شیرآلات صنعتی

 

شیرآلات صنعتی (Industrial Valves)، شیرآلاتی هستند که برای استفاده در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، صنایع داروسازی و بسیاری موارد دیگر طراحی شده‌اند.

شیرآلات صنعتی معمولاً از جنس‌های سخت و مقاومی مانند فولاد ضدزنگ، آلومینیوم، برنج، آهن ساخته می‌شوند و قابلیت کار در فشارهای زیاد و دماهای بالا را دارند. هدف اصلی استفاده از شیرآلات صنعتی، کنترل جریان مواد خام و محصولات نهایی در صنایع مختلف است. در ادامه به معرفی انواع شیرآلات صنعتی و کاربردهایشان می‌پردازیم.

مشخصات فنی شیرآلات صنعتی

شیرآلات صنعتی از نظر مشخصات فنی، شامل انواع مختلفی هستند که هر یک بر اساس نیازهای خاص صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند. در زیر به برخی از مشخصات فنی شیرآلات صنعتی اشاره می‌کنیم:

مشخصات سيال شیرهای صنعتی

مشخصات سیال در شیرهای صنعتی بسیار مهم هستند و باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند. در ادامه به برخی از اصطلاحات و مشخصات مرتبط با سیال در شیرهای صنعتی اشاره می‌کنیم:

• نوع سیال

نوع سیالی که از طریق شیر عبور می‌کند، اهمیت زیادی دارد. این می‌تواند آب، بخار، هوا، گاز، نفت، مواد شیمیایی و غیره باشد.

• دما

دمای سیال مهم است و باید مشخص شود که آیا شیر قادر به کنترل و تحمل دمای سیال در شرایط کاری خود می‌باشد یا خیر.

• فشار

فشار سیال نیز باید مشخص گردد تا از توانایی شیر برای مقابله با این فشار مطلع شویم.

• نوع ذرات معلق

اگر سیال حاوی ذرات معلق است، باید اطلاعاتی در مورد اندازه و نوع ذرات به دست آورده شود تا از عدم مسدود شدن شیر جلوگیری شود.

• ویسکوزیته

ویسکوزیته سیال نیز از موارد مهم است، زیرا می‌تواند تاثیر بزرگی بر عملکرد شیر داشته باشد.

• رطوبت

اگر سیال حاوی رطوبت است، باید به دقت مشخص شود که این رطوبت به چه صورت (مانند بخار آب) وارد شیر می‌شود و چگونه می‌تواند تاثیر بگذارد.

• خصوصیات شیمیایی

خصوصیات شیمیایی سیال، مانند اسیدیته یا قلیایی بودن نیز باید در نظر گرفته شود. برخی سیالات می‌توانند خوردگی یا تخریب موادی که از آن‌ها در ساخت شیر استفاده شده است، ایجاد کنند.

• سرعت جریان سیال

سرعت حرکت سیال نیز برای محاسبه ضریب تنگ‌شدگی و کاهش فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• مقدار جریان

مقدار جریان سیال که از طریق شیر عبور می‌کند، باید مشخص گردد تا شیر مناسب برای نیازهای سیستم انتخاب شود.

تمامی این مشخصات و اطلاعات برای انتخاب و استفاده بهینه از انواع شیرآلات صنعتی اهمیت دارند و باید در طراحی و اجرای پروژه‌های صنعتی به آن‌ها توجه شود.

جنس ساختمان شيرهای صنعتی

1- برنز

برنز یک آلیاژ از مس، قلع، روی و سرب است. به دلیل مقاومت خوب در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ماشین‌کاری عالی، برنز برای قالب‌بندی پیچیده بسیار مناسب است. همچنین برای شیرآلاتی که در خدمات فشار کم / متوسط استفاده می‌شوند، برنز مناسب است.

2- استنلس استیل

شیرآلات استنلس استیل با داشتن مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، به طور گسترده‌ای در صنایع شیمیایی و پتروشیمی استفاده می‌شوند. اخیراً، تقاضا برای این نوع شیرها در سرویس‌های صنعتی عمومی و کاربردهای تجهیزات ساختمانی افزایش یافته است، زیرا آن‌ها عملکرد و مقاومت بسیار خوبی دارند.

3- فولاد کربن

فولاد کربن، مقاومت خوب در برابر خوردگی و سولفیدها دارد و دارای استحکام در دمای بالا و پایین است.. این نوع فولاد عمدتاً در شیرهای دروازه‌ای، کروی و برگشتی برای کاربردهایی تا 454 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود.

