شناخت شیرآلات صنعتی 1

[Aysajoon]

دوستان در چند مقاله آینده قصد دارم درخصوص دسته بندی ها، مشخصه های عمومی ، ساختار و عملگرهای شیرآلات مطالب مختصری ارائه نمایم. خواهشمند است اگر ایراد و اشکالی به نظرتان میرسد ، بنده را از راهنمایی های خود محروم ننمایید.
شیرها از حیثهای مختلفی قابل طبقه بندی هستند که در چند مقاله آینده قصد داریم علاوه بر بیان این طبقه بندی ها به ذکر چند مثال و نیز مزایا و معایب آنها بپردازیم.
1- از لحاظ حرکت مجرابند (Obturator) :
1-1- حرکت خطی (Linear)
1-2- حرکت دورانی (Rotary)

1-1- شیرهای خطی :
عضو مسدود کننده این شیرها با یک حرکت خطی باز یا بسته می شوند که معمولا بصورت عمودی می باشند . روش باز و بسته شدن این شیرها بدین صورت است که قطعه ای به نام ساقه (Stem) نیروی خارجی را به مجرابند وارد نموده و آنرا جابجا می کند. این عامل خارجی می تواند از طریق نیروی ماهیچه ای اپراتور باشد و یا یک عملگر . در مقالات بعدی درخصوص عملگرها بحث خواهیم کرد .
بسیاری از شیرهایی که در صنایع مختلف (به خصوص مایعات) بکار میروند از این دسته هستند مانندGate Valve , Globe Valve, Piston valve, Diaphragm Valve, Pinch Valve ولی بدلیل مشکلاتی که در ساختار آنها وجود دارد ، بسیاری از آنها با انواع Rotary جایگزین شده اند ؛ مانند جایگزین شدن Gate با Plug . در زیر 4 نوع شیر فوق الذکر نمایش داده شده است .

1-2- شیرهای دورانی :

عضو مسدودکننده جریان این شیرها با چرخش حول محور عمودی شیر مسیر عبور سیال درجریان را باز و یا بسته می نماید. سطح مقطع این مجرابند ها معمولا دایروی است و در موارد خاص ممکن است بخشی از کمان یک دایره باشد. بنابر این مجرابند باید یک استوانه (Cylindrical Plug Valve) ، مخروط (Taper Plug Valve)، کره (Ball Valve) یا بخشی از آنها (Eccentric Plug Valve , C-Shape Ball Valve) باشد.

این دسته شیرها معمولا با یک چرخش 90 درجه باز یا بسته می شوند و به همین علت به آنها Quick Opening نیز طلاق می شود و بهمین دلیل که سریع باز یا بسته می شوند امروزه کاربرد بسیار فراوانی پیدا کرده اند و انواع آنها برای شرایط مختلف کارکردی طراحی و ساخته شده اند و امروزه تا سایز 20 اینچ و تا کلاس 600 در داخل کشور تولید می گردند. میدانید که همه ما تمایل داریم با یک چرخش ربع دایره (شیر اصلی گاز منزل) شیر را باز و بسته کنیم تا چندین دور کامل (مانند فلکه آب منزل). بنابراین برای شرایط مخاطره آمیز و نیز سیالات قابل اشتعال (مانند گاز طبیعی) بهتر است از این نوع شیرها استفاده گردد. خوب است بدانبد کلیه شیرهای خطوط لوله انتقال گاز جزء این دسته هستند .
شیرهایی که جزء این دسته هستند می توان به Ball , Plug , Butterfly اشاره نمود که در زیر مشاهده می نمایید.

در ادامه درخصوص دسته بندی شیرها از لحاظ نوع Operation صحبت خواهیم کرد.
با نظرات خود راهنمای ما در ادامه راه باشید.

