سوپاپ چیست و چگونه کار می کند؟

در این مقاله جزئیات کاملی در مورد شیر قطع و انواع شیرها توضیح داده شده است. بنابراین، شیر قطع یک ابزار مکانیکی است که برای تنظیم، کنترل یا هدایت جریان سیالات مختلف مانند دوغاب، جامدات سیال، مایعات یا گازها با بستن یا باز کردن یا مسدود کردن جزئی جریان سیال استفاده می‌شود. به عبارت ساده، دستگاهی است که می تواند فشار و جریان سیالات مختلف را در یک فرآیند یا سیستم کنترل کند. در اصل، شیرها فشار و جریان را تنظیم می کنند.

از نظر فنی، شیر مانند اتصال است، اما به طور کلی به عنوان یک دسته متفاوت توصیف می شود. با باز شدن دریچه، مایع یا گاز از فشار بالا به سمت کم فشار می رود.

مطالب مرتبط:

برترین روغن هیدرولیکی با کیفیت ( روغن هیدرولیک بهران )

 

قدیمی ترین و ساده ترین شیر فلپ لولایی است که برای جلوگیری از جریان سیالات (مایع یا گاز) به یک سمت پایین می چرخد. با این حال، هنگامی که سیال در جهت معکوس حرکت می کند، سیال مایع آن را به سمت بالا هل می دهد. این به عنوان یک شیر چک شناخته می شود زیرا می تواند جریان سیال را در یک جهت مسدود یا "توقف" کند. شیرهای کنترل مدرن جریان یا فشار پایین دست را استاندارد می کنند و در یک سیستم پیچیده خودکار کار می کنند.

این شیرها کاربردهای صنعتی مختلفی دارند، کنترل آب آبیاری، کنترل فرآیند، ماشین لباسشویی، ماشین ظرفشویی و کاربردهای مسکونی برای کنترل فشار شیرهای خانگی. آئروسل همچنین دارای یک میکرو سوپاپ داخلی است. آنها همچنین در بخش های مختلف حمل و نقل و نظامی استفاده می کنند. در سیستم‌های لوله‌کشی HVAC و سایر جریان‌های هوای اتمسفر، شیرها را دمپر می‌گویند. با این حال، رایج ترین انواع شیر مورد استفاده در سازمان های هوای فشرده، شیر توپی است.

انواع شیر:

انواع مختلفی از شیر گاز وجود دارد، اما اکثر انواع اصلی آن هستند

1) دروازه

2) دیافراگم

3) بررسی کنید

4) پروانه

5) توپ

6) اسلایس

7) دوشاخه

8) پیستون

9) نیشگون گرفتن

10) اسلاید موازی

11) دروازه چاقو

12) کره زمین .

این نوع شیرآلات در بسیاری از مصارف صنعتی و همچنین مسکونی کاربرد دارند. در زیر توضیحی در این مورد داده شده است.

1) شیر توپی

این نوع شیرهای قطع کننده دارای پلاگین توپ هستند. این پلاگین به عنوان یک عنصر کنترل عمل می کند. بیشتر از شیرهای توپی در صنایع شیمیایی مختلف استفاده می شود. زمانی استفاده می‌شود که ترکیبی از بسته شدن و دریچه گاز نیاز داشته باشد. بنابراین نقدینگی عالی دارد. بنابراین، از یک کره دو طرفه ساخته می شود و توپ در میان صندلی های سوپاپ الاستیک به طور متناوب تغییر می کند. این شیرها ساختار فشرده، هزینه نگهداری پایین و بدون نیاز به روغن کاری دارند. شیرهای توپی در الگوهای پورت کامل، کاهش یافته و مخاطره آمیز موجود هستند. این نوع شیرها از چرخ دستی برای کنترل جریان مایع استفاده نمی کنند بلکه از آچار برای کنترل آن استفاده می کنند.

هنگامی که این شیر قطع باید باز شود، دسته با توجه به جهت جریان، موقعیت صافی پیدا می کند. هنگامی که باید بسته شود، زاویه 90 درجه با جهت جریان ایجاد می کند تا بتوانید وضعیت شیر ​​را به راحتی مشاهده کنید. این دریچه ها را می توان با چرخاندن توپ یک چهارم دور باز و بسته کرد. دریچه گاز خوبی ندارند. اندازه آن از 6 میلی متر تا 900 میلی متر است. اینها برای دماهای تا 300 درجه سانتی گراد و فشار تا 500 کیلوگرم بر سانتی متر قابل استفاده هستند. آنها به طور گسترده در صنایع مختلف مکانیکی استفاده می شوند. 

