شیر توپی دریچه‌ای است که برای تنظیم جریان سیال در خط لوله استفاده می‌شود. در یکی از رایج‌ترین انواع شیر، دیسک با یک دستگیره به ساقه متصل می‌شود که می‌توان آن را چرخاند تا دیسک را پایین بیاورد تا زمانی که با نشیمنگاه تماس پیدا کند. سیال از طریق ورودی، بالا و از طریق شکاف صندلی دیسک جریان می‌یابد و از خروجی خارج می‌شود و میزان جریان بر اساس اندازه شکاف صندلی دیسک تعیین می‌شود.
هنگامی که دستگیره در جهت عقربه‌های ساعت چرخانده می‌شود، دیسک به صندلی نزدیک‌تر می‌شود و جریان کاهش می‌یابد تا زمانی که تماس برقرار می‌کند و جریان به طور کامل متوقف می‌شود. هنگامی که در خلاف جهت عقربه‌های ساعت چرخانده می‌شود، دیسک از صندلی دور می‌شود و جریان را تا رسیدن به حداکثر ظرفیت افزایش می‌دهد.
جریان معکوس ملایم اجازه می‌دهد تا جریان را کنترل کند، اما در عین حال یک افت فشار بالا ایجاد می‌کند و باعث تلاطم در خط می‌شود. بنابراین یک شیر توپ معمولی Z برای کاربرد‌هایی که چنین شرایطی نامطلوب است مناسب نیست.
با این حال،تغییرات در این طرح، شیر توپی بدنه Y و شیر توپی گوشه‌ای، اثرات مقاومت در برابر جریان را کاهش داده و همچنین شیر توپی را برای کاربرد‌هایی مانند جابجایی لجن یا مایعات بسیار چسبناک مناسب ساخته است.
شیر‌های توپی مزایای متعددی نسبت به سایر انواع شیر‌ها دارند. برای مثال، آن‌ها بهتر آب‌بندی می‌شوند، عمر طولانی‌تری دارند و کمتر از شیر‌های دروازه‌ای فرسوده می‌شوند و به دلیل دسترسی راحت از بالا به پایین، تعمیر و نگهداری آسان‌تر هستند.
امروزه تقریباً در هر صنعتی، از نیروگاه‌ها و تصفیه خانه‌های آب گرفته تا پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی و کارخانه‌های شیمیایی یافت می‌شوند. کاربرد‌هایی که در آن‌ها برای کنترل جریان استفاده می‌شود شامل سیستم‌های آب خنک‌کننده، سیستم‌های نفت کوره، بویلر‌ها، توربین‌ها، سیستم‌های تهویه و اگزوز میباشد.
مشخصات فنی فلنج شیر گلوب
شیر توپی فلنج دار دریچه‌ای است که در آن انسداد (پاپت) در امتداد خط مرکزی نشیمنگاه سوپاپ حرکت می‌کند. بر اساس این شکل حرکت مخروط سوپاپ، تغییر در دهانه نشیمنگاه سوپاپ متناسب با سکته مغزی است. مخروط دریچه از آنجایی که سکته باز یا بسته شدن میل سوپاپ این نوع شیر‌ها نسبتاً کوتاه است و عملکرد توقف بسیار مطمئنی دارد و تغییر در باز شدن صندلی متناسب با لیفت سوپاپ است، شیر فلنج دار برای کنترل جریان‌ایده‌آل است. بنابراین، شیر توپ فلنجدار برای خاموش کردن، کنترل و دریچه گاز‌ایده‌آل است.
اصل عملکرد و خواص یک شیر توپی فلنجی
به عنوان یک شیر قطع کن بسیار مهم، شیر توپی فلنجی با اعمال گشتاور به ساقه آب‌بندی می‌شود و ساقه در جهت محوری به پلاگین سوپاپ فشار وارد می‌کند، به طوری که سطح دریچه سوپاپ بسته می‌شود و محل نشستن شیر آب‌بندی می‌شود. سطوح را محکم ببندید تا از نشت مایع در امتداد فضای بین سطوح آب‌بندی جلوگیری شود.
گشتاور آب‌بندی شیر توپی فلنجی شامل سطح آب‌بندی مخروط شیر و سطح آب‌بندی صندلی سوپاپ است. ساقه باعث می‌شود که پاپت به صورت عمودی در امتداد محور نشیمنگاه سوپاپ حرکت کند. در طول فرآیند باز و بسته شدن، ارتفاع باز شدن کوچک است، جریان به راحتی تنظیم می‌شود، و ساخت و نگهداری آن برای طیف گسترده‌ای از کاربرد‌های فشار راحتر است.
مزایا و معایب شیر توپی فلنج دار
شیر توپ فلنج دارای مزایای زیر است:
※ ساختار ساده، آسان‌تر برای ساخت و تعمیر.
※ کند عملکردن، زمان باز و بسته شدن کوتاه.
※ آب‌بندی خوب، اصطکاک کم بین سطوح آب‌بندی و عمر طولانی.
معایب شیر توپی فلنجی عبارتند از:
※ مقاومت سیال زیاد است، نیروی مورد نیاز برای باز و بسته شدن بیشتر است.
※ برای مایعات ذرات معلق، بسیار چسبناک و به راحتی کک می‌شوند.
※ عملکرد کنترل بد.
شیر‌های توپی کجا استفاده می‌شود؟
شیر‌های توپی معمولاً در کاربرد‌هایی استفاده می‌شوند که نیاز به دریچه گاز یا کنترل جریان دارند. یک چرخش کوچک دستگیره در بالای محفظه برای تنظیم جریان مایع از طریق شیر توپ کافی است.
