شرکت مهندسین استیم آرمه

Steam Arme Engineering co

شرح

انتخاب نوع و موقعیت شیر آلات

شیر آلات عمدتاً براي كنترل جريان، فشار و هوا به كار مـيرونـد. قطـع و وصـل جريـان، كنتـرل بـده، انحراف جريان، كنترل فشار و يا تخليه هوا از اهم عملكرد شيرها هستند. شـيرآلات مـصرفي در صنعت آب با توجه به ماهيت خاص، با ساير شيرآلاتي كه در صنعت نفت، پتروشيمي، نيروگاهي و … استفاده مي شـوند تفـاوت هـايي دارند.

شيرآلات صنعتي از نظر انرژي به كار رفته جهت به كار انداختن آنها به سه دسته كلي تقسيم ميشوند :

  • شيرهاي دستي
  • شيرهاي با محرك الكتريكي
  • پنوماتيكي و يا هيدروليكي
  • شيرهاي اتوماتيك يا خودكار
شیرهای دستی

شیر های دستی

به شيرهايي كه در آنها انرژي مورد نياز براي به كار انداختن شير توسط انسان تامين ميشود شير دستي مـيگوينـد. ايـن شـيرها عمدتا براي قطع و وصل جريان، كنترل بده و انحراف جريان به كار ميروند. شيرهايي كه براي قطع و وصل جريان بـه كـار مـيرونـد مجاز نيستند براي كنترل جريان نيز به كار روند ولي شيرهاي كنترل با در نظر گرفتن مساله ايجاد افت فشار زيادتر مجاز بـه اسـتفاده براي قطع و وصل هستند.

براي انتخاب نوع شيرهاي دستي توجه به دو عامل روش تنظيم جريان توسط قطعه متحرك (ديـسك)و نحـوه عبـور جريـان از درون شير ضروري است. شيرهايي كه براي قطع و وصل جريان به كار ميروند در صورت بازشدگي كامل، افت فشار نا چيزي دارند و جريان به صورت مستقيم از درون شير عبور ميكند

شيرهاي با محرك الكتريكي، پنوماتيكي و هيدروليكي

شيرهاي با محرك الكتريكي (شيرهاي برقي) و شيرهاي پنوماتيكي و هيدروليكي، شيرهايي مي باشند كه بـراي بـه كـار انـداختن آنها، انرژي توسط نيروي انسان تامين نشده و انرژي از خارج سامانه اعمال ميشود.

شيرهاي اتوماتيك يا خودكار

شيرهايي ميباشند كه براي عملكرد آنها انرژي لازم از خود سامانه (مانند انرژي موجود در خطوط لوله انتقال آب) تامين ميشود. مانند شيرهاي فشارشكن، شيرهاي يك طرفه، شيرهاي كنترل سطح آب در مخازن و غيره.

شيرهاي اتوماتيك يا خودكار

جدول انتخاب شیرهای کنترل سطح آب

انواع شيرآلات

شيرآلات صنعت آب را می توان مطلبق شرح زیر تقسیم بندی نمود .

- انواع شيرآلات

مزيت اصلي شيرهاي قطع و وصل ايجاد حداقل افت فشار است كه با توجه به موقعيت نصب آنها كـه ممكـن اسـت بـه صـورت مدفون و يا داخل حوضچه ايستگاه پمپاژ و يا شيرخانه باشند، داراي شرايط خاصي از نظر طراحي هستند.

انواع شیر های قطع و وصل :

1- شيرهاي كشويي 

2- شيرهاي پروانه اي

3- شيرهاي توپي 

4- شيرهاي كروي

1- شیر های کشویی :

اين شير بيشتر در محلهايي به كار ميرود كه جريان سيال به طور كامل باز و بسته ميشود. از خواص اين شير، كم بودن افـت فشار در طول آن است. لذا در سر راه لوله هاي طويل معمولا از اين شير استفاده مي نمايند.