مطالب مرتبط:

سیلندر چیست؟

 

مزایای:

i) به سرعت عمل می کند.

ii) استفاده از شیرهای توپی آسان است.

ii) اینها در هر جهت جریان مستقیم دارند،

iii) افت فشار کم دارند.

iv) به هزینه های نگهداری کم نیاز دارند.

v) این شیرها برای خدمات طولانی طراحی می شوند.

vi) دارای مهر و موم قابل اعتماد است.

vii) این شیرها طرح های ساده ای دارند.

viii) اینها وزن کمی نسبت به شیرهای دروازه ای دارند.

ix) عملکرد آسان و سریعی دارد.

x) این شیرها به راحتی جدا می شوند.

معایب:

ط) محدودیت دمایی مواد ورق.

ii) ابعاد "متضاد" طولانی تر بین سطوح.

2) دریچه های گلوب

مطابق با حرکت رفت و برگشتی دوشاخه یا دیسک کار می کند. یک دوشاخه یا دوشاخه به داخل و خارج دریچه حرکت می کند تا جریان مایع را متوقف یا اجازه دهد. یک دیسک روی نشیمنگاه شیر لوب g قرار دارد . این صندلی ممکن است برداشته شود. این شیرها افت فشار بالایی دارند. با توجه به آرایش صندلی، شیر گلوب برای جریان دریچه گاز ایده آل است، اما اگر افت فشار قابل تکرار بیش از 20٪ باشد، دریچه گاز نباید بسته شود. در این شیر قطع، دیسک به ساقه متصل می شود. این نوع دریچه ها عموماً به جای رزوه از ساقه های صاف استفاده می کنند. بنابراین، اینها از طریق مجموعه محرک بسته و باز می شوند.

می تواند به صورت خودکار، الکتریکی یا دستی کار کند. از آنها برای تنظیم، شروع یا توقف جریان سیال استفاده می شود. بنابراین، این نوع شیرهای قطع در عملیاتی که نیاز به سفتی و کنترل جریان دارند استفاده می شود. در مقایسه با شیرهای دروازه ، شیرهای گلوب می توانند عملکرد بهتری در بسته شدن ارائه دهند. در مقایسه با شیر دروازه ای هزینه بالایی دارد . نشیمن های این شیرهای قطع کننده در مقایسه با نشیمنگاه شیر دستکش نشتی بیشتری دارند. دیسک با حلقه ای از صندلی سوپاپ زاویه 90 درجه ایجاد می کند. این زاویه یک مهر و موم قوی بین صندلی و دیسک ایجاد می کند. 

مزایای:

ط) از نظم خوبی برخوردارند.

ii) آنها عملکرد بسته شدن خوبی را نسبت به شیرهای دروازه ارائه می دهند .

iii) تعمیر این شیر قطع بسیار آسان است.

iv) نگهداری این نوع شیرها بسیار آسان است.

v) سوپاپ گلوب در مقایسه با شیر دروازه‌ای ، کورس کوتاه‌تری دارد.

معایب:

ط) هزینه بالایی نسبت به شیر دروازه دارد.

ii) اینها وزن بالایی نسبت به شیرهای دروازه ای دارند.

iii) اینها برای باز شدن به قدرت بالایی نیاز دارند.

iv) دارای افت فشار زیاد است.

شیر گلوب سه نوع دارد.

• انواع زاویه
• انواع Y
• انواع Z

3) شیر دروازه

شیرهای دروازه ای فقط برای جریان مستقیم مایعات گازها قابل استفاده هستند. آنها می توانند در همه موقعیت ها نصب شوند. شیر قطع کن فقط برای بستن یا باز کردن جریان سیال استفاده می شود. بنابراین، نمی تواند برای تنظیم گازها یا مایعات استفاده شود. اینها نوعی از شیرهای چند چرخشی هستند که دارای ساقه بالارونده هستند. این نوع شیرها با حرکت دادن دیسک به جلو و عقب روی بدنه شیر کار می کنند. می توانید از یک یا دو دیسک استفاده کنید. بنابراین، شیرهای دو دیسکی نسبت به یک دیسک تک، خاموشی خوبی دارند.

