انواع شيرهاي كنترلي ( شير خودكار - شير تخليه كننده فشار - شير متعادل كننده )

[soroush]

در خصوص انواع شيرهاي كنترلي ( شير خودكار - شير تخليه كننده فشار - شير متعادل كننده ) در مورد جنس مواد اوليه انها ، طرز ساخت انها و طرز كاركرد انها مطلبي داريد؟

[meybotyhvac]

شیر وسیله ای است که برای مهار کردن جریان و فشار سیالات به کار می رود وظایف اصلی شیرهای صنعتی عبارتند از :
۱) قطع و وصل کامل جریان
۲) جلوگیری از بازگشت مایعات و گازهای عبور کرده
۳) تنظیم عبور مقدار مورد نیاز مایعات و گازها
۴) تنظیم و کنترل مقدار و فشار مایعات و گازها
۵) کنترل و ایمن نگه داشتن دستگاه های تحت فشار
و اصولا شیرها در مواردی به کار می روند که برای جریان سیال (اعم از مایع و گاز ) اختلاف فشار وجود داشته باشد .
تاریخچه
اولین شیرهایی که بهوسیله انسان اختراع شد، همان چیزی است که اکنون به عنوان (دریچه) آببند میشناسیم. دریچهای که با گذاشتن یا برداشتن آن در مسیر آب، جریان را بسته، باز یا نیمه باز می گذاشتند. شیرهای دروازهای امروزی در واقع همان آب بند های قدیمی هستند.
جنس و مواد
بنا به کاربرد، مصالحی که در ساخت شیر بکار برده میشود، مختلف است. در کارهای ساختمانی شیرهای چدنی، برنزی، برنجی و گاهی استیل (SS) استفاده میشود. در کارهای صنعتی مانند، نیروگاهها، کارخانههای پتروشیمی، پالایشگاهها، کشتی سازی و صنایع دارویی / غذایی، بسته به نوع سیالی که از شیر عبور میکند ویا محیطی که شیر در آن قرار دارد، بدنه و دیگر اجزای آنرا از فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد زنگ نزن(Stainless Steel) میسازند.
شیرها یا بهوسیله دست یا عملگر خودکار (Actuator) باز و بست میشوند.
نکات مهم در طراحی و ساخت شیرها عبارتند از:
۱- نیروی راه انداز وتجهیزات خاص راه اندازی
۲- ارتعاش شیر
۳- کاویتاسیون
۴- تاثیر در جریان
۵- میزان تحمل فشار
۶- آب بندی وموادمصرفی درآب بندها
۷- سهولت تعمیرو نگهداری ونصب وتنظیم آنها
۸- حوضچه های آرامش
انواع مختلف شیرها
۱) شیرهای دستی که با نیروی انسان کار می کنند manual valves
2) شیرهای خودکار که با نیروی هوا ، مایعات و گازهای کنترل شونده کار می کنند control valves
3) شیرهای خودکار که با نیروی برق کار می کنند . electric motor operated valves
شیرهایی که در این قسمت بررسی می شود عبارتند از:
۱)شیرهای سوزنی needle valves
2)شیرهای سماوری plug or clock valves
3)شیرهای کروی globe valves
4)شیر زاویه ای ANGLE VALVE
5)شیر توپی BALL VALVE
6)شیرهای کشویی gate valves
7)شیرهای دیافراگمی diaphragm valves
8)شیر برگشت معکوس فاضلابی BAKE WATER VALVE
9)شیر فشار شکPRESSURE REDUCING VALVE
10)شیرهای یکطرفه non return or check valves
11)شیرهای پروانه ای butterfly valves
12)شیرهای اطمینان safety valves
13)شیر تخلیه
۱۴)شیر سه راهه دستی CROSS GLOBE VALVE
15)شیر زانویی ANGLE VALVE
16)شیر شلنگی HOSE VALVE
17)شیر آب نما WATER GAUGE VALVE
18)شیر های خاص SPECIAL PURPOSE VALVES
19)شیرهای خودکار control valves
20) شیرهای متعادل کننده BALANCING VALVES
21 ) شیر های تخلیه کننده فشارPRESSURE RELIEF VALVES
که در زیر به تفصیل آنها را توضیح می دهیم:
۱) شیرهای سوزنی needle valves