مشخصات شير كشويي استاندارد به شرح زير مي باشد.

كشو نشيمنگاه شير خيلي سريع و آسان قابل تعويض است.
 ياتاقانهاي تعبيه شده باعث سهولت امر باز كردن و بستن شير ميشود.
 با تعويض مرتب آب بندها محور ميتواند براي عبور سيال با حرارت تا حدود 175درجه سانتيگراد مورد استفاده قرار گيرد.
به وسيله گريسكاري و روغنكاري از دريچه مخصوص، كشو و نشيمنگاه ميتوانند در مقابل فشار بدنه مقاوم باشند.
به وسيله پين محور ميتوان از عيوب حاصل از گشتاور ناگهاني بر چرخ دستي جلوگيري نمود.

شيرهاي پروانه اي :

شيرهاي پروانهاي در زمره شيرهاي قطع و وصل محسوب مي شوند كه قسمت محرك آنها از يك ديسك مـدور كـه داراي حركـت دوراني 90درجه هستند تشكيل يافته است. در صورتي كه شير كاملا باز باشد اين ديسك موازي جريان در خـط لولـه قـرار مـيگيـرد و حداكثر جريان عبوري را ممكن مي سازد. البته در صنايع ديگر انواع جديدي از اين شيرها ارائه شده كه تا حدودي قابليت كنترل نيز دارند.

شيرهاي توپي :

اين شيرها از نوع شيرهاي گردان هستند كه در آنها قطعه متحرك با چرخش 90درجه باعث قطع و وصل جريـان شـده و در دو نوع زير ساخته ميشوند.

شيرهاي كروي :

شيرهاي كروي از گروه شيرهاي گردان و نوع خاصي از شيرهاي توپي هـستند كـه قطعـه متحـرك آنهـا كـروي شـكل اسـت. نشيمن گاه شير به صورت دايره ساخته ميشود تا تنش وارده به آن به طور يكنواخت توزيع شود. جنس نشيمن گاه اين شيرها معمولا از نوع مصالح نرم هستند تا به راحتي بتوانند بر سطح كره قرار گيرند و به اين دليل اين شيرها از نظر آب بندي بسيار خوب هستند. از ايـن نوع شيرها نيز براي قطع و وصل كامل جريان استفاده مي شود و معمولا در درجه حرارتهاي متفـاوت و بـا فـشارهاي مختلـف كـار مي كنند. اين شيرها در كليه زوايا قابل نصب بوده و معمولا از گيربكس حلزوني جهت باز و بسته كردن شير استفاده مي شود.

شيرهاي كنترل دستي و يا محركدار شبكه ها و خطوط انتقال :

شيرهاي كنترل در حالت كلي بايد داراي ويژگي هاي زير باشند :

الف – عدم وجود قطعات لق در داخل شير تا از ارتعاش در حالتهاي كنترل جلوگيري شود.
ب – مقطع عبوري كه با ميزان باز كردن شير تناسب داشته باشد. در شيرهاي كشويي، شيرهاي پروانه اي و شيرهاي تـوپي ايـن تناسب وجود ندارد.

شيرهاي كنترل دستي معمولا به دو صورت ميباشند:

1- شيرهاي بشقابي 

2- شيرهاي سوزني

شیر های بشقابی : شيرهاي بشقابي رايجترين نوع شيرهاي كنترل هستند و در تمامي صنايع نفت، گاز و پتروشيمي اغلب از اين شيرها بـراي عمـل كنترل استفاده مي شود. اين شيرها معمولا سنگين تر و بزرگتر از شيرهاي پروانـه اي و يـا كـشويي هـستند و فاصـله فلـنج تـا فلـنج بيشتري دارند و به همين دليل، جريان سيال در داخل آنها بعد از عمل كنترل آرامتر شده و سپس وارد خـط لولـه مـي شـود.