این سطح از تنظیم دقیق عمدتاً به این دلیل امکان‌پذیر است که نشیمنگاه شیر توپی به موازات خط جریان نصب شده است و باعث می‌شود در هنگام دریچه گاز کارآمدتر شود و سایش دیسک و صندلی به حداقل برسد. این شیر توپی متشکل از یک نشیمن حلقه‌ای جامد است که در مرکز و موازی لوله نصب شده است. سوکت دارای دهانه‌ای است که وقتی دیسک متصل به میله رزوه دار پایین یا با چرخاندن دستگیره بالا می‌رود، بسته یا باز می‌شود.
هنگامی که دیسک تا انتها پایین است، جریان متوقف می‌شود، زمانی که به سمت بالا است، مایع با سرعت کامل جریان می‌یابد، و هنگامی که دیسک تا حدی بالا می‌رود، جریان تا حدی تنظیم می‌شود.
عیب این راه حل این است که طراحی شیر توپی مقاومت زیادی ایجاد می‌کند که جریان داخل شیر را مجبور به تغییر جهت می‌کند و باعث تلاطم و افت فشار بالا می‌شود. بنابراین، استفاده در برنامه‌هایی که چنین شرایطی می‌تواند برای سیستم مضر باشد، توصیه نمی‌شود.
شیر‌های توپ معمولاً برای موارد زیر استفاده می‌شوند:
برنامه‌های کنترل و محدودیت جریان
برای برنامه‌هایی که مقاومت در برابر شستشوی معکوس زیاد نیست، فعال/غیرفعال کنید
کاربرد‌هایی که نیاز به تحریک مکرر دریچه دارند و به دلیل مسافت کوتاه فلپ بین موقعیت باز و بسته مناسب است.
برنامه‌هایی که نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دریچه دارند، زیرا دیسک و نشیمنگاه را می‌توان به سرعت و به راحتی تعویض کرد. این می‌تواند شامل استفاده در سیستم‌های اگزوز و آب خنک‌کننده، سیستم‌های تهویه دیگ بخار و بخار، و همچنین روغن سوخت، آب تغذیه، خوراک شیمیایی و سیستم‌های روغن روان‌کننده توربین باشد.
تفاوت بین شیر توپی و شیر سوزنی چیست؟
شیر سوزنی نوع خاصی از شیر توپی است که پین آن به جای دیسک به شکل سوزنی است. سوپاپ سوزنی می‌تواند کنترل جریان بسیار خوبی را فراهم کند که برای تجهیزات دقیق مفید است.
تفاوت بین شیر توپی و شیر دروازه‌ای چیست؟
شیر‌های توپی و شیر‌های دروازه‌ای دو نوع شیر‌های رایج هستند. اگرچه فرم‌های بدنی مشابهی دارند، اما هر کدام از آن‌ها طراحی و کاربرد منحصر به فرد خود را دارند.
شیر‌های توپی معمولاً برای جداسازی، راه‌اندازی و تنظیم جریان استفاده می‌شوند. دیسک سوپاپ توسط یک چرخ دستی روی یک ساقه رزوه‌ای از روی صندلی بالا و پایین می‌رود و از آنجایی که تغییر جریان تدریجی است، این شیر برای تنظیم و کنترل جریان در خط لوله‌ایده‌آل است.
متأسفانه یک شیر توپی ساده (بدنه Z) تلاطم و افت فشار ایجاد می‌کند که در بسیاری از سیستم‌ها شرایط‌ایده‌آل نیست. با این حال، این مشکل با پیشرفت در طراحی شیر‌های توپی با بدنه Y و گوشه برطرف شده است و شیر‌های توپی در حال حاضر در انواع محیط‌های خشن از جمله سیستم‌های فشار بالا و دمای بالا و کنترل سیالات خورنده و چسبناک یافت می‌شوند.
برخلاف شیر‌های توپی، شیر‌های دروازه‌ای برای توقف و شروع جریان در یک خط لوله استفاده می‌شوند، اما آن‌ها همچنین توانایی تنظیم جریان را ندارند.
آن‌ها دارای دروازه‌های موازی یا گوه‌ای شکل هستند که توسط یک دستگیره نصب شده بر روی میله رزوه‌ای به داخل جریان آب بالا و پایین می‌روند. و دقیقاً همین طراحی است که آن‌ها را برای دریچه گاز نامناسب می‌کند، زیرا یک دریچه نیمه بالا یا پایین شده در معرض فشار جریان است که می‌تواند به سرعت منجر به آسیب و سایش شود.
دریچه‌های توپی و دروازه‌ای به روش‌های دیگری نیز متفاوت هستند، از جمله:
شیر‌های توپی بهتر از شیر‌های دروازه‌ای آب‌بندی می‌شوند و عمر طولانی‌تری دارند، اما خرید آن‌ها گران‌تر است.
دریچه‌های دروازه نسبت به شیر‌های دروازه کمتر مستعد سایش دیسک و صندلی هستند و دسترسی آسان‌تری را برای تعویض قطعات فراهم می‌کنند.
دریچه‌های دروازه دارای مقاومت جریان کم و افت فشار کم در هنگام باز شدن کامل هستند که آن‌ها را برای باز و بسته شدن مکرر مناسب‌تر می‌کند.
شیر‌های دروازه‌ای را می‌توان در چند جهت نصب کرد، اما شیر‌های توپی را فقط در یک جهت می‌توان نصب کرد.
دکتر فولاد یک تامین کننده حرفه‌ای شیرآلات صنعتی است. اگر سؤالی دارید، لطفاً با ما تماس بگیرید.
مقاله های پیشنهادی :