[omranenergy]

شير هاي صنعتي

شیرها:شیرها ابزاری جهت قطع و وصل و یا تنظیم سیال هستند که در مسیر آن قرار داده می شوند.
شیر هایی که در گاز رسانی استفاده می شوند عمئتا از جنس های زیر می باشند.
1-pvc : که برای شبکه های پلی اتیلن استفاده می شوندو از نوع سماوری هستند.
2- شیر های برنجی که بیشتر در لوله کشی منازل از انها استفاده می شود.
3-شیر های چدنی که برای شبکه شهری و خط تغذیه و انتقال و ایستگاه های تقلیل از انها استفاده می شود.
و ...
شیر ها بر اساس استاندارد های مختلفی طبقه بندی می شوند که رایج ترین آنها بر مبنای ماکزیمم فشاری است که اجزای شیر مخصوصا بدنه و سیت و پلاگ آن می توانند تحمل کنند.این استاندارد ها برای دیگر ابزار نیز وضع شده است.که در صنعت از دو سیستم متریک و امریکایی (ANSI) استفاده می شود.


در صنعت گاز بیشتر از 3 کلاس زیر استفاده می شود :
1- کلاس ANSI 600 معادل با PN 100 که توانایی تحمل 100 bar فشار را دارد.
2- کلاس ANSI 300 معادل با PN 50 که توانایی تحمل 50 bar فشار را دارد.
3- کلاس ANSI 150 معادل با PN 100 که توانایی تحمل 25 bar فشار رادارد.

از شیر ها برای کار های زیر استفاده می شود :
1- قطع و وصل جریان موجود در خط انتقال , تغذیه و شبکه شهری و علمک های مشترکین
2- هدایت گاز ( ومحتویات لوله) از مسیری به مسیر دیگر
3- انفصال و از مدار خارج کردن قسمتی از دستگاه های موجود در ایستگاه ها و شبکه گاز
4- تنظیم و کنترل نمودن میزان دبی گاز عبوری
5- تنظیم و کنترل نمودن فشار دستگاه ها و گاز موجود در خطوط لوله
6- ممانعت از برگشت سیال عبوری از خط لوله
7- کنترل و حفظ ایمنی دستگاه ها
8- کنترل سطح مایعات در مخزن ها (مانند شیر های مجهز به شناور
9و ...

تقسیم بندی شیرها :
شیر هارا به صورت های مختلفی نام گذاری می کنند که یکی از آنها بر اساس نوع مغزی آن است .

این اساس شیر ها به صورت زیر دسته بندی می شوند :
1. چک ولو CHECK VALVE
2. شیر توپی BALL VALVE
3. شیر سماوری PLUG VALVE
4. شیر سوزنی NEEDLE VALVE
5. شیر دروازه ای GATE VALVE
6. شیر پروانه ای BUTTERFLY VALVE
7. شیر دیافراگمی DIAPHRAGM VALVE
8. شیر بشقابی GLOBE VALVE

بدليل گوناگوني و تنوع درانواع سيستمها ، سيالات و محيطها كه ولوها بايد در آنها عمل كنند ولوها نيز به همين دليل گسترش و تنوع پيدا نموده اند . براي مثال gllbe,get و ball, Play و پروانه اي، ديافراگمي، CHECKولو و SahetyValve. هركدام اين ولوها براي مقاصد خاص طراحي شده اند. بعضي ازولوها توانايي كنترل جريان را به صورت دريچه اي دارند بعضي ديگر فقط مي توانند جلوي جريان را بگيرندو گروهي ديگردرسيستمهاي خورنده كار مي كنند و بعضي سيالات با فشار بالارا عبورمي دهند .درك اين اختلاف و اينكه آنها چگونه اثر مي گذارند برعملكرد ولوها يا كاربرد آنها ضروري است براي استفاده و كاربرد موفقيت آميز يك تجهيز .
چهار شكل اصلي براي كنترل جريان در طراحي ولوها وجود دارند :
1-حركت يك ديسك يا توپي به سمت داخل يا خلاف دريچه (براي مثال globe يا needle ولو)
2-برشي ار يك صفحه تخت ، استوانه اي يا صفحه كروي در سرتاسر يك دريچه( براي مثالgateو
plug ) 3- گردش يك ديسك يا بيضوي حول يك شيفت در سرتا سر قطر يك دريچه ( براي مثال ولو پروانه اي يا ball ولو )
4- حركت يك جسم قابل انعطاف به داخل مسير جريان ( مثال ولو ديافراگمي )