[Aysajoon]

1-دسته بندی شیرها از لحاظ طریقه باز و بست (Operation Type)
1-1-دستی یا آچاری (Wrench, Lever, Hand wheel Operation)
1-2-گیربکسی (Gear Operation)
1-3-شیرهای با عملگر اتوماتیک (Actuator Operation , Actuated Valve)
مقدمه :

شیرها تجهیزاتی هستند که وظیفه کنترل برخی خواص سیال مانند دبی، فشار و دما را برعهده دارند. در خصوص وظایف شیرها در خط انتقال در مطالب بعدی صحبت خواهیم کرد ولی چیزی که بدیهی به نظر می رسد اینست که درشرایطی خاص شیر باید باز، بسته و یا قسمتی باز گردد تا باعث ایجاد تغییری در خواص فیزیکی سیال در جریان گردد . در این بخش قصد داریم تا نحوه باز و بسته شدن شیرها و محرکهای مورد استفاده در این خصوص را مورد مطالعه قرار دهیم.
تبصره : محرکها تنها در انواع شیرها ی اتوماتیک (در مقابل Manual) بکار میروند که این دو مورد در مطلب بعدی توضیح داده می شود.

2-1- محرک دستی
شیرهایی که دارای سایز کوچکتر هستند معمولا گشتاور پایین تری دارند و شفت متصل به مجرابند آنها با گشتاور پایین تری قابل چرخش و یا جابجایی هستند. بنابراین بدون نیاز به تجهیزات خاص و با یک دسته یا آچار مناسب که توسط یک کوپلینگ به شفت (Stem) وصل شده شیر قابل باز یا بسته شدن است. طراح باید دقت نماید که حداکثر نیروی اعمالی از طرف اپراتور باید 360 نیوتن متر (N-M) در نظر شود و نیز این را نیز باید درنظر بگیرد که طول این دسته نباید از 2 برابر طول شیر (Face to Face or End to End) بیشتر باشد .
محاسبه گشتاور یک شیر کار خیلی سختی نیست و یک مهندس مکانیک به راحتی این عمل را میتواند انجام دهد. در نهایت اگر 2 عامل فوق در مورد شیر صادق باشد می توان شیر را Wrench Operation استفاده نمود. لطفا توضیحات تکمیلی را از استاندارد API 6D بند 6.10 بخوانید.
معمولا رنج سایز شیرهای آچاری مطابق زیر است :

A)Class 150 , NPS ≤ 8
B)Class 300 , NPS ≤ 6
C)Class 600 , NPS ≤ 4

تبصره : در شیرهای خطی می توان تا سایزها بزرگتری نیز از نوع محرک Hand Wheel استفاده نمود ولی نوع رزوه ای که در شفت آنها بکار میرود باید دارای شرایط خاصی باشد.
در زیر برخی از انواع شیرها با محرک دستی نمایش داده شده است .


در ادامه درخصوص شیرهای گیربکسی صحبت خواهیم کرد.
با نظرات خود راهنمای ما در ادامه راه باشید.

[Aysajoon]

2 - محرک گیربکسی
همانطور که گفته شد ، طول دسته شیرها دارای محدودیت می باشد بنابر این برای شیرهایی که دارای گشتاور بالاتری هستند باید از محرکی استفاده نمود که گشتاور ورودی ما را افزایش داده و به آسانی و بدون صرف نیروی زیاد شیر را بتوان باز یا بسته نمود .
میدانیم که گیربکسها علاوه بر تغییر جهت گشتاور مقدار آنرا نیز میتوانند تغییر دهند . بنابراین با افزایش گشتاور شیر از ***بکسهای با نسبت گشتاور بیشتری استفاده می نماییم . طراح گیربکس بدین صورت باید عمل کند که نیروی ورودی شفت آن را 360 نیوتن (گشتاور به Handwheel بستگی دارد ) در نظر بگیرد و محاسبات را تا گشتاور خروجی انجام دهد . اگر این مقدار از گشتاور شیر بیشتر باشد (با احتساب ضریب اطمینان) گیربکس مذکور مناسب میباشد درغیر اینصورت قطر هندویل را تا مقدار حداکثر بصورت مرحله به مرحله بالا می برد تا حداکثر گشتاور خروجی حاصل گردد و بعد عمل مقایسه با گشتاور شیر را انجام میدهد.
نوع گیربکسی که برای شیرهای ربع گرد (Quarter Turn) استفاده می کنند معمولا worm و یا Scotch-Yoke و برای شیرهای Multi-Turn از گیربکسهای با دوچرخدنده مخروطی عمود بر هم و نیز نوع Worm استفاده می شود. انواع دیگری از گیر بکسها نیز برای شیرها بکار می روند مانند راک و پینیون (Rack and Pinion) .
محدوده گیربکسی بودن شیرهای ربع گرد معمولا به شرح زیر است

