بررسی ۴ مورد از پرکاربردترین انواع شیر صنعتی + مزایا و معایب

شیرها تقریباً در هر مکانی که نیاز به کنترل جریان مایع یا گاز وجود داشته باشد، استفاده می‌شوند. یک نوع شیر، جریان آب را از طریق سینک آشپزخانه شما کنترل می‌کند،نوع دیگر ورود گاز پروپان را به مشعل‌های اجاق گاز کنترل می‌کند. بنابراین شیرها کاربردهای مختلفی دارند، به عنوان مثال در خارج از خانه، شیرهای صنعتی برای تحمل فشار بالا مایع و یا گاز، ساخته شده‌اند و تا سال‌ها برای استفاده در محیط‌های سخت دوام می‌آورند.

اکثر تاسیساتی که با آب و نفت و گاز سر و کار دارند نظیر تصفیه خانه ها، سکوهای نفت و گاز و …، بدون انواع شیرآلات صنعتی سنگین و با استحکام نمی‌توانند فعالیت کنند. شیرآلات زیر متداول‌ترین انواع شیرآلات صنعتی برای کاربردهای مختلف در صنعت در سراسر جهان می‌باشند. با آهن ملل همراه باشید تا به بررسی هر کدام بپردازیم.

شیرآلات صنعتی چه کاربردی دارند؟

• توقف جریان سیال
• شروع جریان سیال
• کاهش جریان سیال
• افزایش جریان سیال
• کنترل جهت جریان
• تنظیم فشار جریان یا فرآیند
• تخلیه سیستم لوله از فشار معین

یک شیر صنعتی از چه قطعاتی تشکیل شده است؟

صرف نظر از نوع و کاربرد شیرها، هر کدام دارای بخش‌های اساسی زیر هستند:

۱.بدنه (Body): بدنه سوپاپ (یا پوسته) پوشش بیرونی شیر است که جریان سیال در آن اتفاق می‌افتد و سایر عناصر شیر در آن قرار می‌گیرند.

۲.بونت (Bonnet): این قسمت با حالت پوشانندگی بر روی بدنه شیر قرار می‌گیرد و بعد از بدنه، بیشترین فشار وارده شده را تحمل می‌کند. با این حال، برخی از شیرها نیازی به بونت ندارند.

۳.تریم (Trim): به اجزای داخلی شیر، که شامل دیسک، نشیمن‌گاه، ساقه می‌باشد، تریم گفته می‌شود. تمام حرکات شیر اعم از حرکات پایه ای تا کنترل جریان در اثر وجود تریم اتفاق می‌‌افتد.

۴.دیسک یا مجرابند (Disc): این عنصر برای مسدود کردن یا تنظیم جریان سیال استفاده می‌شود.

۵.نشیمن‌گاه (Seat): این قسمت داخل و یا بخشی از بدنه شیر را تشکیل می‌دهد. همچنین نشیمن‌گاه جایی است که در زمان بسته بودن شیر، مجرا بند در آن قرار می‌گیرد.

۶.ساقه (Stem): ساقه وظیفه اجرای حرکت لازم بر روی یسک، توپ و … جهت باز و یا بسته نمودن شیر و حفظ و کنترل موقعیت دیسک را بر عهده دارد.

انواع شیر صنعتی کدام است؟

طیف گسترده ای از شیرآلات صنعتی وجود دارد که هر کدام بسته به شرایط و کاربرد آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما ما در این قسمت از مقاله مجموعه‌ای از رایج‌ترین این نوع شیرها را برای شما گردآوری نموده‌ایم که عبارتند از:

۱.شیر دروازه‌ ای

۲.شیر پروانه ای

۳.شیر صافی

۴.شیر توپی

شیر دروازه‌ ای

شیر دروازه یکی از اعضای خانواده شیرهای قطع‌کننده و وصل‌کننده جریان است. ویژگی که این شیر را منحصر به فرد می‌سازد، حرکت دیسک خطی آن است. لازم است بدانید دیسک، مکانیزم خاموش و روشن موثر شیر را بر عهده دارد. شیرهای دروازه ای برای دهه‌هاست که وجود دارند و صنایع مختلفی از آن استفاده می‌کنند.

