انواع ولو

شیر توپی – بال ولو ( Ball Valve )

بال ولو یا شیر توپی یک شیر با گردش یک چهارم است. عضو بستن یک پلاگین کروی با سوراخ عبور است. هنگامی که شیر در حالت باز است، سوراخ عبور در راستای جریان سیال قرار دارد و از این طریق سیال عبور می کند. دریچه با چرخاندن زمین توسط ۹۰ درجه بسته شده است. به طوری که سوراخ عبور در این حال عمود بر جریان است و از این رو، جریان متوقف می شود.

سیت یا نشیمنگاه (seat) معمولا محدوده ای است که از مواد نرم ساخته شده است تا یک خروجی تنگ ایجاد شود. seat می تواند از پلاستیک یا فلز ساخته شده است. شیر توپی ها در یک شرایط که قرار است به طور جزئی باز شوند توصیه نمی شود. با توجه به عدم تعادل بین جهت جریان و جهت باز کردن پلاگین، افت فشار بزرگی در شرایطی که به طور جزئی باز می شود ایجاد خواهد شد.

با توجه به چالش های فوق مشخص شده، شیر های توپی بیشتر در کاربردهای خاموش کردن (shut off ) استفاده می شود. بال ولو ها معمولا در بخار، آب، روغن، گاز، هوا، مایعات خورنده استفاده می شود. آنها می توانند مایع و مایعات خشک گرد و غبار را اداره کنند. ball valve ها با مواد ساینده و فیبری مورد استفاده قرار نمی گیرند، زیرا باعث آسیب به نشیمنگاه و سطح پلاگین توپی می شود.

می توانید انواع بال ولو ها را هم مشاهده و مقایسه کنید.

گیت ولو -شیر دروازه ای- gate valve

گیت ولو یا شیر دروازه یک نوع شیر کشویی است. در شیر های دروازه ، عضو بستن یک دروازه فلزی است. دروازه کشو را برای بستن شیر پایین می آورد. در شرایط کاملا باز، سطح جریان برابر با مساحت لوله است و از این رو، افت فشار ناچیز در شیر وجود دارد.

شیر دروازه ای باید به طور ایده آل به عنوان شیر روشن یا خاموش (on-off) استفاده شود. توصیه نمی شود که آنها را به عنوان شیرهای گلودار استفاده کنید زیرا در شرایط نیمه باز، ممکن است فرسایش دروازه رخ دهد.

در شرایط باز به طور جزئی، با توجه به ارتعاشات، دریچه در معرض سایش و پارگی سریع قرار می گیرد. همچنین در هنگام بستن و باز شدن مقدار قابل توجهی از اصطکاک وجود دارد و از این رو باز و بسته شدن این شیرها به سرعت و غالبا ممکن نیست.

gate valve ها استفاده خود را در صنایع پتروشیمی بخوبی پیدا میکنند به دلیل این واقعیت که می توانند با آب بندی (sealing) فلز با فلز کار کنند.

پلاگ ولو یا شیر سماوری – plug valve

شیرهای سماوری همانند والو توپی ها نیز از نوع با گردش یک چهارم هستند. این دریچه شامل یک پلاگین است که می تواند به شکل استوانه ای یا مخروطی باشد. پلاگین دارای یک شکاف است که با جریان در حالت باز در خط قرار می گیرد. هنگامی که این پلاگین با ۹۰ درجه روشن می شود، این شکاف عمود بر جریان می شود و شیر بسته می شود.

دریچه های پلاستیکی مناسب برای مدیریت مایعات با مواد جامد معلق، مایع و غیره هستند.
plug valve های پلاستیکی عمدتا برای کاربردهای غیر فعال استفاده می شود. هنگامی که برای هدف کاهش استفاده می شود، افت فشار از طریق دریچه به دلیل عدم تقارن بین جهت جریان و جهت باز (شکاف) بالاتر است.

شیر پروانه ای-باترفلای ولو- butterfly valve

شیرهای پروانه ای ساده ترین شیرهای چند منظوره هستند. آنها دارای دریچه هایی با گردش یک چهارم هستند که به طور منظم در صنایع مختلف برای کاربردهای متنوع مورد استفاده قرار می گیرند. گردش یک چهارم به نوبه خود موجب عملکرد سریع شیر می شود.

