشتن قسمت بالایی قابل دسترسی باشد
فلنج و امکان تعویض بدون جدا کردن شیر از لوله را می دهد. روش دیگر این است که از یک بدنه سه تکه بر اساس یک قطعه مرکزی که بین دو قطعه اتصال شیر قرار گرفته است استفاده کنید
دریچه های گلوب
یک شیر گلوب با یک کانال S شکل و یک عضو شیر افقی که برای کنترل جریان سیال یا گاز بالا و پایین می‌شود مشخص می‌شود.
شیرهای گلوب به عنوان شیرهای کنترلی طراحی شده اند و می توانند جریان را با دقت بیشتری نسبت به سایر انواع شیر تعدیل کنند.نه تنها طراحی سوپاپ کره ای از کنترل پشتیبانی می کند، بلکه بسیاری از بدنه های سوپاپ اجازه تعویض قطعات داخلی را می دهند، بنابراین دهانه وسط بسته به نیاز کاربر می تواند بزرگتر یا کوچکتر باشد.
با این حال، شیرهای گلوب جریان را بیشتر از سایر شیرها محدود می کنند. شیرهای توپی می توانند 30 تا 40 درصد دبی بالاتری ارائه دهند.
تولید شیرآلات صنعتی
انواع شیرآلات صنعتی ، مشخصات و کاربرد آنها ، مهم نیست که چه نوع شیری تولید می شود، فرآیند تولید چندین مرحله را طی می کند. بسیاری از اجزای شیر را می توان ریخته گری کرد که در نتیجه بدنه و قطعات داخلی شیر بادوام ایجاد می شود. به منظور تکمیل بدنه شیرها، رزوه ها باید در هر قسمتی که به سایر قطعات شیر وصل می شود یا به لوله های بالادست و پایین دست ماشین کاری شوند. اجزای داخلی را می توان با استفاده از روش های مختلفی تولید کرد. توپ یک شیر توپی اغلب باید ماشین کاری شود تا صاف ترین و دقیق ترین سطح کروی ممکن تولید شود. بسته به سطح و تلورانس های مورد نیاز، می توان از انواع روش های ریخته گری فلز برای تولید اجزای شیر استفاده کرد. Eagle Alloy محفظه های شیر، کلاه و سایر قطعات را از طریق ریخته گری قالب پوسته تولید می کند. Eagle Precisionقطعات اضافی را از طریق ریخته گری سرمایه گذاری می کند. هنوز فرآیندهای فلزکاری بیشتری توسط آلومینیوم Eagle، مانند ریخته گری قالب دائمی و ریخته گری شن و ماسه سبز، برای تولید اجزای سیستم شیر برای کاربردهای مختلف استفاده می شود.کاربردهای متفاوت شیرآلات صنعتی
انواع تکنیک های ماشین کپسوله سازی در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود. این تکنیک ها شامل خشک کردن اسپری، سرمایش و خنک سازی اسپری، کواسرویاسیون، پوشش بستر سیال، به دام افتادن لیپوزوم، جداسازی سوسپانسیون چرخشی، اکستروژن و کمپلکس شدن انکلوژن است. کپسولاسیون برای محافظت از مواد، تبدیل اجزای مایع به ذرات جامد و فراهم کردن وسیله ای برای آزادسازی کنترل شده استفاده می شود. تحقیقات برای بهبود روش های مورد استفاده و یافتن کاربردهای جدید ادامه دارد. روند تولید قرص، چرخه دستگاه قرص سازی با وجود اینکه تکنولوژی و ماشین آلات پیشرفته اختراع شده و تحقیق و توسعه در سراسر جهان برای ماشین آلات دارویی جدید ادامه دارد، یکسان باقی می ماند. تهیه انواع قرص و کپسول از فشرده سازی پودر یا گرانول یکی از قدیمی