شیرآلات و کنترل آلات سیستم تبرید
با توجه به گستردگی و تنوع استفاده از ولوهای صنعتی و شیر آلات در زیر به انواع پر مصرف شیرها و همچنین لوازم جانبی و انواع ولو اشاره میگردد.
شیر کروی یا گلاب ولو
شیر کروی یا globe valve نام این شیر از ظاهر کروی شکل بیرونی آن گرفته شده.
برای کنترل فلو، فشار و دما در سیالات یکی از بهترین گزینه ها، گلوب ولو میباشند و معمولا به صورت کنترل ولو یا شیر خودکار در خطوط لوله مورد استفاده قرار میگیرد. شیر کروی یا گلاب ولو در ساده ترین حالت از یک قسمت متحرک دیسک مانند که با قرار گرفتن در حفره ای به نام سیت باعث کنترل فلو میگردد تشکیل شده است. شیرهای کروی یا گلوب ولو در اثر نیمه باز بودن فرسوده نمیشوند و این نکته ترجیح این شیر نسبت به شیرهای دیگر نظیر کشوئی و پروانه ای میباشد.
همچنین تعمیر و نگه داری این شیر ها به سهولت انجام میگیرد و معمولا از جنس فولاد ضد زنگ و کربن استیل ساخته میشوند.
در آخر در مورد شیر کروی باید گفت که این نوع شیر برای کنترل سیال طراحی شده است و بعلت تغییر ناگهانی مسیر سیال، باز کردن و بستن شیر، خیلی سریعتر انجام می شود و با توجه به کاربرد وسیع از مواد مختلف در دسترس میباشند.
شیر پروانه ای یا باترفلای ولو
شیر پروانه ای از ساده ترین و در عین حال پرمصرف ترین انواع شیر میباشد که با سرعت بالا امکان قطع و وصل فلوی بالا را امکان پذیر میکند.
مکانیزم عملکرد شیر پروانه ای به سادگی و به این صورت است که یک دیسک دایره شکل با گردش حول محور مرکزی خود امکان باز یا بسته شدن مسیر لوله را میدهد.
این شیر های بسته به جنس سیال عبوری میتواند از دیسک و بدنه با مواد مختلف ساخته گردد.
درجه آب بندی نیز در باترفلای ولو انواع مختلف دارد و باز بسته به لاینر درونی و مکانیزم در مدلهای مختلف دسته بندی میگردد.
شیر پروانه ای همچنین از نظر نحوه اتصال و قرار گرفتن در مسیر سیال متفاوتند. برخی به صورت ویفری و برخی با به صورت فلنجی به محل مورد نظر متصل میشوند.
شیر سوزنی یا نیدل ولو
شیر سوزنی یا needle valves یا نیدل ولو، همانگونه که از نام آن میتوان حدس زد به منظور کنترل فلوهای کم با دقت زیاد مورد استفاده قرار میگرد. شکل سیت و پلاگ این شیرها شبیه به شیرهای کروی یا گلاب ولو به صورتی است که یک استوانه مخروطی شکل هنگام بسته شدن شیر و فرورفتن این مخروط در حفره تعبیه شده مسیر عبور سیال را به صورت تدریچی تنگتر میکند و حجم سیال عبوری را به صورت دقیق کنترل مینماید. شیر سوزنی به خاطر مکانیزم ظریف و قابل اطمینان در موارد آزمایشگاهی و برای کنترل مقادیر کم سیال بدون نیاز با سرعت بالا مورد استفاده قرار میگیرد.
شیر توپی با یا بال ولو
شیر توپی یا ball valve بال ولو از دریچه ای به شکل نیم کره که در یک قسمت کروی شکل تعبیه شده است تشکیل شده که با گردش 90 درجه ای یا ربع گرد خود باعث باز یا بسته شدن مسیر سیال میگردد. این شیرها برای مثال در سایزهای کوچک و فشار های ضعیف در لوله کشی گاز منازل و یا آب گرم و سرد برای حالتهای باز یا بسته مورد استفاده قرار میگیرد. آب بندی مناسب، عمر مفید و سرعت در باز و بست و افت فشار کم در مسیر عبور سیال پاره ای از مزایای استفاده از این نوع شیر میباشند.