دارای ساقه ای است که ممکن است بالارونده نباشد. با توجه به نیاز، اندازه های مختلفی دارند. این معمولاً در خطوط لوله صنعتی برای متوقف کردن یا جداسازی جریان به جای تنظیم آن استفاده می شود. بنابراین، می تواند نیازهای شرایط دما و فشارهای مختلف را برآورده کند و تمام اتصالات موجود است. مواد ساختاری شیر دروازه ای آلیاژ نیکل، برنز، چدن، چدن داکتیل، فولاد ضد زنگ، فولاد کربن و غیره می باشد. شیرهای دروازه ای داکت در صنایع شیمیایی بسیار محبوب هستند زیرا امکان کنترل دقیق جریان را فراهم می کنند. اینها در هر دو نوع ساقه بالارونده یا بدون بالا آمدن موجود هستند.

مزایای:

i) این نوع شیرها عملکرد کندی دارند.

ii) اینها افت فشار کم در حین کار دارند.

iii) اندازه سبکی دارند.

iv) اینها افت فشار کم دارند.

v) اینها ارزان هستند.

معایب:

ط) حجیم هستند.

ii) اینها به کندی نسبت به دریچه های گلوب یا دروازه ای عمل می کنند.

4) دریچه های پروانه ای

دیسک به عنوان یک جزء کنترل کننده به نام فلپر، پره یا تیغه عمل می کند که به صورت افقی یا عمودی می چرخد ​​تا مایع روی شیر پروانه ای جریان یابد . از اینها برای باز کردن، بستن یا تنظیم جریان سیالات استفاده می شود. این نوع شیرها برای زهکشی ساختمان ها، نیروگاه های آبی، مهندسی شهری و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می شود. آنها برای فرآیندهای سوئیچینگ یا دریچه گاز با افت فشار کم مناسب هستند.

این شیرهای پروانه ای ممکن است نوع دیسکی یا مارپیچی داشته باشند. دارای عملکرد اتوماتیک، قدرتی و دستی است. مزیت اصلی آن این است که محل نشستن تیغه مهم نیست. برای جداسازی جریان توسعه یافته است. دیسک با یک بوش الاستیک ملاقات می کند که سفتی را در گشتاور عملیاتی کم تضمین می کند. اینها ساختاری جمع و جور و همچنین ساده دارند. اینها به دلیل قیمت پایین و وزن سبک ترشان نسبت به سایر انواع شیرهای خاموش، ارجحیت دارند. دیسک در وسط خط لوله قرار دارد. یک میله از کنار دیسک سوپاپ می گذرد و به محرک در قسمت بیرونی شیر می رسد. محرک چرخشی دیسک شیر را قادر می سازد تا در 90 درجه یا موازی جریان سیال حرکت کند.

مزایای:

i) به سرعت عمل می کند.

ii) سبک وزن است.

iii) نصب آنها آسان است.

iv) به نگهداری بسیار کمی نیاز دارد.

vi) اینها هزینه کمی دارند.

vii) عملکرد سریعی نسبت به سایر انواع شیر قطع کننده دارد.

viii) اینها ساده و همچنین قابل اعتماد هستند.

ix) مواد جامد تولید نمی کند.

x) افت فشار کم دارد.

5) شیرهای دیافراگمی

شیر دیافراگمی دارای دیافراگم، کاپوت و بدنه انعطاف پذیر است. باز کردن دریچه دیافراگم را بلند می کند و با بستن دریچه، دیافراگم را محکم به پایین فشار می دهد. این شیر قطع دارای دو نوع است.

1. نوع راست.
2. نوع سیم.

دریچه های دیافراگمی سیمی به فشار نسبتاً کوچک و ضربه برشی نیاز دارند. این می تواند عمر دیافراگم را افزایش دهد. اینها بیشتر در صنایع رایج هستند.

دریچه های دیافراگمی مستقیم برای سوسپانسیون فیبری، سیالات چسبناک و دوغاب های جابجایی مناسب هستند. دیافراگم نمی تواند به طور کامل سرریز را با برخی از دریچه های دیافراگمی بلند کند، و این امکان را می دهد که نرخ جریان کوچک به طور دقیق کنترل شود. دیافراگم از بونا، نئوپرن یا لاستیک ساخته شده است. اندازه ها از 3 میلی متر تا 600 میلی متر است. این نوع شیرها از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی، فولاد ضد زنگ یا چدن ساخته شده اند ^.