4- چدن

یکی از متداول‌ترین انواع شیرآلات صنعتی، شیرآلاتی هستند که از جنس چدن ساخته شده‌اند. شیرآلات چدنی با داشتن ساختاری از آلیاژ چدن، که شامل 95 درصد آهن، کربن و سیلیکون است، مزیت‌های فراوانی دارند.

این نوع شیرها مقاومت بالایی در برابر خوردگی و پوسیدگی دارند و همچنین از لحاظ هزینه، مقرون‌به‌صرفه هستند. به علاوه، با توجه به ساختار فلنجی آن‌ها، نصب آسانی را تضمین می‌کنند.

شیرهای چدنی برابر ضربه، اکسیداسیون و شرایط سخت مکانیکی نیز بسیار مقاوم هستند. این خصوصیات باعث شده‌اند که این نوع شیرها در سیستم‌های انتقال آب و بخار کاربرد فراوانی داشته باشند.

اندازه شيرهای صنعتی

اندازه شیرهای صنعتی بستگی به نوع و کاربرد آن‌ها دارد. در بسیاری از کاربردها، اندازه شیر بر اساس قطر داخلی یا قطر نامی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد که این اندازه معمولاً به اینچ یا میلیمتر بیان می‌شود. در ادامه جدولی از اندازه‌های انواع شیرآلات صنعتی برای شما آماده کرده‌ایم.

حداکثر اندازه (میلی متر)	حداقل اندازه (میلی متر)	نوع شیر
1220	3	دروازه‌ای
1830	50	پروانه‌ای
1220	6	توپی
760	3	کروی
25	3	سوزنی
760	6	سماوری

این اندازه‌ها بر اساس نیازهای جریان سیال در طول شیر تعیین می‌شوند. از این رو، در زمان انتخاب یک شیر برای یک کاربرد خاص، باید نیازهای جریان، فشار و دما را در نظر گرفت.

ضريب شيرآلات صنعتی

ضریب شیرآلات صنعتی یک عدد است که نشان‌دهنده میزان جریان سیالی است که از طریق شیر عبور می‌کند . با داشتن این ضریب، می‌توانیم بفهمیم چقدر سیال می‌تواند از طریق شیر عبور کند و چه مقدار فشار لازم است تا جریان ایجاد شود.

ضریب بزرگتر به معنای جریان بیشتر و ضریب کوچکتر به معنای جریان کمتر است. در انتخاب شیر، ضریب شیرآلات بسیار مهم است تا مطمئن شویم که شیر مناسبی را برای نیازهای ما انتخاب کرده‌ایم.

مقدار جريان شیرآلات صنعتی

میزان جریان شیرآلات صنعتی به میزان سیالی اشاره دارد که در یک واحد زمان می‌تواند از شیر عبور کند. این مقدار معمولاً با واحدهایی مانند لیتر در دقیقه (LPM) یا گالن در دقیقه (GPM) اندازه‌گیری می‌شود.

میزان جریان یک شیر صنعتی یک موضوع مهم است. برای مثال، در یک سیستم تهویه مطبوع، ممکن است نیاز به شیری با میزان جریان بالا باشد تا اطمینان حاصل شود که هوای کافی به تمام قسمت‌های سیستم توزیع می‌شود. در مقابل، در یک سیستم پمپاژ، ممکن است نیاز به شیری با میزان جریان پایین باشد تا فشار زیادی به پمپ وارد نشود.

ساختار شیرآلات صنعتی

ساختار یک شیر صنعتی ممکن است بسته به نوع و کاربرد آن متفاوت باشد، اما انواع شیرآلات صنعتی دارای برخی از اجزای مشترک و اصلی هستند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

1. بدنه (Body): قسمت اصلی شیر که مسیر عبور سیال را تشکیل می‌دهد و بقیه اجزاء شیر درون آن جای می‌گیرند.
2. بانت (Bonnet): قسمتی از شیر که معمولاً به بدنه شیر متصل است و درون آن استم و دیسک جای می‌گیرند.
3. پورت (Port): معمولاً به عنوان ورودی و خروجی سیال در شیر عمل می‌کند.
4. دیسک (Disk): قسمتی از شیر که حرکت می‌کند و کنترل جریان سیال را انجام می‌دهد. در برخی شیرها، به جای دیسک از کلاپ (Clapper) استفاده می‌شود.
5. نشیمنگاه (Seat): بخشی از شیر که دیسک روی آن قرار می‌گیرد و بستگی و بازشدن شیر را کنترل می‌کند.
6. استم (Stem): قطعه‌ای است که به دیسک متصل است و با حرکت دادن آن، دیسک حرکت می‌کند و جریان سیال کنترل می‌شود.
7. اکچوویتور (Actuator): قسمتی از شیر که فرایند باز کردن و بستن شیر را کنترل می‌کند. این می‌تواند یک دسته دستی، یک موتور برقی، یک سیلندر هوا یا حتی یک سیستم هیدرولیک یا پنوماتیک باشد.
8. واشر (Gasket): قسمتی از شیر که بین بدنه و بانت قرار می‌گیرد تا از نشت سیال جلوگیری کند.