A)Class 150 , NPS ≥ 8
B)Class 300 , NPS ≥ 6
C)Class 600 , NPS ≥ 4
لازم است به این نکته اشاره نماییم که درصورت دخواست مشتری ، بارای هر سایز یا کلاسی باید بتوان گیربکس نصب نمود ولی باتوجه به اینکه گیربکس یک دستگاه تقریبا بزرگ است و علاوی بر بزرگ و سنگین کردن شیر ، قیمت آنرا نیز افزایش میدهد . پس در مواقعی که نیاز به این قطعه وجود ندارد بهتر است از نصب آن خود داری نمایید.
علت لحاظ نمودن ضریب اطمینان در گیربکسها اینست که گشتاور شیرها با گذشت زمان افزایش پیدا کرده و نیاز به گشتاور ورودی بزرگتری برای غلبه بر آو وجود خواهد داشت لذا ضریب اطمینانی برای چنین شرایط خاصی ضروری است.در زیر چند نوع شیر گیربکسی را ملاحظه می نمایید.
تمرین : علت افزایش گشتاور و میزان ضریب اطمینان را ذکر کنید.



در ادامه درخصوص شیرهای دستی و اتوماتیک صحبت خواهیم کرد.
با نظرات خود راهنمای ما در ادامه راه باشید.

[Aysajoon]

3- دسته بندی شیرها از لحاظ نحوه باز و بسته شدن مجرابند
1-3- شیرهای دستی(Manual Valve)
2-3- شیرهای اتوماتیک (Automatic Valve)
مقدمه :

شیرها برای باز یا بسته شدن ، ممکن است از یک عامل خارجی استفاده نمایند و یا بصورت خودکار باز و بسته شوند که دسته اول نوع Manual و دسته دوم Automatic گفته می شود. ذکر دو نکته در اینجا ضروری است ؛ اول اینکه بکار بردن عبارت شیرهای دستی ، حق مطلب را ادا نمی کند و بهتر است همواره از عبارت شیرهای Manual استفاده گردد و دوم اینکه شیرهای اتوماتیک را نباید با کنترل ولوها و یا شیرهای با عملگرهای اتوماتیک نباید اشتباه گرفت زیرا در این نوع شیرها هم یک عامل خارجی در باز و بسته شدن آن موثر است و آن گشتاور خروجی عملگر مربوطه است .

1-3- Manual Valve

تمام شیرهایی که دارای دسته ، آچار، فلکه ، گیربکس ، عملگر و یا هر مکانیزم دیگری که برای اعمال نیرو به عضو آببند کننده بکار می رود در این دسته قرار میگیرند . البته بکار بردن نوع مکانیزم باز و بسته کردن شیر اختیاری است ولی در برخی موارد مجبور به استفاده از مکانیزمی خاص هستیم . بعنوان مثال برای شیرهای سایز بالا نمی توان از دسته یا رنچ برای باز و بسته کردن شیر استفاده کرد و باید از ***بکس استفاده نمود ولی برای یک شیر دو اینچ میتوان از رنچ ، گیربکس و یا عملگر اتوماتیک استفاده نمود و این بسته به سفارش مشتری و یا نحوه عملکرد شیر در سرویس دارد .
شیرتوپی ، دروازه ای ، پروانه ای و بسیاری دیگر از شیرهایی که در صنایع مختلف استفاده می شوند ، از این نوع هستند. در زیر چند نمونه از این شیرها نمایش داده شده است