هر ولو از قسمتهاي ذيل تشكيل يافته است . a) بدنه (BODY)b) كلاهك (سرپوش)(BONNET) c) محور(STEM)d) محرك(ACTUATOR )e) آب بند(PACKING )f) نشيمنگاه (SEAT)g) صفحه(DISK ) بدنه ولوبدنه كه گاهي اوقات پوسته نيز ناميده مي شود محدوده اوليه قرارگيري فشاربرروي يك ولن مي باشداين قسمت از ولو قسمت اصلي درمجموعه ولو است براي اينكه بدنه شاسي اصلي است كه قطعات را با يكديگر نگاه مي دارد. بدنه ، محدوده اصلي قرارگيري فشار اوليه برروي ولو بوده كه در مقابل با فشار سيال از قسمت اتصال به لاين مقاومت ميكند . لاينهاي ورودي و خروجي به ولوبصورت ، دنده اي، پيچي يا اتصالي جوشي مي باشد.
بدنه ولو يا بصورت ريخته گري بوده و يا بصورت فورج و در شكلهاي متفاوت تهيه مي شود .
از نظر تئوري ، اشكال كروي واستوانه اي ،مقاومت بيشتري در مقابل فشار سيال هنگامي كه ولو باز مي باشددارند . البته عوامل ديگر را هنگامي كه يك ولو باز هست بايد در نظر گرفت براي مثالب اكثر ولوها نياز به تيغه اي در سرتاسر بدنه ولو دارند كه براي نگه داشتن نشيمنگاه مي باشدچيزي كه بعنوان روزنه كنترل ( دريجه كنترل ) مي باشد . يا بسته شدن ولو مشخص كردن بار برروي بدنه مشكل مي باشد. اتصالات انتهايي ولو همچنين بارها را تغيير ميدهند به يك كره ساده و بيشتر مي پيچانند . توليد آسان ،مونتاژآسان وهزينه ها فاكتورهاي مهمي هستند كه بايد در نظر گرفته شوند .
شكل پايه و اصلي بدنه يك ولو به صورت كروي نيست امادر محدوده اشكال ساده تاپيچيده براي مثال سه پوش ، و قطعه قابل جابجايي براي آسان سازي مونتاژ ، شكلهاي قسمت هايي از بدنه مقاوم فشار هستند . گلويي محل عبور سيال ( اثر و فتوري ) يك روش عمومي براي كاهش سايز اصلي وهزينه يك ولو بعبارت ديگر ، انتهاي بزرگ اضافه مي شوند به ولو براي اتصال به لوله بزرگتر. سرپوش ولو پوشاننده بدنه ولو بنام سرپوش (كلاهك) ناميده مي شود دربعضي از طرحيها ، بدنه خودش به دو تكه كه بوسيله پيچ به يكديگر وصل مي شوند وجوددارد . شبيه بدنه هاي ولو ، كلاهكها در طرحهاي گوناگون هستند بعضي زا كلاهكها عملكرد ساده اي برروي پوشاننده ولو دارند در حاليكه برخي از آنها نگهدارنده قطعات داخلي ولوها ومتعلقات آنها همانند محور ،ديسك و محرك هستند .
كلاهك دومين مرز فشار اصلي برروي يك ولو هستند . آن يا بصورت ريخته گري بوده و يا بصورت فورج از همان مواد بدنه و به بدنه بوسيله رزو يا بولت يا نقطه جوش متصل مي شوند.
در همه نمونه ها ، اتصال كلاهك به بدنه بعنوان يك محدوده فشار درنظر گرفته مي شود . اين بدان معني استكه نقطه جوش يا بولت كه كلاهك را به بدنه متصل مي كنند قطعات با فشار ماندهستند .كلاهكهاي ولو اگر چه براي اكثر ولوها لازم و ضروري هستند بيان كننده نوعي نگراني نيز هستند كلاهكها مي توانند فرآيند توليد ولو را پيچيده تر كرده ،سايز ولو را افزايش داده و همچنين نمايان مي سازد قسمت اعظم هزينه اصلي از هزينه يك ولو و همچنين منبع اصلي براي ايجاد نشتي در ولو هستند. متعلقات ولو ( trim) قطعات داخلي يك ولو هستند مجموعه اي كه تحت عنوان تريم ناميده مي شوند .