6) شیر برقی

این دریچه‌ها دارای یک "شاخه" مخروطی یا استوانه‌ای هستند که می‌تواند در داخل بدنه شیر بچرخد و جریان سیال را کنترل کند. دوشاخه شیر پلاگین دارای یک یا چند کانال توخالی است که از طرفین دوشاخه عبور می کند تا زمانی که دریچه باز شود، مایع بتواند از طریق دوشاخه جریان یابد.

اینها قدیمی ترین انواع شیرهای قطع هستند. از اینها برای باز کردن یا بستن جریان سیال استفاده می شود. اجزای اصلی آن پوشش، مخروط و بدنه است. شکل استوانه ای یا مخروطی دارد. دوشاخه دارای یک بریدگی برای جریان دادن مایع است. یک جریان مستقیم را فراهم می کند. فقط با یک چهارم چرخش باز یا بسته می شود. بنابراین، حداقل یک پورت برای منحرف کردن جریان دارد. می توان آن را روغن کاری کرد یا نه.

مزایای:

i) اینها طراحی ساده ای دارند.

ii) اینها هزینه پایینی دارند.

iii) ظرفیت بالایی دارند.

iv) سریع اقدام می کنند.

v) کارکرد آسان.

شیر دوشاخه دارای انواع عمده زیر است.

• چند پورت.
• روغن کاری نشده.
• روغن کاری شده.
• بندر الماس.
• بندر گرد.
• بندر مستطیلی.

7) سوپاپ سوزنی

دوشاخه داره این دوشاخه شکل مخروطی دارد و می تواند بسیار دقیق روی صندلی قرار گیرد. جریان سیال توسط حلقه بین نشیمنگاه و بدنه پلاگین مخروطی تنظیم می شود. این نوع از شیرهای قطع برای دبی دقیق و کم استفاده می شود. طراحی مشابه دریچه های کره ای دارد. طراحی سوپاپ سوزنی کنترل جریان بسیار دقیق ترتیبات لوله کشی با قطر کوچک را امکان پذیر می کند. آنها نام خود را از صندلی های ماشینکاری و دیسک مخروطی خود گرفته اند.

از این شیرها برای کنترل سیالات هیدرولیک یا هوا برای کاهش نوسانات فشار استفاده می شود. آنها دارای مواد ساختاری مانند فولاد ضد زنگ، برنج یا برنز و غیره هستند.

8) شیر زاویه ای

این نوع شیرها طراحی مشابه شیرهای گلوب دارند. در مورد اینها، انتهای خروجی و ورودی با زاویه 90 ⁰ است. محور بخار با یک انتها تراز شده است.

مزایای:

ط) این نوع شیرها دارای افت فشار کم هستند.

ii) می توانند برای سیالات خورنده نیز استفاده شوند.

iii) ممکن است دارای شکاف یا تک بدنه باشد.

9) شیر را فشار دهید

اینها به عنوان شیرهای گیره ای نیز شناخته می شوند. دارای آستین قابل تعویض است. حرکت خطی دارد. این نوع شیرها برای توقف، تنظیم یا شروع جریان سیالات استفاده می شوند. دارای لوله ای است که به عنوان لوله پینچ شناخته می شود. این لوله لاستیکی و مکانیزم پینچ برای کنترل مایع استفاده می شود.

اینها برای جابجایی سیستم های دوغاب، مایع و ذرات با مقادیر زیادی مواد جامد مناسب هستند. بنابراین، مکانیزم کاری دارد که کاملاً از مایع استثنایی است. آستین از پلاستیک یا لاستیک ساخته شده است. اینها برای عملیات خلاء مناسب نیستند.

10) شیرهای کشویی

برای کنترل جریان کم فشار جامدات مختلف سیال، سوسپانسیون ها، مایعات و گازها استفاده می شود. دو صندلی اصلی موازی وجود دارد. بنابراین، دیسک بین این اسلایدها اسلاید می شود. این دیسک مانند یک دروازه عمل می کند و اختلاف فشار ارائه شده توسط شیرهای کشویی بسیار کم است. اندازه آن از 50 میلی متر تا 1500 میلی متر است.