کاربردهای شیرآلات صنعتی

در ادامه مطلب کاربرد شیرآلات صنعتی در صنایع مختلف را بررسی خواهیم کرد.

1.  کنترل جریان: شیرآلات صنعتی برای کنترل جریان مواد مایع یا گازی استفاده می‌شوند. این شیرها می‌توانند جریان را کاملا ببندند، کاهش دهند یا افزایش دهند.
2. ایمنی: برخی از شیرها، مانند شیرهای ایمنی یا شیرهای رلیف، برای جلوگیری از فشار بیش از حد در سیستم‌های فشار استفاده می‌شوند.
3. جداسازی: شیرآلات صنعتی می‌توانند برای جداسازی بخش‌هایی از یک سیستم یا فرآیند استفاده شوند. این کار می‌تواند برای تعمیر، نگهداری، ارزیابی یا ایجاد تغییرات در فرآیند انجام شود.
4. تغییر جهت: شیرهای چند راهه می‌توانند جریان را به جهات مختلف هدایت کنند.
5. بسته شدن خودکار: بعضی از انواع شیرآلات صنعتی، مانند شیرهای بازرسی، وقتی که جریان به سمت مخالف تغییر می‌کند، به طور خودکار بسته می‌شوند.

این شیرآلات در صنایع فراساحلی، تولید نفت و گاز، تولید برق، خطوط لوله و سیستم‌های آب‌رسانی کاربرد دارند.

انواع شیرآلات صنعتی

• شیرآلات صنعتی به دلیل وسعت کاربردهایشان، بسیار متنوع هستند. در ادامه به چند نوع از شیرآلات پرکاربرد و رایج در صنعت اشاره می‌کنیم:
• شیر دروازه‌ای یا شیر کشویی (Gate Valves)
• شیر کروی (Globe Valves)
• شیر توپی (Ball Valves)
• شیر پروانه‌ای (Butterfly Valves)
• شیر یک‌طرفه (Check Valves)
• شیر سوزنی (Needle Valve)
• شیر سماوری (Plug Valve)

در ادامه به بررسی هرکدام از انواع شیرآلات صنعتی می‌پردازیم.

شیر دروازه‌ای چیست؟ (Gate Valves)

شیرآلات دروازه‌ای یا شیر کشویی (Gate Valves) معمولاً برای قطع کامل جریان سیال یا در موقعیت کاملاً باز برای تأمین جریان کامل در یک خط لوله استفاده می‌شود. از این نوع شیرآلات صنعتی در موقعیت‌های کاملاً بسته یا کاملاً باز نیز استفاده می‌کنند. شیر دروازه‌ای شامل بدنه سوپاپ، دیسک، اسپیندل و چرخ برای کارکرد شیر می‌شود.

شیر کروی چیست؟ (Globe Valves)

یکی دیگر از انواع شیرآلات صنعتی شیرهای کروی یا گلوب (Globe Valves) هستند که به عنوان ابزاری برای توقف و یا کنترل جریان سیالات در خط لوله استفاده می‌شود. به دلیل شکل استوانه‌ای، این نوع شیرصنعتی به شیر کروی مصطلح شده است.

شیر توپی چیست؟ (Ball Valves)

شیرآلات توپی یکی از انواع شیرهای قطع جریان است که با دوران یک توپ درون یک محفظه، جریان سیال را قطع یا وصل می‌کند. باز یا بسته‌شدن در شیرهای توپی، به جهت دوران توپ بستگی دارد. این شیرها می‌توانند توسط یک دسته یا به‌صورت خودکار با یک محرک الکتریکی یا پنوماتیکی کار کنند.

شیر پروانه‌ای چیست؟ (Butterfly Valves)

شیرهای پروانه‌ای نوع دیگری از انواع شیرهای صنعتی هستند که از ۴ بخش اصلی بدنه، دیسک، استم و سیت تشکیل شده‌اند. بدنه شامل یک لوله محوری با دو فلنج است که به روش‌های مختلف به لوله‌های سیالات متصل می‌شود.