بعنوان نمونه تريم شامل يك ديسك نشيمنگاه ، محور و بوش هايي كه براي راهنمايي محور هستند . عملكرد يك ولو با درنظر گرفتن ارتباط بين موقعيت ديسك با نشيمنگاه تعريف مي شود . چونكه تريم ، حركات پايه واصلي و كنترل جريان را ممكن مي سازنند . Disk & seatبراي يك ولو داراي كلاهك ، ديسك سومين قسمت اصلي محدوده فشار مي باشد. ديسك قابليت اجازه عبور به جريان ياعدم عبور جريان سيال را بوجود مي آورد. وقتي كه ديسك مي بندد فشار اصلي سيستم بر سراسر ديسك اعمال مي شود به همين دليل يك قطعه تحت فشار در ولو مي باشد .ديسكها بصورت فورج تهيه مي شوند در پاره اي از موارد سطح ديسك را سختكاري مي كنند تا سطح خوبي در مقابل با سايش داشته باشد . سطح پويش شده ديسك در قسمت نشيمنگاه درولو بسيار ضروري براي آب بندكردن در هنگام بسته بودن ولو مي باشد. اكثر ولوها براساس مشكل و طراحي نوع ديسكها طبقه بندي مي شوند . محور Stemمحور محرك وديسك را به يكديگر مرتبط مي كند و بوسيله آن ديسك تغيير موقعيت مي دهد.
محورها اغلب بصورت فورج تهيه مي شوند و بوسيله نقطه جوش با زرده به ديسك متصل مي شوند. براي طراحي هاي ولو نياز به آب بند كردن محور براي جلوگيري از نشتي مي باشد وجود سطح صيقلي براي محور در قسمت آب بندي بسيار حائز اهميت مي باشد . محور از اجزاء در محدوده قرارگير فشار نمي باشد . اتصال ديسك به محور مي تواند به ديسك در قسمت نشيمنگاه امكان حركات جرخشي يا گهواره اي بدهد متناوباً با محورممكن است به اندازه كافي قابليت انعطاف داشته باشد كه ديسك در جهت مخالف نشيمنگاه خودش قرار بگيرد . هرچندكه حركات نوساني يا چرخشي ثابت ممكن است باعث از بين رفتن اتصال ديسك و از بين رفتن ديك و يا از بين رفتن اتصالش به محور شود .
درنوع محور ولو وجود دارديكي محورهاي بالارونده و ديگري غير بالا رونده براي محورهاي بالا رونده محور در هنگام باز شدن ولو در بالاي سر محرك قرار مي گيرد . اين حالت بوجود مي آيد وقتيكه محور رزو شده باشد و با بوش رزو شده از دو شاخه ( yoke) كه يك قسمت اصلي بوده ويا قرارداده شده برروي كلاهك . محرك ولو محرك وسيله مونتاژ محور و ديسك مي باشد يك محرك ممكن است با يك چرخ دستي به صورت دستي عمل كنديا بصورت اهرم دستي ،عملگر موتور ، عملگر سولنوئيدي ، عملگرپنوماتيكي يا عملگرهيدروليكي باشد.در پاره اي از طرحها ،محرك بوسيله كلاهك نگه داشته مي شود بجز براي كنترل ولوهاي هيدروليكي ، محركها در بيرون محدوه فشار وارده مي باشند . آب بندي ولوها در بيشتر ولوها از بعضي از انواع آب بندها براي جلوگيري از نشتي فضاي بين محور و كلاهك استفاده مي شود .آب بندها معمولاً از مواد اليافي يا ديگر تركيبات آنها نظير تفلون تهيه مي شوند . فرمهاي يك آب بند بين قطعات داخلي يك ولو و خارج آن جائيكه محور در داخل بدنه قرارگرفته است . آب بندها ي ولو بايد به خوبي كمپرس شوند تا از هدر رفتن سيال جلوگيري شود و همچنين از صدمه ديدن محور ولو گردد.اگر آب بندهاي ولو شل شوند ولو نشتي خواهدداشت كه اين مورد خطرايمني دارد.اگر آب بندها خيلي زياد سفت شوند باعث صدمه ديدن حركت شده وامكان صدمه رساندن به محور نيز وجود دارد. ولوهاي يكطرفه(CHECK VALVE) ولوهاي يكطرفه براي جلوگيري از بازگشت سيال در يك سيستم پايپينگ در نظر گرفته مي شوند. اين ولوها توسط جريان سيال در لاينها عمل مي كنند.فشار سيال عبوري از درون لاين باعث بازشدن ولو گرديده و هرگونه برگشت سيال باعث بسته شدن ولو خواهد شد.