2-3- Automatic Valve
این دسته از شیرها نیاز به نیروی خارجی ندارند و با نیروی سیال میزان باز یا بسته بودن آنها را تنظیم می کند . میتوان گفت تقریبا تنها شیری که در این دسته قرار میگیرد شیرهای Check Valve هستند که با نیروی سیال دریچه یا دیسک آن جابجا شده و سیال از آن عبور میکند و بدیهی است که هر چه سرعت سیال بیشتر باشد میزان باز شدن شیر نیز بیشتر خواهد بود و بالعکس . البته تا زمانی که فشار بالادست بیشتر از پایین دست جریان باشد دریچه شیر باز خواهد ماند و به محض برابری و یا کمتر شدن فشار بالا دست از پایین دست شیر ، دریچه آن بسته میشود .
ملاحظه می کنید که باز و یا بسته شدن شیر وابسته به هیچ عامل خارجی نیست وتنها به سیال در جریان و نیروی اعمال شده از طرف آن به دیسک شیر بستگی دارد . این شیرها انواع مختلفی دارد که در بحثهای آتی به تفصیل در مورد آنها صحبت خواهیم کرد. ذیلا چند نوع از این شیر نمایش داده شده است .



در ادامه درخصوص وظیفه شیرها در خط صحبت خواهیم کرد.
با نظرات خود راهنمای ما در ادامه راه باشید.

[Aysajoon]

وظیفه شیرها در خط لوله

1- قطع و وصل جریان
2- تنظیم جریان
3- انحراف جریان
4- یکسو کردن جریان
مقدمه
شیرها یکی از اجزای اصلی خطوط انتقال و نیز تاسیسات هستند که وظایف مختلفی را بر عهده دارند . برخی از آنها بصورت خودکار و با توجه به شرایط بوجود آمده در سرویس جریان خط را باز ، بسته و یا کم و زیاد می کنند ، برخی با صلاحدید اپراتور و بصورت دستی باز و بسته میگردند و انواع دیگر آن از عبور جریانهای برگشتی و نیز جریانهای آشفته جلوگیری می کنند. در این بخش قصد داریم تا شیرها را با توجه به وظایفی که انجام میدهند دسته بندی نموده و به ذکر چند مثال در هر مورد بپردازیم.
1- قطع و وصل (On/Off)
بیشتر شیرهایی که در صنایع مختلف بکار میروند به منظور باز یا بسته کردن مسیر سیال در جریان بوده و شیر را در حالت بازکامل یا بسته کامل قرار میدهیم. نوع کانال جریان آنها معمولا Straight Way بوده و در مقابل عبور جریان مقاومت کمتری از خود نشان میدهند . با توجه به ساختار داخلی و نوع المانهای آببند کننده نباید این شیرها را در حالت نیمه باز قرار داد زیرا با انجام این عمل آسیب جدی با مجرابند و نیز نشیمن آن وارد خواهد شد و بدین ترتیب عمر بهره برداری آن شدیدا کاهش خواهد یافت . بعنوان مثال اینگونه استفاده نادرست می توان به شیر توپی گاز(سوخت) ورودی به تنورهای نانوایی اشاره نمود که جهت کم و زیاد نمودن میزان جریان گاز دسته شیر را در حالت نیمه باز قرار می دهند . ولی علاوه بر کاهش عمر بهره برداری مشکل جدیتری ممکن است بوجود آید و آن اینست که در مواقع ضروری و بروز حوادث ناخواسته و غیرمترقبه که نیاز به قطع جریان داریم ، دیگر شیر مورد نظر وظیفه خود را بدرستی انجام نداده و باعث حادث شدن اتفاقات ناگوار و گاهی جبران ناپذیر خواهد شد. از اینگونه موارد که بارها و بارها دیده شده می توان به شیرهای Plug دفن شده در اول کوچه ها و یا حوضچه های گاز درون شهری اشاره نمود.
شیرهای توپی ، سماوری و دروازه ای در این دسته قرار میگیرند ولی میتوان با اعمال نمودن تغییراتی در ساختار داخلی شان ، از آنها برای تنظیم جریان نیز استفاده نمود. در زیر برخی از انواع استاندارد آنها نمایش داده شده است.