شیر کشوئی یا گیت ولو
شیر کشوئی یا gate valve گیت ولو از ساده ترین وقدیمی ترین مکانیزم برای کنترل جریان سیال استفاده میکند.
از دیرباز برای کنترل جریان آب در جویبار از یک دریچه مستطیل شکل که از دو طرف دریک قاب شیاردار جایگرفته بود استفاده میکردند. در این شیرها با قرار گرفته دریچه کشوئی شیر که میتواند شکلهای مستطیلی یا گرد داشته باشد در شیار سیت عبور سیال متوقف میگردد و بالعکس زمانی که این دریچه کشوئی به بالاترین موقعیت خود میرسد سیال بدون وجود هیچ مقاومت و افت فشاری به مسیر خود ادامه میدهد. این شیرهای در صنعت معمولا به صورت فلنچی بوده و برای جلوگیری از نشتی از گسکت gasket یا واشرهای مربوطه استفاده میگردد.
به جهت اینکه عبور سیال رابطه خطی و مشخصی با باز شدن کشوی شیر ندارد از شیر کشوئی معمول بجز مواردی که به شکل خاصی طراحی گردیده اند نمیتوان برای کنترل کامل عبور سیال استفاده نمود و بیشتر از گیت والوهای در حالت کامل بسته یا باز استفاده میگردد.
شیر دیافراگمی یا پرده ای
شیر دیافراگمی یا پرده ای Diaphragm valve از یک بدنه با پورتهای ورودی و خروجی ساخته شده است که به وسیله فشار بر دیافراگم تعبیه شده در آن میتوان مانع عبور سیال در پورتها شد. دیافراگمهای معمولا از جنس قابل انعطاف لاستیکی ساخته میگردد که بسته به طراحی و مورد استفاده میتواند در مقابل خوردگی و فرسایش بسیار مقاوم باشد. در ولوهای دیافراگمی از آنجا که مکانیزم بازو بسته کردن از قسمت دیافراگم و پورتها جدا میباشند آب بندی کاملی برقرار است بجز مواردی که دیافراگم سوراخ گردد. در ابتدا ولوهای دیافراگمی برای استفاده در صنایع غذایی و بهداشتی طراحی گردید و در مواردی که سیال خوردنده باشد نظیر اسیدها و یا حتی مواد ساینده نظیر سیمان میتوان از ولوهای لاستیکی یا رابری دیافراگمی استفاده کرد.
ولوهای دیافراگمی به طور کلی به دو دسته weir و straight -way تقسیم میگردد.
نمونه weir برآمدگی در درون ولو تعبیه شده که دیافراگم با فشار و چسبیدن به این برآمدگی مانع عبور سیال میگردد و در مدل straight-way یا seat type دو دریچه ورودی و خروجی با زاویه 90 درجه نسبت به همدیگر قرار گرفته و دیافراگم بصورت یك شكل گوه ای در می آید.
شیر یکطرفه یا چک ولو
شیر یکطرفه non return or check valves چک ولو همانگونه که از نام آن بر می آید شیریست که از فقط از یک جهت اجازه جریان سیال را میدهد و در بسیاری موارد نظیر مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد برای مثال در وی ورودی آب را به طرف ساختمان قرار می دهند که در صورت قطع آب مقدار آبی که در وسائل خانگی و داخل لوله ها ذخیره شده به لوله اصلی باز نگردد یا وی لوله ورودی آب گرمکن ها قرار می دهند که بر اثر قطع آب و یاشکستن لوله در داخل ساختمان آب ذخیره شده در مخزن آب گرمکن خالی نشود.