[meybotyhvac]

ولوهاي ديافراگمي(Diaphragm Valve)


يك ولو ديافراگمي ، ولوي است با حركت خطي كه در موارد باز كردن مسير ، تنظيم ميزان جريان وهمچنين بستن مسير سيال مورد استفاده قرار مي گيرد. علت نامگذاري اين ولو بخاطر وجود يك ديسك قابل انعطاف در درون آن مي باشد كه با seat ولو در قسمت بالاي ولو جهت ايجاد يك آب بندي مناسب قرار گرفته است.

در اين ولو يك ديافراگم قابل انعطاف توسط يك ميله اي (stud) كه با ديافراگم بصورت يكپارچه مي باشد به قسمت فشار دهنده(كمپرسور) ولو متصل گرديده است.فشاردهنده(كمپرسور) بوسيله stem ولو به بالا وپائين حركت مي كند.هنگاميكه فشاردهنده(كمپرسور) به سمت بالا حركت كند ، ديافراگم به بالا كشيده مي شود واگر كمپرسور به پائين برود آنگاه ديافراگم نيز به پائين رفته وشكل انتهايي ولو را به خود مي گيرد.



تقسيم بندي انواع ولوهاي ديافراگمي

ولوهاي ديافراگمي بر اساس شكل بدنه به دو گروه زير تقسيم بندي مي شوند:

1- نوع با برامدگي داخل بدنه(weir type)

در اين نوع يك قسمت برامدگي در داخل بدنه بصورت ريخته گري تعبيه مي گرددو درهنگام بسته شدن ولو ، ديافراگم بر روي اين برامدگي مي نشيند و عبور جريان را محدود مي كند.



2- نوع بدون برامدگي داخل بدنه (straight-through type )

در اين نوع ولوها ، ديافراگم بصورت يك شكل گوه اي در مي ايد





از ولوهاي ديافراگمي مي توان در كنترل نمودن جريان نيز استفاده نمود.نوع weir(داراي برامدگي سد كننده در وسط) براي كنترل جريان گزينه مناسبي بوده ولي عيب آن محدود بودن منطقه عبور سيال مي باشد.



از ولوهاي ديافراگمي همچنين براي كنترل جريانهاي كوچك وهنگامي كه سيال داراي خاصيت خورندگي بوده وسيالات راديواكتيو، مي توان استفاده نمود.

عمر مفيد ديافراگم بستگي به نوع ماده اي كه از داخل ولو مي گذرد وهمچنين دما، فشار و تعداد دفعات استفاده از ولو بستگي دارد.

در بعضي از انواع مواد تشكيل دهنده ديافراگمهاكه از نوع الاستومري مي باشند ، اين ديافراگمها مقاومت بسيار خوبي در دماهاي بسيار بالا دارند.هرچند كه بايد توجه داشت خواص مكانيكي مواد الاستومري در دماهاي بالا پائين خواهد آمد وامكان از بين رفتن آن نيز در فشار هاي بالا وجود دارد.

بيشتر مواد الاستومري در دماي پائين تر از 150 F بهترين عملكرد را دارا مي باشند.

