در حال
جستجو...
شیر توپی چیست
- شیر توپی چیست؟
- عملکرد شیر بال ولو
- انواع شیر بال ولو
- انواع از نظر سایز و بدنه اصلی
- جزئیات و مشخصات
- کاربردها در صنایع
- مزایا و معایب
- کاربرد بر اساس جنس
- شیرهای یکتکه و چندتکه
شیر توپی چیست؟
شیر توپی که در متون فنی با عنوان Ball valve نیز شناخته میشود، نوعی شیر چرخشی است که با حرکت یک توپ سوراخدار مسیر سیال را باز یا بسته میکند. از این شیرها عمدتاً برای قطع و وصل سریع جریان سیالاتی شامل آب، گاز، نفت، بخار و سایر مایعات و گازها استفاده میشود. طراحی ساده و عملکرد سریع این شیرها آنها را در بسیاری از سامانههای پایپینگ صنعتی و خدماتی محبوب کرده است.
عملکرد شیر بال ولو
هستهٔ عملکرد شیر توپی یک دیسک به شکل توپ سوراخدار است. هنگامی که سوراخ داخل توپ با مسیر ورودی-خروجی همتراز شود، مسیر باز و جریان برقرار میشود؛ و زمانی که توپ 90 درجه چرخیده و سوراخ عمود گردد، مسیر بسته میشود. معمولاً این شیرها برای قطع و وصل سریع طراحی شدهاند و عملکرد نیمباز برای تنظیم دقیق جریان مناسب نیست، زیرا حالتهای میانی ممکن است باعث اغتشاش جریان و سایش سیت شوند.
انواع شیر بال ولو
شیرهای توپی بر اساس نحوه قرارگیری دیسک توپی و نوع بدنه به مدلهای مختلفی تقسیم میشوند؛ هر مدل برای محدودههای فشار، دما و کاربرد خاصی مناسب است.
شیر توپی ترونیون (Trunnion)
در شیر ترونیون، توپ از بالا و پایین توسط تکیهگاههای ثابت پشتیبانی میشود؛ این طراحی باعث کاهش گشتاور عملکننده و افزایش پایداری در فشارهای بالا میگردد. بنابراین ترونیون برای خطوط با فشار زیاد یا سایز بزرگ مناسب است و در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و آب و فاضلاب کاربرد دارد.
شیر شناور (Floating)
در مدل شناور، دیسک توپی از بالا متصل و از پایین آزاد است و به صورت معلق داخل بدنه قرار میگیرد. این طراحی باعث میشود توپ با فشار سیال به سیتها فشرده شده و آببندی مناسبی به وجود آورد. اما در فشارهای بسیار بالا یا سایزهای بزرگ، گشتاور بالاتر و محدودیتهایی وجود دارد؛ بنابراین این نوع در کاربردهای با فشار کم تا متوسط متداول است.
شیر بال ولو سهراهی
شیر سهراهی دارای سه مجرای روی دیسک توپی است و میتواند مسیر ورودی را به دو خروجی تقسیم کند یا دو مسیر را به هم متصل نماید. این نوع برای تغییر یا تقسیم جریان، انتخاب مسیر و ترکیب جریانها در سیستمهای فرآیندی کاربرد دارد.
شیر با دسترسی جانبی و بالایی
مدلهایی وجود دارند که سرویس و دسترسی به دیسک از بالا یا جانبی ممکن است؛ ورودی بالایی معمولاً تعمیر و نگهداری را تسهیل میکند و در مصارف خانگی و برخی کاربردهای صنعتی رایجتر است.
انواع شیر بال ولو از نظر سایز و بدنه اصلی
شیرهای توپی از نظر طراحی مجرا به دو حالت مجرا کامل (Full bore) و مجرا به شکل حرف V تقسیم میشوند. از نظر بدنه نیز به سه نوع یکپارچه (یکتکه)، دو تکه و سه تکه (split body) ارائه میشوند که نوع چندتکه برای تعمیرات و سرویسپذیری بهتر مناسب است.