شیر های سوزنی : شيرهاي سوزني، شكل تغيير يافته شيرهاي بشقابي هستند، بدين معني كه با تغييراتي در طراحي شير، ديسك شير را بـر خـلاف شيرهاي بشقابي كه عمود بر سطح جريان حركت ميكند، در جهت جريان قرار داده اند كه اين تغييرات باعث كاهش ابعاد شـير شـده است و ضمنا شير را نسبت به شيرهاي بشقابي در رابطه با وجود اجسام خارجي مقاومتر كرده است و چون فشار خط لوله تاثير بـسيار اندكي بر روي سامانه حركت ديسك و آببندي دارد، لذا نيروي كمتري براي عملكرد شير لازم است.

  • اين شيرها در نقاطي مورد استفاده قرار ميگيرند كه لازم باشد فشار ايجاد شده در اثر اختلاف ارتفاع و يا بده كاهش يافته و يا به مقدار دقيق تنظيم شود.

شيرهاي كنترل اتوماتيك :

در صنعت آب اين شيرها به گونه هايي اتلاق مي شوند كه انرژي لازم براي عملكرد شيرها از انـرژي موجـود در خـط لولـه گرفتـه مي شود. اين انرژي توسط پيلوت رله شده و شير اصلي را به كار مياندازد. بدنه اصلي ايـن شـيرها بدنـه شـير بـشقابي اسـت و فقـط مكانيزم داخلي شير به دو نوع پيستوني و ديافراگمي تقسيم مي شوند.

شيرهاي اطمينان پيلوتدار:

اين شيرها جهت جلوگيري از افزايش فشار در خط لوله به كار ميروند. اين شيرها در روي سه راهي اي كه آب را به خارج از خـط لوله منتقل ميكند نصب مي شوند و با افزايش فشار به ميزان تنظيم شده، شير اطمينان به طور اتوماتيك بـاز شـده و آب را بـه مقـدار لازم به خارج از خط لوله تخليه ميكند تا از آسيب هاي احتمالي جلوگيري شود. بعد از كاهش فشار خط لوله، شير پيلوت بسته شـده و به تبع آن شير اصلي نيز بسته شده و آببندي كامل را انجام ميدهد.

انواع محركهای شیرها :

محركهاي شيرهاي صنعت آب عبارتند از:
– محركهاي الكتريكي
– محركهاي پنوماتيكي
– محركهاي هيدروليكي

محركهاي الكتريكي شيرها :

در صنعت آب و در شبكه هاي آبرساني به منظور باز و بسته كردن انواع شيرها با فشارهاي مختلف مي توان با توجه به نياز و نـوع كنترل از محركهاي الكتريكي استفاده نمود. از آنجايي كه معمولا شيرهاي مورد مصرف در صنعت آب در محلهايي نصب ميشوند كه دور از دسترس بوده، لذا باز و بسته نمودن و يا كنترل آنها از راه دور توسط محركهاي الكتريكي ضروري ميباشد.

محرك هاي پنوماتيكي :

از محرك هاي پنوماتيكي بيشتر در صنايع و اغلب در مناطقي كه امكان انفجار و يا احتراق وجود دارد و يا در شرايطي كه شيرها به تعداد دفعات بسيار زياد باز و بسته ميشوند مورد استفاده قرار ميگيرند. اين محركها ممكن است به سامانه هايي مجهز باشند كـه در شرايط اضطراري به سرعت شير را باز كنند يا ببندند.

محرك هاي هيدروليكي :

محركهاي هيدروليكي بيشتر در شيرهاي بسيار بزرگ و شيرهاي حفاظت شكستـگي مورد استفاده قرار ميگيرند. در شـيرهايي كه به سامانه هيدروليكي مجهز هستند به غير از تلمبه هيدروليكي كه با برق كار ميكند يك تلمبه هيدروليكي دستي نيز وجـود دارد كه در شرايط قطع برق ميتوان شير را باز و يا بسته كرد.