11) فلاش پایین شیر

این شیرها انواع خاصی از شیرهای قطع کننده برای تخلیه مواد چسبناک، لجن، مواد ساینده یا رسانه های نیمه جامد از ظروف، راکتورها و لوله ها هستند.

به طور گسترده در صنعت تولید برای تخلیه مواد از مخازن استفاده می شود. محدوده اندازه آنها از 25 میلی متر تا 150 میلی متر است. اینها همچنین می توانند برای تخلیه جامدات خشک از بطری استفاده شوند.

12) شیر برقی

این به عنوان یک شیر کنترل عمل می کند. اینها برای ساقه های کشویی و شیرهای گلوب روشن و خاموش مناسب هستند.

اینها برای درخواست خدمات برای خاموش شدن اضطراری استفاده می کنند. محدوده اندازه آنها از 1 میلی متر تا 100 میلی متر است. می توان از آن برای فشار فوق العاده بالا 650 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ^و دمای 250- درجه سانتی گراد تا 800 درجه سانتی گراد استفاده کرد. این نوع شیرهای قطع  از موادی مانند برنج پلاستیکی، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، چدن و ​​غیره ساخته می شوند. شیرهای برقی اغلب در فرآیندهای دمای پایین استفاده می شوند.

13) شیر چک

این نوع شیرها گاهی اوقات به عنوان شیرهای بدون بازگشت نشان داده می شوند. با حفظ جریان یک طرفه مایع در هر زمان از جریان برگشتی در خط لوله جلوگیری می کند. به طور خودکار کار می کند. برخی از شیرهای چک دیسکی برای فرآیندی با سرعت بالا دارای فنر هستند (حداقل فشار باز شدن باید مشخص شود). بنابراین، شیرهای چک فنری نیاز به جریان عمودی دارند.

برای مطالعه بیشتر در مورد شیرهای چک و انواع آن ، روی نمودار زیر کلیک کنید و بیشتر بخوانید. 

شیر چک دارای انواع زیر است.

بررسی چرخش : ویفر و چرخش با استفاده از دیسک هایی که می توانند به داخل صندلی بچرخند، جریان برگشتی را متوقف می کنند. فقط باید برای جریان رو به جلو عمودی یا افقی استفاده شود.

بررسی پیستون : چک های فنر و پیستون از پیستون یا پیستون فنری برای جلوگیری از جریان برگشتی استفاده می کنند.

چک توپ : این شیر چک دارای یک توپ است. هنگامی که جریان رو به جلو کاهش می یابد، توپ از سوراخ می لغزد. فرض کنید یک آزمایش کروی برای مواد نیمه جامد (مانند فاضلاب و خمیر کاغذ).

کنترل دیسک کج : شبیه شیرهای چک چرخشی است، اما در اکثر تاسیسات، جریان برگشتی کوبیدن را به حداقل می رساند و لرزش و نویز را کاهش می دهد.

14) شیرهای تنظیم جریان

این نوع شیرهای قطع، بدون توجه به تغییرات فشار خط لوله، جریان را ثابت نگه می دارند. هنگامی که فشار در هر طرف جریان تغییر می کند، دیافراگم شیر پاپت را به حرکت در می آورد. بسته و باز می شود تا جریان ثابت بماند.

15) شیرهای تنظیم فشار عقب

همراه با پیستون یا دیسک فنری عرضه می شود. هر زمان که فشار سیستم از فشار استفاده شده توسط فنر بیش از حد شود، پیستون بالا می رود و دریچه باز می شود. دیافراگم فشار را به پیستون یا دیسک منتقل می کند. اینها طراحی مشابه شیرهای فشار شکن دارند.

16) شیر تنظیم فشار

برای تنظیم فشار بخار استفاده می شود. این نوع شیرآلات در صنایع مختلف بسیار رایج هستند. 

کاربردهای شیرآلات:

1. از آن در صنایع مختلف شیمیایی و کود برای کنترل جریان سیال استفاده می شود.
2. در صنایع غذایی نیز کاربرد دارد.
3. شیر آب برای مقاصد مسکونی مانند کنترل آب از مخازن مختلف استفاده می کند. 
4. اینها به طور گسترده در زمینه کشاورزی استفاده می شوند مانند قوطی های اسپری دارای دریچه ای برای کنترل اسپری.  
5. آنها همچنین در نیروگاه های برق آبی استفاده می کنند .
6. آنها با انواع مختلف پمپ ها استفاده می کنند. 

منبع