دیسک به‌صورت یک صفحه گرد شکل درون بدنه قرار می‌گیرد و توسط یک محور (استم) در محور بدنه چرخیده می‌شود. سیت (seat) به‌عنوان یک‌لایه نرم در بین دیسک و بدنه قرار می‌گیرد تا جریان سیال را به طور کامل قطع کند.

برای باز و بسته‌شدن دریچه، دستگاه‌هایی مانند گیره‌ها و یا موتورها مورداستفاده قرار می‌گیرند. البته در برخی موارد، دیسک‌های بازشونده با فشار خود سیال، به‌صورت خودکار باز می‌شوند.

شیر یک طرفه یا Check Valve چیست؟

شیرآلات یک طرفه (Check Valve) نوعی شیر قطع جریان است که فقط به یک سمت اجازه عبور سیال را می‌دهد. در واقع، این شیرها برای جلوگیری از بازگشت سیال در خطوط لوله کاربرد دارند. علاوه بر این، شیر یک طرفه می‌تواند در حفاظت از تجهیزات و دستگاه‌هایی که نباید پساب یا مواد دیگری به آن‌ها وارد شود، مورداستفاده قرار گیرد.

 این نوع از شیرآلات صنعتی به‌صورت خودکار کار می‌کنند و برای باز شدن نیازی به نیروی بیرونی ندارند. به همین دلیل، این شیرها به‌عنوان یک وسیله ایمنی در برخی صنایع مورداستفاده قرار می‌گیرند.

شیر سوزنی چیست؟ (Needle Valve)

شیر سوزنی (Needle Valve) برای کنترل و تنظیم جریان سیال در خطوط لوله و دستگاه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. این شیرها دارای یک سوزن با قطر کوچک هستند که در داخل یک ماسوره توسط سیال حرکت می‌کنند.

 با تغییر موقعیت سوزن در داخل ماسوره، میزان جریان سیال کنترل می‌شود. به دلیل دقت بالا و قابلیت کنترل دقیق جریان، شیرهای سوزنی برای کنترل جریان در مصارف صنعتی و آزمایشگاهی استفاده می‌شوند.

همچنین، شیرهای سوزنی معمولاً در شبکه‌های گاز، روغن و آب و همچنین در تجهیزات دارای فشار بالا کاربرد فراوانی دارند.

شیر سماوری یا پلاگ ولو چیست؟ (Plug Valve)

شیرآلات سماوری (Plug Valve) دارای یک سدی با شکل مخروطی هستند که به‌واسطه چرخش آن حرکت می‌کند و جریان را به طور کامل از خطوط لوله قطع می‌کند. در حالت باز، سیال به‌صورت کامل از داخل خطوط لوله عبور می‌کند و در حالت بسته، با قسمتی مخروطی به‌صورت عمودی، جریان سیال را قطع می‌کنند.

به دلیل طراحی ساده از شیرهای سماوری به‌عنوان یکی از گزینه‌های مناسب برای کنترل جریان در خطوط لوله صنعتی و پالایشگاه‌ها استفاده می‌کنند.

شیرآلات کنترلی چیست؟

حتما برایتان سوال شده که شیر کنترلی چیست و چه کاربردی دارد. شیرهای کنترلی یا Control valves، برای کنترل جریان، فشار، دما و سطح مایعات و گازها استفاده می‌شوند. این شیرها با تغییر مقدار دبی، جریان سیالات در لوله را کنترل می‌کنند.

شیرهای کنترلی از سه قسمت اصلی تشکیل شده‌اند: شیر (که می‌تواند یکی از انواع مختلف باشد)، قسمت کنترلی که برای کنترل شیر مورد استفاده قرار می‌گیرند (مانند موتورالکترونیکی، هیدرولیکی و پنوماتیکی) و سیستم کنترلی که برای کنترل این نوع شیرها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شیرهای کنترلی در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، برق و انرژی، خودروسازی، صنایع غذایی و داروسازی کاربرد دارند.

شیرهای اطمینان چیست؟

در پاسخ به سوال شیرآلات اطمینان چیست، باید بگوییم که شیر اطمینان یا همان سیفتی ولو (Safety Valve)، یکی از انواع شیرآلات صنعتی است که به منظور جلوگیری از افزایش فشار بیش از حد طراحی شده در مخازن تحت فشار، استفاده می‌شود.

شیرهای اطمینان مستقیماً بر روی مخازن نصب می‌شوند و زمانی که فشار به حد خطرناکی افزایش یابد، فعال می‌شوند. در چنین شرایطی، با باز شدن دریچه، بخشی از سیال از سیستم خارج می‌شود و به این ترتیب فشار را کاهش می‌دهد. تا زمانی که فشار به حد خطرناکی نرسیده باشد، عملکرد این نوع شیرها مورد سنجش قرار نمی‌گیرد. 