جزئیات شیر بال ولو یا شیر توپی
- مواد رایج بدنه: برنز، فولاد ضدزنگ، UPVC، برنج.
- دیسک توپی معمولاً از استیل ضدزنگ، برنج یا پوشش کروم ساخته میشود.
- اجزای اصلی: بدنه، دیسک توپی، سیت (Seat)، درپوش، واشر و اکچویتور.
- اتصالات پورت: رزوهای، فلنجی، سوکتی یا لحیمکاری بسته به نیاز طراحی میشوند.
- سیتها ممکن است از فلوروپلیمر، سرامیک یا فلز ساخته شوند؛ انتخاب سیت باید متناسب با نوع سیال و دما باشد.
- عملگرها: دستی (اهرم یا گیربکس)، الکتریکی یا هیدرولیکی قابل استفادهاند.
کاربرد شیر توپی در صنایع
شیرهای توپی به دلیل عملکرد سریع و قابلیت آببندی مناسب در صنایع گوناگون کاربرد گستردهای دارند؛ از جمله در آب و فاضلاب، نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی، دارویی، خودروسازی، کشتیسازی و سیستمهای خنککننده.
مزایا و معایب شیر توپی
مزایا
- استفاده و نصب آسان و سرعت باز/بسته شدن بالا.
- هزینه نگهداری پایین و ساختار مقاوم.
- آببندی قوی و احتمال پایین افت فشار در حالت مجرای کامل.
- طول عمر مناسب حتی در عدم استفاده طولانیمدت.
- قابلیت راهاندازی و تعمیر بدون خارج کردن کامل شیر از خط (در مدلهای چندتکه).
معایب
- غالباً برای کنترل دقیق جریان مناسب نیست و حالتهای نیمهباز میتواند باعث اغتشاش و سایش شود.
- در صورت باقیماندن سیال داخل مجرا احتمال خوردگی یا جمعشدگی ذرات وجود دارد.
- سیتها ممکن است در شرایط فشار و سرعت بالا فرسوده شوند؛ نیاز به انتخاب متریال مناسب است.
- تمیزکاری و نگهداری در بعضی شرایط دشوار است، بهویژه در مدلهای یکتکه.
کاربرد انواع شیر توپی بر اساس جنس
انتخاب جنس بدنه و سیت باید براساس نوع سیال و شرایط کاری انجام شود. بهعنوان مثال، شیرهای برنجی در تأسیسات بهداشتی و گرمایش کاربرد دارند؛ UPVC برای سیستمهای آبیاری و سیالات خورنده مناسب است؛ و فولاد ضدزنگ برای محیطهای خورنده و دمای بالا بهکار میرود. سیتهای فلوروپلیمری (مانند PTFE) مقاومت شیمیایی بالایی دارند و در مواردی که نیاز به آببندی نرم است کاربردیاند.
شیرهای توپی یکتکه و چندتکه
شیرهای یکتکه ساختار سادهتر و قیمت پایینتری دارند اما سرویس و تعمیر آنها دشوارتر است چون دسترسی به اجزا محدود است. مدلهای دو یا سهتکه هزینه بالاتری دارند اما بهدلیل دسترسی بهتر برای تعمیرات، در صنایع فرآیندی و خطوط حساس ترجیح داده میشوند.
جمعبندی: شیر توپی بهخاطر عملکرد سریع، آببندی مناسب و طیف وسیع مواد و اندازهها، یک گزینه کاربردی برای قطع و وصل جریان در بسیاری از صنایع است؛ اما برای کاربردهایی که نیاز به تنظیم دقیق جریان یا عبور سیالات حاوی ذرات دارند، باید با دقت متریال، نوع سیت و طراحی مجرا انتخاب شوند.
توئیتر
فیس بوک
لینکدین