ترین روش هاست. با فراگیر شدن صنعتی شدن، فرآیند قرص سازی برای طیف وسیع تری از محصولات از صابون گرفته تا قرص های قنادی و دارویی اعمال شده است. به ویژه در داروسازی، قرص‌ها ساختار ضد ضربه و عدم وجود مواد اضافی در دوز مصرفی: مانند ژلاتین مورد استفاده در ساخت کپسول‌ها: آن را به یک انتخاب ایده‌آل تبدیل کرده است. اشکال و اشکال مختلفی از قرص ها وجود دارد که در آنها رایج ترین قرص های فشرده فشرده، قرص ها و کپسول های ژلاتین پر شده است. اختراع حاضر با دستگاه‌های قرص‌سازی و کپسوله‌سازی، یک قرص کپسول مانند چند مشخصه، دولایه، متشکل از ترکیبی از یک یا چند ماده کمکی، یک یا چند ماده فعال و در یک تجسم، اولین و دومین عامل رنگ‌دهنده متفاوت که در امتداد فشرده شده است، ارائه می‌کند. جهت طولی یا محوری به شکل یک کپسول دو رنگ. اختراع حاضر همچنین پوشش این قرص چند رنگ فشرده را با یک پوشش شفاف فراهم می کند تا دارویی جامد با ظاهر کپسول ارائه شود. در زیر لیستی از تامین کنندگان متخصص در ارائه خدمات مربوط به تبلت و کپسولاسیون آمده است:دستی و کنترل دریچه پیچی
دریچه‌های پینچ دستی و کنترلی امکان جریان آزاد محصول، حداقل مقاومت اصطکاکی و هزینه‌های نگهداری و عملیاتی کم را فراهم می‌کنند. شیرهای پینچ دستی و کنترلی همچنین به کاهش قطعات در تماس با محیط کمک می کند، آستین تنها جزء در تماس با جریان محصول است. علاوه بر این، شیر پینچ دستی و کنترلی باعث ایجاد تغییر شکل آستین در طول فرآیند بسته شدن می شود و باعث می شود هر گونه لایه لایه داخل آستین از بین برود. این بدان معنی است که شیر دستی و کنترلی Pinch Valve عملاً یک راه حل شیر بدون انسداد است. علاوه بر این، ذرات جامد بزرگتر نیز توسط آستین بسته می شوند، که به ویژه در برابر سایش و خوردگی مقاوم است، بنابراین بدون نشتی بسته می شود.شیرهای پینچ با هوا
دریچه پینچ با هوا به جریان آزاد محصول، حداقل مقاومت اصطکاکی، 100% بدون نشتی، بدون انسداد و وزن خالص کم اجازه می دهد. دریچه پینچ با هوا یک طراحی پوشش مسطح و بیضوی از همه انواع فلنجی است که حداقل مصرف هوای فشرده را تضمین می کند. این منجر به صرفه جویی در انرژی می شود و یک الگوی تاشوی مشخص و لبه دار به آستین شیر پینچ با هوا را تضمین می کند. این الگوی خاص و لبه دار در شیرهای پینچ با عملکرد هوا، آب بندی کامل جریان محصول را تضمین می کند. حتی مواد جامد بزرگ توسط آستین در شیرهای پینچ هوا محصور می شوند و بنابراین محکم مهر و موم می شوند.شیرآلات صنعتی: انواع، خصوصیات و کاربردها
شیرآلات صنعتی جزء اجزای مهم در صنایع مختلف هستند که در فرآیندهای تولید، انتقال و نگهداری مواد مصرفی و نیز در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شوند. با توجه به انواع و خصوصیات سیستم‌های صنعتی مختلف، شیرآلات صنعتی با طراحی‌ها و مواد متنوعی در بازار موجود هستند که هر یک برای کاربردهای خاص خود استفاده می‌شوند.