2- تنظیم جریان(Throttle)
اینگونه شیرها جهت تنظیم جریان و به عبارت دیگر کم و زیاد نمودن جریان سیال بکار میروند. میدانید که در مواردی مانند تنظیم دما ، تنظیم میزان سیال خروجی و یا تنظیم فشار نیاز به کم و زیاد نمودن یک یا چند شیر خواهیم داشت مانند شیر آب حمام و یا شیر بعد از پمپ موتور خانه . این شیرها با توجه به ساختار داخلی خود ، اگر در حالت نیمه باز قرار گیرد آسیب زیادی نمی بینند و مقاومت بیشتری در مقابل برخورد سیال عبوری از خود نشان می دهند.
شیرهایی که بعنوان کنترل ولو (Control Valve) در صنایع مختلف بکار می روند از این دسته از شیرها تشکیل شده اند که با بکارگیری یک عملگر و یک کنترلر ، بصورت یک شیر کنترلی در آمده و با توجه به شرایط موجود در حلقه های کنترلی، در یک وضعیت خاص قرار میگیرد که الزاماً باز یا بسته کامل نیست.
شیرهای GlobeوPinch و Butterfly و Piston از این دسته هستند و در تاسیسات و سرویسهای مختلفی بکار میروند که در زیر برخی از آنها را مشاهده می کنید . البته لازم به توضیح است که از این دسته شیرها برای قطع و وصل جریان نیز میتوان استفاده کرد . (تمرین: پس چرا از این شیرها بجای قطع و وصل استفاده نمی کنیم؟ )

در ادامه درخصوص شیرهای 2 وظیفه دیگر شیرها صحبت خواهیم کرد.
با نظرات خود راهنمای ما در ادامه راه باشید.

[Aysajoon]

وظیفه شیرها در خط لوله

1- قطع و وصل جریان
2- تنظیم جریان
3- انحراف جریان
4- یکسو کردن جریان
مقدمه
شیرها یکی از اجزای اصلی خطوط انتقال و نیز تاسیسات هستند که وظایف مختلفی را بر عهده دارند . برخی از آنها بصورت خودکار و با توجه به شرایط بوجود آمده در سرویس جریان خط را باز ، بسته و یا کم و زیاد می کنند ، برخی با صلاحدید اپراتور و بصورت دستی باز و بسته میگردند و انواع دیگر آن از عبور جریانهای برگشتی و نیز جریانهای آشفته جلوگیری می کنند. در این بخش قصد داریم تا شیرها را با توجه به وظایفی که انجام میدهند دسته بندی نموده و به ذکر چند مثال در هر مورد بپردازیم.
1- قطع و وصل (On/Off)
بیشتر شیرهایی که در صنایع مختلف بکار میروند به منظور باز یا بسته کردن مسیر سیال در جریان بوده و شیر را در حالت بازکامل یا بسته کامل قرار میدهیم. نوع کانال جریان آنها معمولا Straight Way بوده و در مقابل عبور جریان مقاومت کمتری از خود نشان میدهند . با توجه به ساختار داخلی و نوع المانهای آببند کننده نباید این شیرها را در حالت نیمه باز قرار داد زیرا با انجام این عمل آسیب جدی با مجرابند و نیز نشیمن آن وارد خواهد شد و بدین ترتیب عمر بهره برداری آن شدیدا کاهش خواهد یافت . بعنوان مثال اینگونه استفاده نادرست می توان به شیر توپی گاز(سوخت) ورودی به تنورهای نانوایی اشاره نمود که جهت کم و زیاد نمودن میزان جریان گاز دسته شیر را در حالت نیمه باز قرار می دهند . ولی علاوه بر کاهش عمر بهره برداری مشکل جدیتری ممکن است بوجود آید و آن اینست که در مواقع ضروری و بروز حوادث ناخواسته و غیرمترقبه که نیاز به قطع جریان داریم ، دیگر شیر مورد نظر وظیفه خود را بدرستی انجام نداده و باعث حادث شدن اتفاقات ناگوار و گاهی جبران ناپذیر خواهد شد. از اینگونه موارد که بارها و بارها دیده شده می توان به شیرهای Plug دفن شده در اول کوچه ها و یا حوضچه های گاز درون شهری اشاره نمود.
شیرهای توپی ، سماوری و دروازه ای در این دسته قرار میگیرند ولی میتوان با اعمال نمودن تغییراتی در ساختار داخلی شان ، از آنها برای تنظیم جریان نیز استفاده نمود. در زیر برخی از انواع استاندارد آنها نمایش داده شده است.