سادگی این شیرها به صنایع اجازه می‌دهد تا با هزینه نسبتا کم و با قطعات کمتر نسبت به سایر انواع شیرآلات صنعتی، دست به تولید آن‌ها بزنند. با این حال، طراحی آن‌ها موجب شده است کنترل دقیق آن‌ها دشوار باشد. استفاده از شیرهای دروازه ای بیشتر در صنعت آب و نیرو رایج است.

مزایای شیر دروازه ای

• عدم وجود مقاومت در برابر جریان ( زیرا گیت هنگام باز شدن کامل، جریان را مسدود نمی‌کند)
• قابل استفاده در جریان‌های دو جهته
• دارای طراحی ساده
• مناسب برای لوله‌هایی با قطر زیاد

معایب شیر دروازه ای

• نامناسب برای جریان گاز به علت عدم امکان کنترل دقیق جریان

کاربرد شیرهای دروازه ای

همان طور که گفته شد شیرهای دروازه ای، شیرهای قطع‌‌کننده و وصل‌کننده عالی برای هر کاربردی هستند؛ از آن‌ها می‌توان برای فاضلاب و مایعات خنثی استفاده نمود. همچنین می‌توان از شیر دروازه ای برای گازهایی که بین ۲۰۰- تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد با حداکثر فشار ۱۶ بار متغیر هستند، استفاده کرد.

شیر پروانه ای

شیر پروانه ای نیز یکی دیگر از انواع شیر های صنعتی می‌باشد. ویژگی که شیر پروانه ای را از سایر شیرها متمایز می‌کند، صفحه تخت به همراه یک دیسک مقعر است که به میل سوپاپ متصل می‌شود. دیسکی که در وسط شیر قرار دارد، جریان را در هنگام بسته شدن شیر، مسدود می‌کند. در حالی که شیر پروانه ای کنترل کمی بر سرعت جریان دارد، اجازه می‌دهد حجم زیادی از مواد از طریق لوله جریان یابد.

مزایای شیر پروانه ای

• طراحی فشرده
• دارای وزن کم
• دارای حداقل افت فشار
• نصب آسان

معایب شیر پروانه ای

• دارای قابلیت دریچه گازی محدود
• دارای درزبندی ضعیف
• امکان تاثیر گذاری فشار قوی بر حرکت دیسک

کاربرد شیر پروانه ای

شیرهای پروانه ای اغلب در صنایع آب و نیرو و همچنین نفت و گاز به وفور استفاده می‌شوند؛ چرا که در این صنایع، امکان جداسازی یا قطع جریان به گونه‌ای دیگر اهمیت دارد. علاوه بر این شیرهای پروانه ای برای فرآیندهایی که در تاسیسات خود از لوله‌هایی با قطر زیاد استفاده می‌کنند، بسیار عالی عمل می‌کنند.

شیر صافی

شیر صافی نیز یکی دیگر از انواع شیرآلات صنعتی است که می‌توان آن را به‌عنوان یک قطعه متصل شده به لوله تعریف نمود که به منظور تصفیه، فیلتر کردن یا جداسازی انواع مواد از جریان استفاده می‌گردد. شیرهای صافی،‌ زباله‌های خط لوله مانند رسوب، زنگ‌زدگی، ترکیبات اتصال و جوش فلز را از خطوط لوله فیلتر می‌سازند، از تجهیزات و فرآیندها در برابر اثرات مضر این مواد محافظت می‌کنند و در نتیجه زمان خرابی و نگهداری قطعات را کاهش می‌دهند.