انواع شیرآلات صنعتی:
1- شیرآلات گیت و نیمه گیت 2- شیرآلات کف 3- شیرآلات کنترلی 4- شیرآلات صنعتی بالشتکی 5- شیرآلات فشار متوسط
خصوصیات شیرآلات صنعتی:
- مقاومت در برابر خوردگی، فشار، حرارت و حرکت مواد صنعتی
- براکت‌های قوی و محکم برای نصب و استفاده در محیط‌های سخت و زیاد ارتعاش
- مواد ساختاری مانند استیل، برنج، پلی‌پروپیلن و آلومینیوم
- کاربرد در دماهای بالا و پایین دمایی
کاربردهای شیرآلات صنعتی:
1- صنایع پتروشیمی و گاز 2- تولیدات صنعتی و خودروسازی 3- سازه های بزرگ ساختمانی شامل ابزارهای ساختمانی هوشمند، تهویه مطبوع و سیستم های ساختمانی تخصصی 4- صنایع آب و فاضلاب و دفاعی 5- دیگ ها و فرناک های بخار و گاز
دریچه های دروازه:
مزایای:
افت فشار کم
قابلیت خاموش کردن خوب
قابل استفاده در کاربردهای با دمای بالا و فشار بالا
معایب:
زمان باز و بسته شدن آهسته
مستعد فرسایش و خوردگی است
برای کاربردهای دریچه گاز مناسب نیست
دریچه های گلوب:
مزایای:
قابلیت دریچه گاز خوب
قابلیت خاموش کردن خوب
قابل استفاده در کاربردهای با دمای بالا و فشار بالا
معایب:
افت فشار بالا
مستعد فرسایش و خوردگی است
گرانتر از انواع دیگر شیرها
شیرهای توپی:
مزایای:
زمان باز و بسته شدن سریع
نیاز به گشتاور کم
قابل استفاده در کاربردهای با دمای بالا و فشار بالا
معایب:
قابلیت دریچه گاز ضعیف
مستعد نشتی در فشار کم
برای کاربردهای با سرعت بالا مناسب نیست
شیرهای پروانه ای:
مزایای:
کم هزینه
زمان باز و بسته شدن سریع
نیاز به گشتاور کم
معایب:
افت فشار بالا
مستعد فرسایش و خوردگی است
برای کاربردهای با دمای بالا و فشار بالا مناسب نیست
شیرهای چک:
مزایای:
از جریان برگشتی جلوگیری می کند
افت فشار کم
قابل استفاده در کاربردهای با دمای بالا و فشار بالا
معایب:
برای کاربردهای دریچه گاز مناسب نیست
مستعد فرسایش و خوردگی است
در حین کار می تواند نویز داشته باشد
شیرهای کنترل فشار:
مزایای:
به محدود کردن میزان فشار در یک سیستم کمک می کند
قابل استفاده در برنامه های مختلف
می توان از آن برای تنظیم جریان استفاده کرد
معایب:
می تواند گران باشد
نیاز به نگهداری منظم دارد
اگر به درستی نصب یا نگهداری نشود، ممکن است مستعد خرابی باشد
به طور کلی، انتخاب نوع شیر بستگی به کاربرد خاص و نیازهای سیستم دارد. مهم است که قبل از انتخاب، مزایا و معایب هر نوع شیر را در نظر بگیرید.
وقتی صحبت از کاربردهای فشار بالا می شود، انواع مختلفی از شیرها وجود دارد که می توان از آنها استفاده کرد. در اینجا برخی از بهترین گزینه ها وجود دارد:
شیرهای چک: این شیرها طوری طراحی شده‌اند که به سیالات اجازه می‌دهند فقط در یک جهت جریان داشته باشند و معمولاً برای استفاده در سیستم‌های سیالات فشار متوسط و فشار بالا درجه بندی می‌شوند.
.
شیرهای کمکی: این شیرها از سیستم‌های تحت فشار مانند بویلرها یا لوله‌ها در برابر شرایط فشار بیش از حد محافظت می‌کنند و می‌توانند فشار داخلی و همچنین فشار خارجی ناشی از تشکیل خلاء در مخزن را کاهش دهند.
.
شیرهای توپی: این شیرها بسته شدن حباب یا آب بندی ضد نشتی را ایجاد می کنند و معمولاً در محیط های پرفشار استفاده می شوند.
.