در شرایط باز، حداقل انسداد جریان جریان سیال از طریق شیر در اطراف دیسک به صورت آیرودینامیکی وجود دارد که باعث افت فشار کمتر از طریق شیر می شود.
با توجه به حالت منحصر به فرد آن، butterfly valve را می توان بدون نیاز به گشتاور بالا و سایش و پاره شدن به آسانی به کار برد. به علت کمبود اصطکاک، استفاده از محرک های بزرگ می تواند اجتناب شود. برای آب یندی شیر از لاستیک شیر پروانه ای استفاده می شود که با توجه به نیاز با متریالهای مختلف ساخته می شود

مزیت دیگری که توسط شیر پروانه ارائه می شود اندازه جمع و جور آنها است. شیر کاملا جمع و جور است، شبیه یک دیسک فلزی است. این باعث می شود نصب آنها بسیار آسان باشد. آنها می توانند مورد استفاده قرار گیرد برای دوغاب و مایعات با مواد جامد معلق، زیرا هیچ حفره ای برای رسوب ذرات جامد در داخل بدن دریچه وجود ندارد.

شیر کروی- گلوب ولو – globe valve

شیر کروی یا گلوب، یک شیر از نوع حرکتی خطی است و به طور معمول در هر دو صورت کاربردی روشن خاموش ( On-Off ) و گلویی ( throttling ) استفاده می شود.

در شیر های کروی، عبور جریان مایع از طریق یک مسیر S است. با توجه به این که مسیر جریان دو بار تغییر می کند افت فشار بیشتر می شود. با توجه به مزایای دیگر آنها، این شیرها به طور گسترده استفاده می شود که افت فشار شیر از طریق شیر یک عامل کنترل نیست.

این شیرها به طور کلی از اندازه های بزرگتر از (NPS 12 (DN 300 استفاده نمی شوند، زیرا نیروی عظیم بر روی stem اعمال می شود تا شیر را تحت فشار مایع، باز یا بسته کند. شیرهای های Globe فشار زیادی را روی نشیمنگاه (seat ) لازم دارند تا وقتی که سیال از پایین دیسک تحت فشار می گیرد، آن را بسته نگه دارد.

شیرهای کروی یا گلوب، برای هر دو کاربرد روشن خاموش ( On-Off ) و گلویی ( throttling ) استفاده می شود، اما انواع خاصی trim برای سهولت استفاده در کاربردهایی که در آن با افت فشار بزرگ درگیر هستند مورد نیاز است. این شیرها را می توان در سه پیکربندی، بسته به کاربردهایی مورد استفاده قرارداد:

– الگوی سه راهی یا tee
– الگوی زاویه یا angle
– الگو یWye

هنگامی که دیسک از stem برداشته می شود و اجازه داده می شود بر وزن خود بماند، شیر های کروی را می توان به عنوان دریچه های غیر بازگشتی استفاده کرد. ماشینکاری seat ها نسبت به سایر انواع شیر ها آسان تر و ارزان تر است.

پینچ ولو – شیر پینچ- pich valve

پینچ ولوها دارای یک لوله پلاستیکی / اسلیو هستند که از الاستومرهای تقویت شده ساخته شده اند. عمل آب بندی / بسته شدن با کشیدن یا کشیدن این غلاف / لوله به دست می آید.

شیرهای پینچ برای جابجایی مایع و مایعات با جامدات معلق مناسب هستند. pinch valve ها مزایای بسیاری نسبت به سایر انواع شیر ها دارند. آنها می توانند برای مدیریت مایعات خورنده مورد استفاده قرار گیرند، زیرا هیچ ارتباطی بین مایع حمل شده و مکانیزم شیر واقعی وجود ندارد. پس از انتخاب اسلیو مناسب ، این شیر می تواند با انواع مایعات کار کند.

بدلیل اینکه مایع حمل شده در تماس با قطعات فلزی نیست، pinch valve ها را می توان برای کاربردهای مواد غذایی نیز استفاده می شود.

به طور کلی، pinch valve مناسب برای کاربردهای فشار پایین هستند. هنگام استفاده از محلول های ساینده، آنها باید به عنوان شیرهای خاموش-روشن استفاده شوند؛ اگر برای اهداف گلویی استفاده می شود، اسلیو فرسوده می شود.

