شیر بال ولو

برای کنترل ورود و خروج سیالات و گاز ها در صنعت و یا حتی استفاده های خانگی نیاز به ابزار های مکانیکی خاصی می باشد. این ابزار ها با بهره گیری از علم مکانیک و شیوه های خاص خود ساخته می شوند و کنترل ورود و خروج سیالات و گاز ها را آسان می کنند. یکی از ابزار های مهم برای کنترل ورود خروج سیالات و گاز ها، شیر های کنترل می باشند. این شیر ها انواع مختلفی دارند. به طور مثال برخی از انواع این شیر ها عبارتند از گیت ولو یا شیر دروازه ای، پلاگ ولو یا شیر سماوری، باتر فلای ولو یا شیر پروانه ای، شیر کروی یا گلوب ولو، پینچ ولو یا شیر پینچ، چک ولو دیسکی یا شیر های یک طرفه و شیر توپی یا بال ولو.

نوع آخر یعنی شیر بال ولو، از مهم ترین تجهیزات به کار گرفته شده در صنعت برای کنترل ورود و خروج سیالات و هم چنین تنظیم جریان سیالات، می باشد. سیالات در واقع یکی از حالات ماده می باشد که مایعات و گاز ها را نیز در بر می گیرد. در این مقاله قصد داریم شیر بال ولو را بیش تر مورد بررسی قرار دهیم با ما همراه باشید.

شیر بال ولو چیست؟

همان طور که در بالا گفتیم شیر بال ولو یکی از پر کاربرد ترین تجهیزات برای کنترل سیالات در صنایع می باشد. این نوع شیر ها در واقع شیر هایی با گردش یک چهارم یا همان ربع گرد می باشند که با چرخش یک گوی کروی، جریان را قطع و وصل می کنند. به مسیری که جریان سیال عبور می کند، به اصطلاح بور می گویند. در شیر بال ولو در صورتی که دسته ی شیر تا 90 درجه نچرخد، شیر هیچ عملکردی ندارد.

برای ساخت شیر بال ولو، اغلب از استنلیس استیل استفاده می شود. اگر چه ممکن است که جنس اجزای داخلی با جنس بدنه متفاوت باشد. آلیاژ استنلیس استیل به کار رفته در این نوع شیر ها، شامل آهن می باشد که مواد دیگری نیز همچون کربن، سیلیکون، منگنز و کروم به آن اضافه شده است. دلیل استفاده از کروم در این آلیاژ این است که در واقع کروم موجب می شود یک لایه ی اکسید ایجاد شود که موجب می شود، شیر بال ولو در برابر خورندگی مقاوم باشد. علاوه بر موادی که در بالا گفته شد، در برخی انواع دیگر از نیکل و مولیبدن نیز استفاده می شود که موجب می شود مقاومت شیر بال ولو افزایش یابد.

شیر بال ولو بیشتر برای خاموش کردن استفاده می گردد، این نوع شیر ها اغلب در مواردی همچون، بخار آب، روغن، گاز، هوا و مایعات خورنده به کار گرفته می شوند. شیر بال ولو برای مواردی، همچون کنترل مواد ساینده و مواد فیبری استفاده نمی شوند، چرا که موجب آسیب رسیدن به ساختمان داخلی شیر بال ولو می شود.

نحوه سرهم کردن بال به داخل شیر بدین گونه می باشد که در بدنه شیر بال ولو در یک طرف آن سوراخ ایجاد و بال در داخل آن قرارداده می شود و سری که سوراخ گردیده دنده ای می گردد. شیر بال ولو نمی تواند دارای سایزهای بزرگ باشد زیرا هرچه سایز بزرگ تر گردد سرهم کردن آن سخت تر و نگهداری آن بسیارسخت تر می شود.

شیر بال ولو یک دریچه است که جریان مایعات یا گاز را با استفاده از یک توپ دوار که دارای منفذ است کنترل می کند. با چرخاندن شیر یک چهارم چرخش (90 درجه) در اطراف محور شیر بال ولو می تواند مایع در آن جریان یابد یا مسدود شود. شیر بال ولو دارای طول عمر طولانی است و یک آب بندی مطمئن در طول عمر را تأمین می کند ، حتی اگر شیر بال ولو برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نگیرد. در نتیجه ، شیر بال ولو به عنوان شیر محبوب مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این ، شیر بال ولو نسبت به سایر انواع دریچه ها در برابر محیطهای آلوده مقاوم تر است. در نسخه های ویژه از شیر بال ولو نیز به عنوان شیر کنترل استفاده می شود. این کاربرد به دلیل دقت نسبتاً محدود کنترل میزان جریان در مقایسه با سایر انواع شیرهای کنترل کمتر متداول است. شیر بال ولو بخشی از تجهیزات کنترل جریان است که در عملیات نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد.

شیر بال ولو دارای انواع مختلفی است و مجهز به دو دریچه،در هر طرف است. شیر بال ولو به صورت هیدرولیک طراحی شده اند و بطور خودکار بسته می شود و از انتشار هیدروکربن ها به داخل جلوگیری می کند.