از موارد ديگر مزاياي اين ولوها ايزوله كردن قسمتهاي مختلف ولو در مقابل سيال عبوري مي باشد.بگونه اي كه ديافراگم خود باعث ايزوله كردن قسمتهاي مختلف ولو در مقابل سيال عبوري مي گردد.با توجه به اين خاصيت اين ولوها براي سيالات خورنده و همچنين سيالاتي كه داراي مواد جامد معلق مي باشند مناسب خواهند بود..باتوجه به اينكه مجموعه درپوش ولو در معرض تماس با سيال عبوري قرار نمي گيرد لذا در تهيه متريال آن مي توان از مواد ارزانتري استفاده نمود.با توجه به پيشرفتي كه در طراحي ديافراگم ومواد آن صورت پذيرفته ، امروزه ديافراگم هاي جديد قادر به عملكرد با انواع سيالات عبوري مي باشند.

[Ketab.abzardaghigh]

کتاب "کنترل ولو"
نویسنده: مهندس عبدالکریم ماندگاری
ناشر: قدیس
نوع چاپ: کاملاً رنگی
کنترل ولوها در واقع یکی از تجهیزات ابزار‌دقیق محسوب‌ شده و در بیشتر کاربردهای کنترل فلو، فشار و دمای سیالات به عنوان المان‌ نهائی یک لوپ کنترل‌ مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ولوها در صنایع نفت و گاز‌ و پتروشیمی كاربرد گسترده‌ای داشته و از آنجائیكه در مراحل مختلف‌ عملیاتی، از حفاری تا پالایش و از پالایش تا مصرف و صادرات بطور كلی موضوع فلوی سیالات بعنوان یكی از مهمترین مسائل فنی و مهندسی مطرح می‌باشد، لذا وجود وسایل و ابزار تنظیم و كنترل و یا قطع فلوی سیال‌، از درجه اهمیت خاصی برخوردار است.
در این مجموعه علاوه بر مبانی و ساختار کلی کنترل ولو، اندکی نیز به مباحث طراحی و سایزینگ پرداخته شده که می‌تواند جالب توجه واقع شود. در این کتاب از همان لغات انگلیسی و اصطلاحات عملی‌ای استفاده شده که در کارخانجات و صنایع مختلف بین کارکنان تعمیرات و نگهداری مرسوم می‌‌باشد. از اینرو خواننده در طی مطالعه‌ی این کتاب عادت به استفاده از این لغات و اصطلاحات کرده و پس از آن به راحتی با افراد با تجربه ارتباط برقرار می‌کند.
این مجموعه در اصل برای تکنسین‌‌ها و کارشناسان ابزاردقیق که هر روزه با این تجهیز سر و کار دارند تألیف شده است. اما خواندن آن برای تازه‌کاران باعث پیشرفت سریع در یادگیری عملی و مهارت در کار خواهد شد. توجه به نکات و توصیه‌های ذکر شده در این کتاب، دید عملی خواننده را باز کرده و او را در هر چه بهتر انجام دادن وظایف محوله یاری می‌کند.

سرفصل‌های کتاب:

• انواع ولو
• پکینگ ولو
• اکچویتورهای کنترل ولو
• مد خرابی ولو
• پوزیشنرهای ولو
• تقسیم رنج
• سایزینگ کنترل ولو
• مشخصه‌های کنترل ولو
• مشکلات کنترل ولو
• ترانسدیوسرهای I/P
• دمونتاژ کردن یک کنترل ولو ساقه کشویی

محتویات DVD همراه کتاب:

• نرم‌افزارهای سایزینگ کنترل ولو
• فیلم‌های آموزشی
• اسلایدهای آموزشی برای استفاده مدرسان
• کاتالوگ شرکت‌های سازنده مشهور
• نرم‌افزارهای ویژه مهندسان ابزاردقیق

تماس با ناشر: نشر قدیس: 66403548 – 66411381
تماس با نویسنده: Kmandegari@gmail.com
مراکز پخش : نشر قدیس: 66403548 – 66411381

سفارش کتاب) نشر قدیس: 66403548 – 66411381

[rozaboy]

کتاب مفیدی بود ممنون از معرفی