شیرهای صنعتی با کنترل کردن جریان سیالات و گازها در سیستم‌های مختلف به کارایی، ایمنی و کیفیت فرآیندها کمک می‌کنند. بنابراین، آن‌ها را باید تجهیزات ضروری صنایع مختلف بدانیم؛ از تولید برق گرفته تا تصفیه آب و پالایشگاه‌های نفت. اما انواع مختلفی از این محصولات را در بازار می‌یابید که هر کدام برای شرایط خاصی بهینه شده‌اند. لذا برای انتخاب کردن محصولات مناسب با کاربرد مورد نظرتان، باید جزئیات فنی و کارکردی آن‌ها را بشناسید و با الزامات صنعتی تطبیق دهید. با این مقدمه، بیایید در ادامه این مطلب به دنیای شیر آلات صنعتی سر بزنیم و انواع، کاربردها، اصول کار و معیارهای انتخابشان را بررسی کنیم.
انواع شیرآلات صنعتی کدامند؟
گیت ولو یا شیرهای دروازه‌ای (Gate Valve)
این شیرها جریان را با بالا بردن یا پایین آوردن دروازه بین فلنج‌ها کنترل می‌کنند. آن‌ها معمولاً در کاربردهایی استفاده می‌شوند که جریان مستقیم سیال با حداقل محدودیت لازم است؛ مانند خطوط لوله.
شیرهای توپی یا بال ولو (Ball Valve)
شیر آلات صنعتی توپی از یک قطعه کروی برای کنترل کردن جریان استفاده می‌کنند. آن‌ها چندمنظوره هستند و حتی پس از سال‌ها استفاده می‌توانند جریان را قطع و وصل کنند. این شیرها را معمولاً در کاربردهایی استفاده می‌کنند که نیاز به باز و بسته شدن سریع دارند؛ مانند خطوط لوله گاز.
شیرهای پروانه‌ای یا باترفلای ولو (Butterfly Valve)
شیرهای پروانه‌ای دیسکی دارند که برای کنترل کردن جریان، بر روی شفت می‌چرخد. آن‌ها جمع و جور و سبک هستند و برای مصارف دارای قطر بزرگ کاربرد دارند. شیرهای پروانه‌ای را عمدتاً در سیستم‌های HVAC و تصفیه‌خانه‌های آب به کار می‌برند.
شیرهای چک یا یکطرفه یا چک ولو (Check Valve)
این شیر آلات صنعتی اجازه عبور جریان را صرفاً در یک جهت می‌دهند و از جریان معکوس جلوگیری می‌کنند. آن‌ها برای جلوگیری کردن از جریان برگشتی و حفظ یکپارچگی سیستم ضروری هستند که معمولاً در پمپ‌ها و کمپرسورها استفاده می‌شوند.
شیرهای کروی یا گلوب ولو (Globe Valves)
شیرهای گلوب جریان را با حرکت کردن یک دیسک به سمت بالا و پایین نسبت به قطعه‌ای ثابت، تنظیم می‌کنند. آن‌ها برای کنترل کردن جریان گاز مناسب هستند. لذا در کاربردهایی استفاده می‌شوند که نیاز به کنترل دقیق جریان دارند؛ مانند سیستم‌های بخار.
شیر فشارشکن یا PRV (Pressure Relief Valve)
شیر آلات صنعتی فشارشکن به‌طور خودکار از فشار سیستم می‌کاهند تا از میزان تعیین شده فراتر نرود؛ لذا ایمنی تجهیزات و کارکنان را تضمین می‌کنند. این محصولات را عمدتاً در دیگ‌های بخار، مخازن تحت فشار و سایر سیستم‌های پرفشار به کار می‌برند.
شیر کنترلی یا کنترل ولو (Control Valve)
این تجهیزات جریان را بر مبنای سیگنال‌های کنترل‌کننده‌ها تنظیم می‌کنند؛ لذا امکان کنترل کردن دقیق متغیرهای فرآیندی مانند سرعت جریان، فشار و دما را فراهم می‌کنند. نقش آن‌ها در اتوماسیون صنعتی و سیستم‌های کنترل فرآیند بسیار حیاتی است.
مهم‌ترین کاربردهای شیرآلات صنعتی کدامند؟
- صنایع نفت و گاز: این تجهیزات را در فرآیندهای اکتشاف، تولید، پالایش و توزیع نفت و گاز به کار می‌برند. آن‌ها در واقع، جریان نفت خام، گاز طبیعی و فرآورده‌های نفتی مختلف را کنترل می‌کنند.
- تصفیه آب و فاضلاب: شیر آلات صنعتی نقش مهمی در تصفیه‌خانه‌های آب دارند و جریان آب، مواد شیمیایی و لجن را در طی فرآیند تصفیه کنترل می‌کنند. از سوی دیگر، به مدیریت دفع فاضلاب کمک می‌کنند.