شیر یک طرفه – چک ولو دیسکی – disc check valve

شیرهای یک طرفه – چک ولو دیسکی، -همچنین به عنوان شیرهای غیر بازگشتی نامیده می شود – اجازه عبور جریان از طریق آنها را تنها در یک جهت داده و جریان در جهت معکوس را متوقف میکند . به دلیل این ویژگی منحصر به فرد هدایت، disc check valve ها اساسا برای برخی کابردهای های مهم در سیستم بخار استفاده می شود.

چهار نوع اصلی از disc check valve به شرح زیر وجود دارد:

۱- Lift check valve – چک ولو بلند شونده

این چک ولوها به سادگی بر اساس اصل جاذبه کار می کنند. هنگامی که سیال در جهت جلو حرکت می کند، دیسک می تواند از روی سیت توسط نیروی سیال ورودی -در برابر نیروی گرانشی – برداشته شود. به این ترتیب شیر این امکان را فراهم می کند که مایعات در این جهت عبور کنند.

هنگامی که سیال در جهت مخالف قرار می گیرد، نیروی جاذبه و وزن را پشتیبانی کرده و دیسک روی seat باقی می ماند و شیر را بسته نگه می دارد.
در صورتی که فشار برگشتی پایین باشد، کامل بسته نگه داشتن شیر دشوار است و مایع در چنین شرایطی نشت می کند.

۲- Swing Check Valve – چک ولو سویینگ

در شیر یکطرفه ( check valve ) سوئینگ، دیسک یا عنصر بسته شدن در اطراف نقطه ای که به آن متصل است، تغییر می کند.

هنگامی که سیال در جهت رو به جلو حرکت می کند، دیسک در حالت باز، باز می شود تا سیال بتواند عبور کند. هنگامی که جریان مایع در جهت مخالف قرار می گیرد، دیسک نوسان می کند و روی seat قرار می گیرد تا آن را از دست بدهد.

۳- Spring-loaded Check Valves- شیر یک طرفه با فنر

در این نوع شیرهای یک طرفه، کامل بسته بودن آن با استفاده از یک فنر انجام می شود. فنر عقب دیسک را روی سیت نگه می دارد. حتی در شرایط جریان پیشرو، سیال باید فشار کمی به نام فشار کرکینگ، برای باز شدن دیسک در برابر فشار فنر ایجاد کند.

۴- Diaphragm Type Check Valve

این نوع شیرهای یکطرفه از دیافراگم هایی استفاده می کنند که به گونه ای تنظیم شده تا باز گردیده و اجازه دهند که جریان فقط در جهت جلو حرکت یابد. هنگامی که جریان از جهت معکوس می آید، دیافراگم بسته باقی می ماند.

کاربردهای معمول در یک سیستم بخار :

۱- پس از یک تله شناور (float trap)

تله های بخار (steam trap)،قطعات منفعل-پسیو هستند و بر اساس اصل تفاوت فشار کار می کنند. در طول عملیات، فشار فرآیند ممکن است پایینتر از فشار تله تحت فشار قرار بگیرد. در چنین شرایطی، به دلیل فشار منفی در trap، میعانات می تواند از طریق تله به تجهیزات فرآیند بازگردد.

از این رو همیشه پس از تله شناور، چک ولو دیسک یا شیر غیرقابل برگشت توصیه می شود. این چک ولو اجازه می دهد که مایع از خروجی تله به سیستم بازیابی مایع یا کندانس عبور کند اما اطمینان حاصل می کند که در جهت معکوس جریان نداشته باشد.

۲- مخلوط کردن مایعات

کاربردهایی که در آن دو یا چند مایع مخلوط می شوند، چک ولو ها باید در پایان هر خط جداگانه نصب شوند. این مانع از آلودگی یک مایع توسط دیگر می شود.

۳- استفاده به عنوان وکیوم بریکر – vacuum breaker

شیرهای یک طرفه دیسک هنگامی که به صورت معکوس نصب شده، می تواند به عنوان وکیوم بریکر ( خلاء شکن ) عمل کنند.

در شرایط کار عادی، دریچه بسته باقی می ماند و اجازه نمی دهد بخار از طریق آن عبور کند. هنگامی که تشکیل خلاء اتفاق می افتد (در هنگام خاموش شدن) دیسک باز می شود و به هوا اجازه می دهد وارد شود، بنابراین از تشکیل خلاء اجتناب میگردد.