انواع شیرآلات کنترلی

دو نوع پرکاربرد از شیرهای کنترل، شیرهای کنترل فشار بالا (High Pressure Control Valves) و شیر اطمینان دما (Temperature Safety Valve) هستند که در ادامه به آنها می پردازیم.

• شیرهای کنترل فشار بالا (High Pressure Control Valves)

شیرهای کنترل فشار بالا (High Pressure Control Valves) نوعی از شیر کنترلی هستند که برای محافظت از تجهیزات و سیستم‌های پرفشار در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. این شیرها به منظور کنترل فشار در برخی فرآیندها و محافظت از تجهیزات در برابر فشارهای بالا طراحی شده‌اند.

 شیرهای کنترل فشار بالا معمولاً در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، شیمیایی، آب و فاضلاب، انرژی و صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شیرها با قابلیت کنترل دقیق فشار و جریان، باعث ایمنی و عملکرد قابل اطمینان در سیستم‌های صنعتی می شوند.

• شیر اطمینان دما (Temperature Safety Valve)

شیر اطمینان دما (Temperature Safety Valve) نیز زیر مجموعه ای از  شیرهای کنترلی است که برای کنترل دمای سیستم‌های گرمایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از کاربرد این شیر، جلوگیری از افزایش دما از حد مجاز و ایجاد خطر برای سیستم و تجهیزات است.

معمولا شیر اطمینان دما به صورت خودکار فعال می‌شود و در صورت افزایش دما به فراتر از حد مجاز، باز شده و آب خنک کننده به داخل سیستم را تزریق می کند. این فرایند باعث کاهش دمای سیستم می‌شود و از تجهیزات و سیستم‌های موجود حفاظت می کند.

شیر اطمینان دما در صنایع مختلفی از جمله صنایع پتروشیمی، نفت و گاز، برق، خودروسازی و صنایع دیگر کاربرد زیادی دارد.

قیمت  شیر آلات صنعتی در پترو تامین فهم

قیمت شیرآلات صنعتی بستگی به نوع و مدل آنها دارد. امروزه در بازار، انواع مختلفی از شیرآلات صنعتی وجود دارد که قیمت هریک بسته به ویژگی‌ها و کارکردهایشان متفاوت است.

همچنین برند نیز یکی از عوامل تأثیرگذار بر قیمت شیرآلات صنعتی است. برندهای معروف و باکیفیت‌تر معمولاً قیمت بالاتری دارند. اما در این میان شرکت پترو تامین فهم باسابقه‌ای درخشان توانسته، باتوجه‌به کیفیت بالا، قیمت معقولانه‌ای را برای شیرآلات صنعتی ارائه دهد.

خرید شیر آلات صنعتی از پترو تامین فهم

جهت خرید انواع شیرآلات صنعتی و شیرهای کنترلی می‌توانید با کارشناسان ما در شرکت پترو تامین فهم تماس بگیرید.

شیرآلات صنعتی اجزای حیاتی در بسیاری از سیستم‌های صنعتی هستند و نقش مهمی در کنترل جریان، فشار و جهت سیالات دارند. این شیرها می‌توانند از جنس و متریال‌های مختلفی ساخته شوند.

از جمله متریال‌‌های استفاده شده در ساخت انواع شیرآلات صنعتی می‌توان به فولاد کربن، استنلس استیل، برنز، و چدن اشاره کرد که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.

در نهایت، شیرهای صنعتی نقش حیاتی در ایمنی، کارایی و عملکرد کلی سیستم‌های صنعتی ایفا می‌کنند و به‌دلیل تنوع زیاد، در بسیاری از صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، تصفیه‌خانه‌ها، نیروگاه‌ها و سایر صنایع تولیدی و تأسیساتی استفاده می‌شوند.

سوالات متداول

1-چگونه می‌توان عملکرد یک شیر صنعتی را بررسی کرد؟

می‌توان با انجام آزمون‌های فشار، آزمون نشت، بررسی ظاهری و عملکرد مکانیکی، عملکرد شیرهای صنعتی را بررسی کرد.

2-شیر صنعتی با فشار بالا چه ویژگی‌هایی دارد و در چه مواردی استفاده می‌شود؟

شیرهای با فشار بالا معمولاً از مواد مقاومت بالا ساخته شده و طراحی خاصی برای کنترل فشار بالا دارند. این نوع شیرها عمدتاً در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها کاربرد دارند.