مزایای شیر صافی

• کاهش دوره زمانی پاکسازی سیستم لوله کشی سیال، قطعات و تجهیزات
• کاهش هزینه نگهداری و تمیز نمودن قطعات و لوله ها از رسوبات
• کاهش ریسک احتمال توقف کار به منظور پاکسازی و بازسازی قطعات
• دارای طول عمر طولانی
• مقاوم در برابر پوسیدگی و خوردگی
• قابلیت نصب آسان

معایب شیر صافی

•   نیاز به بازرسی و پاکسازی دوره ای
•   احتمال بروز مشکلاتی در اتصالات فلنجی
• امکان نشت در قسمت درزگیر

کاربرد شیر صافی

شیرهای صافی با توجه به عملکرد متفاوتی که دارند، می‌توان از آن‌ها در صنایع مختلفی به صورت ویژه استفاده نمود. این مدل شیر در صنایعی چون آب و فاضلاب و همچنین نفت، گاز و پتروشیمی مصرف متعددی دارد و می‌توان با استفاده از این نوع شیر عمر دستگاه و تجهیزات را به صورت چشمگیری افزایش داد. از سمتی دیگر از شیر صافی در تاسیسات ساختمانی، کارخانجات و همچنین سیستم آبیاری قطره‌ای استفاده می‌گردد.

شیر توپی

شیرهای توپی، دستگاه های مکانیکی هستند که برای محدود کردن یا اجازه عبور سیال (مایع یا گاز) در یک سیستم لوله کشی استفاده می شوند. این شیرها به عنوان شیرهای یک چهارم چرخشی نیز شناخته می‌شوند؛ زیرا چرخش ۹۰ درجه دستگیره، تمام حرکتی است که برای تغییر موقعیت سوپاپ از کاملاً باز به کاملاً بسته یا بالعکس لازم است.

بهتر است بدانید حرکت سریع یک چهارم چرخشی شیرهای توپی با چرخش‌های متعدد ۳۶۰ درجه مورد نیاز در شیرها دیگر همانند شیرهای دروازه در تضاد است. اصطلاح شیر توپی به این واقعیت اشاره دارد که مکانیسم داخلی آن برای تغییر جریان به این صورت است که توپ کروی موجود در داخل این نوع شیر به عنوان کنترل جریان شیر عمل می‌کند.

مزایای شیر توپی

• باز و بسته شدن سریع
• دارای ابعاد کوچکتر و وزن سبک‌تر در مقایسه با شیرهای دروازه ای
• دارای طراحی انعطاف‌پذیر
• تنوع در ابعاد و اندازه شیر 

معایب شیر توپی

• افزایش قیمت همراستا با افزایش اندازه اسمی آن
• عدم امکان استفاده از آن برای مخلوطی از مایع و جامد
• امکان پاکسازی دشوار
• عدم استفاده از آن به عنوان شیرهای کنترلی
• امکان افت فشار در سیال با فشار به خاطر فرآیند خفگی موجود در آن

کاربرد شیر توپی

شیرهای توپی با توجه به ساختاری که دارند به وفور در صنایع به خصوص در بخش خانگی استفاده می‌گردند. از شیرهای توپی در بخش خانگی، در وسایلی چون ماشین لباسشویی، ماشین ظرف شویی و همچنین در شومینه های گازی استفاده می‌شود.

انتخاب شیر صنعتی مناسب برای سیستم خط لوله

مهم ترین سوالی که هنگام جستجوی شیر صنعتی باید از خود بپرسید این است که این نوع شیر را برای انجام چه کاری نیاز دارید؟ شیرها یکی از اجزای مهم در هر سیستم خط لوله محسوب می‌شوند. از این رو با توجه به سیال جاری در لوله، عملکرد شیر، صنعتی که در آن فعال هستید، باید تصمیم بگیرید که کدام یک از انواع شیر صنعتی برای عملکرد شما مناسب است. ما در این مقاله تمام نکات مورد نیاز در مورد انواع شیر صنعتی را برشمردیم تا بدین ترتیب با داشتن اطلاعات مفید، تصمیم‌گیری کنید.

جمع بندی

با مطالعه این مقاله دریافتیم که شیرآلات نقش کلیدی در تکمیل تجهیزات مربوط به ساختمان ها دارند. شیرآلات تقریباً در هر مکانی که نیاز به کنترل جریان مایع یا گاز وجود داشته باشد، استفاده می‌شوند. در طول مقاله با انواع شیرآلات و کاربرد، مزایا و معایب هر کدام آشنا شدیم. امیدواریم با مطالعه این مقاله اطلاعات لازم و کافی پیرامون موضوع محتوا به دست آورده باشید، از همراهی شما سپاسگزاریم.

سوالات متداول