- تولید برق: این محصولات بخار، آب خنک‌کننده و جریان سوخت را در بویلرها، توربین‌ها و مبدل‌های حرارتی نیروگاه‌ها تنظیم می‌کنند. لذا فرآیندهای کارآمد تولید انرژی و ایمنی کارخانه را تضمین می‌کنند.
- فرآوری شیمیایی: شیر آلات صنعتی مایعات خورنده، گازها و مواد خطرناک را در کارخانه‌های فرآوری شیمیایی کنترل می‌کنند. آن‌ها باید شرایط سخت را تحمل کنند و آب‌بندی محکمی برای جلوگیری از نشتی داشته باشند.
- تولید و تهویه مطبوع: این شیرها در فرآیندهای تولید برای کنترل کردن هوا، آب، بخار و سایر سیالات به کار می‌روند. همچنین، سیستم‌های گرمایش، تهویه و هوارسانی (HVAC) را تنظیم می‌کنند.
برای انتخاب کردن شیر آلات صنعتی به چه نکاتی باید توجه کنیم؟
- سازگاری با سیالات: این شیرها باید با سیالات و گازهایی سازگار باشند که با آن‌ها سر و کار دارند؛ البته با در نظر گرفتن عواملی مانند دما، فشار و ترکیب شیمیایی.
- الزامات کنترل جریان: شرایط کنترل جریان مانند عملیات روشن/خاموش یا کاهش فشار بر انتخاب نوع و طراحی شیر تأثیر می‌گذارند.
- شرایط عملیاتی: عواملی مانند تغییرات دمایی، نوسانات فشار و شرایط محیطی (مانند محیط‌های خورنده) بر عملکرد شیر و انتخاب جنس آن مؤثر هستند.
- نگهداری و قابلیت اطمینان: نگهداری، تعمیر و تعویض شیر آلات صنعتی باید آسان باشد تا زمان خرابیشان به حداقل برسد و از عملکردشان در طی عمر کار اطمینان حاصل شود.
- تطابق با مقررات: شیرهای مورد استفاده در صنایع خاصی مثل نفت، گاز و داروسازی باید مطابق استانداردهای نظارتی و گواهینامه‌های ایمنی، زیست‌محیطی و کیفی خاصی تولید شده باشند.
شیر آلات صنعتی را از چه موادی می‌سازند؟
شیرهای فولادی ضدزنگ
فولاد ضدزنگ را به دلیل استحکام و مقاومتش در برابر خوردگی، به‌طور فراگیری در ساخت این تجهیزات به کار می‌برند. درجات مختلف فولاد ضدزنگ بر اساس عواملی مانند سازگاری سیال، محدوده دما و شرایط محیطی انتخاب می‌شوند.
شیرهای فولادکربنی
این شیر آلات صنعتی استحکام زیادی دارند و برای کاربردهایی مناسب هستند که در آن‌ها استحکام و به‌صرفه بودن اولویت دارند. آن‌ها معمولاً در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند که دغدغه اصلیشان مقاومت در برابر خوردگی نیست.
شیرهای آلیاژی
محصولاتی که به‌ویژه از جنس آلیاژهای نیکل، تیتانیوم و برنز ساخته شده‌اند، به دلیل ویژگی‌های متمایزشان انتخاب می‌شوند؛ مانند مقاومت در برابر دمای بالا، سازگاری با مواد شیمیایی و قابلیت ضدخوردگی. این شیرها را عموماً در صنایع تخصصی مانند پتروشیمی، تولید برق و حفاری دریایی به کار می‌برند.
شیر آلات صنعتی پلاستیکی
شیرهای تهیه شده از پلاستیک‌های مهندسی‌شده برای کاربردهای خاصی نظیر تصفیه آب، حمل و نقل شیمیایی و تولید نیمه‌هادی‌ها لازم هستند. همچنین، این شیرها مقاومت شیمیایی مطلوبی دارند و سبک هستند. عمده‌ترین مواد اولیه ساخت آن‌ها عبارتند از:
- پلی وینیل کلراید (PVC)
- پلی وینیل کلرید کلردار (CPVC)
- پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF)
- پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE).
سخن پایانی
شیر آلات صنعتی را باید اجزای ضروری فرآیندهای صنعتی امروزی بدانیم. آن‌ها با کنترل کردن دقیق جریان، ایمنی و کارایی کاربردها و صنایع مختلف را تضمین می‌کنند. طراحی، ساختار و جنس این شیرها را باید متناسب با الزامات کاربری مورد نظرتان انتخاب کنید. از طرفی، توجه کردن به استانداردهای کیفی و فنی به‌ویژه برای تجهیزات مورد استفاده در صنایع حساس به فشار جریان سیال بسیار مهم است.