شیرهای پروانه ای: این شیرها به دلیل بازیابی فشار بالا، افت فشار کم و جداسازی جریان برتر معمولاً در صنعت استفاده می شوند.
.
هنگام انتخاب بهترین شیر برای یک کاربرد پرفشار، مهم است که عواملی مانند درجه فشار، اندازه شیر و الزامات خاص سیستم را در نظر بگیرید. همچنین مهم است که قبل از انتخاب، مزایا و معایب هر نوع شیر را در نظر بگیرید.
تفاوت اصلی شیر فشار قوی و شیر کم فشار توانایی آنها در تحمل سطوح مختلف فشار است. در اینجا چند تفاوت بین شیرهای فشار قوی و شیرهای فشار پایین آورده شده است: شیرهای فشار قوی:
طراحی شده برای تحمل فشارهای کاری قابل توجه
مناسب برای کاربردهایی که فشار بالای یک آستانه مشخص است
معمولاً دارای درجه فشار بالاتری نسبت به شیرهای کم فشار هستند
می تواند جریان سیال مداوم را در فشار بالا اداره کند
اغلب در کاربردهای صنعتی مانند تولید نفت و گاز، فرآوری شیمیایی و تولید برق استفاده می شود
شیرهای کم فشار:
طراحی شده برای کنترل سطوح پایین تر فشار
مناسب برای کاربردهایی که فشار زیر یک آستانه مشخص است
معمولاً دارای درجه فشار کمتری نسبت به شیرهای فشار قوی هستند
می تواند جریان سیال پیوسته را در فشار کم تحمل کند
اغلب در کاربردهای مسکونی و تجاری مانند اجاق گاز، آبگرمکن و سیستم های لوله کشی استفاده می شود.
نوع خاصی از شیر مورد استفاده در کاربردهای پرفشار یا کم فشار به نیازهای سیستم بستگی دارد. به عنوان مثال، شیرهای توپی به عنوان دریچه های بازیابی بالا در نظر گرفته می شوند که دارای افت فشار کم و ظرفیت جریان نسبتاً بالا هستند و آنها را برای کاربردهای فشار بالا مناسب می کند.
. از سوی دیگر، دریچه های شناور کم فشار دارای سوراخ بزرگتری در مجموعه شیر هستند تا مخزن یا مخزن را سریعتر پر کند.
شیرهای فشار قوی در کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. در اینجا چند کاربرد متداول برای شیرهای فشار قوی آورده شده است:
سیستم‌های کارواش: شیرهای برقی فشار قوی در سیستم‌های کارواش برای کنترل جریان آب و محلول‌های تمیزکننده در فشار بالا استفاده می‌شوند.
صنعت نفت و گاز: شیرهای فشار بالا در برخی از چالش برانگیزترین کاربردهای صنعت نفت و گاز مانند شیرهای توپی برای واحدهای کوکر تاخیری نصب می شوند.
شبکه های تامین آب: شیرهای فشارشکن بهداشتی به طور گسترده در ساختمان های بلند، مناطق با فشار آب بیش از حد بالا در شبکه های آبرسانی شهری و معادن استفاده می شود.
دیگ‌ها و لوله‌کشی: شیرهای کمکی از سیستم‌های تحت فشار مانند دیگ‌ها یا لوله‌کشی در برابر شرایط فشار بیش از حد محافظت می‌کنند.
بیل مکانیکی و سیستم های فاضلاب: شیرهای فشار قوی در کاربردهای مختلفی مانند شیرهای برقی دوار مورد استفاده در بیل مکانیکی و شیرهای برگشتی دریچه ای مورد استفاده در سیستم های فاضلاب استفاده می شوند.
پردازش شیمیایی: از شیرهای فشار بالا در کارخانه های فرآوری شیمیایی برای تنظیم جریان مایعات و گازها در فشار بالا استفاده می شود.
به طور کلی، شیرهای فشار قوی در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود که در آن فشار بالاتر از یک آستانه خاص است. کاربرد خاص شیر به نیازهای سیستم و صنعتی که در آن استفاده می شود بستگی دارد.