عملکرد شیر بال ولو:

شیر بال ولو می تواند دارای دو پورت ، سه یا حتی چهار پورت باشد (دو طرفه ، 3 طرفه یا 4 طرفه). اکثریت قریب به اتفاق دریچه ها دو طرفه بوده و به صورت دستی با اهرمی کار می کنند. در باز شدن شیر ، اهرم مطابق با لوله است. در حالت بسته ، دسته عمود بر لوله است. شیر بال ولو با دست می تواند به سرعت بسته شود .برخی از شیرهای بال ولو با گیربکس تعبیه شده اند. شیر بال ولو 3 طرفه دارای یک شکاف L یا T شکل هستند. در نتیجه ، عملکردهای مختلف مدار را می توان از قبیل توزیع یا اختلاط جریانها بدست آورد.

انواع شیر بال ولو:

مونتاژ محفظه سوپاپ ها را می توان در سه طرح معمول تقسیم کرد: محل های یک تکه ، دو تکه و سه تکه. تفاوت در نحوه مونتاژ شیر است و این بر امکاناتی برای تعمیر و نگهداری یا تعمیر تأثیر می گذارد.

یک تکه- این ارزان ترین نوع است. دو قسمت که محفظه را محصور می کنند ، فشرده شده یا جوش داده می شوند. دریچه ها برای تمیز کردن یا نگهداری نمی توانند باز شوند. این نوع معمولاً برای برنامه های کم تقاضا استفاده می شود.

شیر بال ولو دو تکه - شیرهای دو تکه برای تمیز کردن ، سرویس دهی و بازرسی قابل جدا شدن هستند. اغلب قطعات از طریق اتصال رشته ای به هم وصل می شوند. برای جدا کردن این دو قسمت باید دریچه کاملاً از لوله خارج شود.

سه تکه - دریچه های گران قیمت اغلب سه قطعه دارند. قطعات به طور کلی توسط اتصالات پیچ بسته می شوند. مزیت این شیر بال ولو این است که می توان شیر را بدون خارج کردن کل شیر از خط لوله سرویس داد.

طراحی شیر بال ولو:

متداول ترین طرح "طراحی بال شناور" است. بال به حالت تعلیق در آمده و توسط دو حلقه مهر و موم در محل نگهداری می شود.

شناور - اکثر دریچه ها دارای بال شناور هستند. بال توسط سوپاپ پشتیبانی می شود.

سوراخ های کامل - دریچه ها به اندازه لوله دارای قطر مته هستند. مزیت این است که هیچ گونه تلفات اضافی در اصطکاک وجود ندارد و تمیز کردن سیستم از نظر مکانیکی آسان تر است. نکته منفی این است که بال و محفظه بزرگتر از دریچه استاندارد با کاهش حفره هستند. بنابراین هزینه کمی بالاتر است و برای بسیاری از برنامه ها این مورد نیاز نیست.

V شکل – بال یا دریچه دارای مشخصات شکل "V" است. در نتیجه با چرخاندن بال می توان سرعت جریان مورد نظر را دقیق تر کنترل کرد. با بهینه سازی مشخصات ، می توان به ویژگی جریان خطی نزدیک شد.

مواد تشکیل دهنده شیر بال ولو:

متداول ترین مواد تشکیل دهنده شیر بال ولو ، برنج ، فولاد ضدزنگ و PVC است. بال معمولاً از جنس استیل با روکش کرومی ، برنجی با روکش کروم ، استیل ضدزنگ یا PVC است. مدار اغلب از تفلون ساخته شده است ، اما می تواند از سایر مواد مصنوعی یا فلزات نیز ساخته شود.

شیر بال ولو از جنس استنلس استیل برای محیط های خورنده استفاده می شود. بنابراین شیر بال ولو اغلب در آب دریا ، استخرها ، با درجه حرارت بالا و بسیاری از مواد شیمیایی استفاده می شوند. شیر بال ولو ساخته شده از استیل ضدزنگ معمولاً به گشتاور کارایی بالاتری نسبت به دریچه های برنجی یا PVC احتیاج دارند. این باید در نظر گرفته شود که شیرآلات استیل ضد زنگ توسط یک محرک برقی یا پنوماتیک اداره شود.

شیر بال ولو PVC اغلب قیمت پایین تری دارند و به طور گسترده در آبیاری ، آبرسانی و زهکشی یا محیط های خورنده استفاده می شوند. PVC در برابر بیشتر محلول های نمکی ، اسیدها ، پایه ها و حلال های آلی مقاوم است. PVC برای دماهای بالاتر از 60 درجه سانتیگراد مناسب نیست و همچنین در برابر هیدروکربن های معطر و کلر نیز مقاوم نیست. PVC به اندازه برنج یا فولاد ضدزنگ قوی نیست ، بنابراین شیر بال ولو PVC از فشار کمتری برخوردار است.

شیر بال ولو را می توان به صورت دستی و پنوماتیک و هدایت کرد. شیر بال ولو برقی از یک موتور الکتریکی برای چرخش بال استفاده می کند. محرک الکتریکی اغلب از یک محفظه محافظ با یک موتور الکتریکی داخلی و مکانیسم دنده کاهنده تشکیل شده است. این باعث کاهش سرعت باز و بسته شدن می شود. معمولاً می توان محرک را از شیر بال ولو جدا کرد. متداول ترین اتصال فلنج بین سوپاپ و محرک استاندارد ISO 5211 است.