2- تنظیم جریان(Throttle)
اینگونه شیرها جهت تنظیم جریان و به عبارت دیگر کم و زیاد نمودن جریان سیال بکار میروند. میدانید که در مواردی مانند تنظیم دما ، تنظیم میزان سیال خروجی و یا تنظیم فشار نیاز به کم و زیاد نمودن یک یا چند شیر خواهیم داشت مانند شیر آب حمام و یا شیر بعد از پمپ موتور خانه . این شیرها با توجه به ساختار داخلی خود ، اگر در حالت نیمه باز قرار گیرد آسیب زیادی نمی بینند و مقاومت بیشتری در مقابل برخورد سیال عبوری از خود نشان می دهند.
شیرهایی که بعنوان کنترل ولو (Control Valve) در صنایع مختلف بکار می روند از این دسته از شیرها تشکیل شده اند که با بکارگیری یک عملگر و یک کنترلر ، بصورت یک شیر کنترلی در آمده و با توجه به شرایط موجود در حلقه های کنترلی، در یک وضعیت خاص قرار میگیرد که الزاماً باز یا بسته کامل نیست.
شیرهای GlobeوPinch و Butterfly و Piston از این دسته هستند و در تاسیسات و سرویسهای مختلفی بکار میروند که در زیر برخی از آنها را مشاهده می کنید . البته لازم به توضیح است که از این دسته شیرها برای قطع و وصل جریان نیز میتوان استفاده کرد . (تمرین: پس چرا از این شیرها بجای قطع و وصل استفاده نمی کنیم؟ )

در ادامه درخصوص شیرهای 2 وظیفه دیگر شیرها صحبت خواهیم کرد.
با نظرات خود راهنمای ما در ادامه راه باشید.

[farzad.valve]

خانم Aysajoon

واقعا
خجالت نمیکشی مقالات منو عینا کپی کردی اینجا گذاشتی بدون اینکه حتی منبعش روذکر کرده باشی تو انقدر سواد نداری حتی ویرایشش کنی اونوقت با گذاشتن این مقالات اینجا چی رو می خوای نشون بدی ، که خیلی بلدی ؟ شما تا حالا جایی یه مقاله دیدی که آخرش منبع ذکر نکرده باشه ؟ جرا از گفتن منبع می ترسی می خوای عیب هنر خودت نهفته باشه تو رو چطور گذاشتن سرپرست تالار که حتی قوانین کپی کردن یک مقاله رو بلد نیستی ؟؟!!خیلی متاسفم برای تو و تیمی که دارن تو این تالار کار می کنن.
دوستان عزیز میتونن اصل مقالات منو از آدرس زیر ببینن و به زشتی کار این خانم بیشتر پی ببرنhttp://www.iran-eng.com/showthread.php/120288-شناخت-شیرآلات-صنعتی-1

[125125125]

سلام
از ارسال آقای فرزاد که منابع رو به نام خودش ثبت کرده بود ممنونیم در اینجا هم شما مثل خودش رفتار کردید اگه این کار درست نیست برای هردو درست نیست
دست هر دو تون درد نکنه که این مطالب رو در سترس همه عضو ها گذاشته اید مهم اصل اطلاع رسانی و تحقیقه
با تشکر 125125125یا مهرگان

[125125125]

سلام
درمورد شیر آلات lp-fb-میتونی راهنماییم کنی
(gate valve)