زیرا ممکن است کوره به کار ادامه دهد و باعث سوختن آب گرمکن گردد و همچنین در پالایشگاه ها شیر یکطرفه را روی لوله خروجی تلمبه قرار می دهند که پس از انتقال مقدار لازم مواد نفتی ، و بستن تلمبه یا خاموش شدن اضطراری تلمبه مواد ارسال شده نتواند برگردد. چک ولو شامل پورت ورودی و خروجی برای ورود و خروجی سیال به صورت یک طرفه و بدون نیاز به کنترل خارجی میباشد. یکی از فاکتورهای مهم در انتخاب چک ولو حداقل فشار برای کار کردن چک ولو میباشد. از نظر مکانیزم چک ولوهای مدلهای مختلفی نظیر ball check valve یا توپی و diaphragm check valve یا چک ولو دیافراگمی swing check valve or tilting disc check valve یا دیسکی و stop-check valve ، lift-check valve ، duckbill valve.
شیر اطمینان یا سیفتی ولو
شیر اطمینان یا safety valves ولوهائی با مکانیزم فشاری میباشند به صورتی که افزایش فشار از مقدار مشخصی باعث باز شدن دریچه و تخلیه مواد برای رسید به فشار نرمال میگردد. برای نمونه در آبگرمکن های مخزنی با بویلرهای و مخازن فشار در بالای مخزن برای جلوگیری از انفجار مخزن در اثر بالارفتن دما و فشار مخزن از شیر اطمینان استفاده میکنند.شیرهای اطمینان طوری انتخاب می گردند که نه فقط در فشار معینی باید باز شوند بلکه ظرفیت آنها طوری است که مقادیر زیادی مایع یا گاز محتوی را ک در اثر حرارت (تبخیر مایعات یا انبساط گازها ) تغییر حالت داده است باید خارج کنند. شیرهای اطمینان یا ریلیف ولو بسته به گاز یا مایع بودن سیال و نوع کاربرد در انواع و مکانیزمهای متفاوتی تولید میشوند.معمولا موادی که سیال مایع باشد به نام ریلیف ولو (relief valves) یا شیر تخلیه شناخته میشوند.
ترموستاتیک ولو یا شیر کنترل دما
شیر دمائی یا ترموستاتیک ولو یک نمونه از شیرهای خودکار یا کنترل ولو هستند که با کمک اکچوئیتور دمائی خود قادر به کنترل فلو و در نتیجه دمای مورد نظر میباشند. در حقیقت در این ولوها از یک اکچوئیتور ترموستاتیک استفاده شده و با گرم شدن و بیشتر شدن دمای پروسه در محل سنسور این اکچوئیتور و افزار فشار مایع درون آن به قسمت متحرک شیر برای بسته شدن مسیر فرمان داده میشود.
رگولاتور یا شیر کاهنده فشار
رگولاتور PRESSURE REDUCING VALVE یا به منظور تنظیم و کاهش فشار خطوط معمولا بعد از مخازن پر فشار طراحی گردیده است و با طراحی های متفاوت بسیار پر کاربرد میباشند. برای مثال در کپسولهای گاز خانگی بدون داشتن چنین شیری امکان استفاده ایمن و ساده از گاز وجود نداشت. رگولاتور های در صنعت نیز کاربرد وسیعی داشته و به اشکال و مکانیزمهای متفاوت تولید میشوند. در بیشتر مکانیزمهای از وجود یک فنر یا وزنه و و دریچه قابل تنظیم به صورتی استفاده میگردد با هدایت فشار مخزن پر فشار به محفظه ای و فشار بر روی المنت یاد شده و جابجائی قسمت متحرک در جهت عکس یا بسته شدن شیر برای کم کردن فشار استفاده میشود.
شیر فشار شكن یا شیر تنظیم كننده فشار میتواند نزدیك كنتور آب ساختمان بعد از انشعاب از لوله اصلی آب شهر نصب شود تا فشار های زیاد و تغییرات فشار آب شهر را تقلیل دهد. این شیر را می توان یك وسیله تمام خود كار خواند , زیرا برای انجام تغییرات و تقلیل فشار دارای ساختمانی مخصوص است كه این عمل را بدون انتقال انرژی انجام می دهد. این شیرها یك پیچ مخصوص تنظیم فشار دارد كه به وسیله آن فشار خروجی شیر تنظیم می شود.