انواع شیرهای صنعتی – کاربردها، مزایا و معایب

امروزه طیف گسترده از انواع شیرهای صنعتی در بازار وجود دارد که هرکدام از آن‌ها کاربردها و مزایای مخصوص به خودشان را دارند. پیش‌بینی می‌شود که در سال‌های آینده نیز تقاضا برای خرید شیرآلات صنعتی افزایش چشمگیری پیدا کند؛ چرا که روزبه‌روز به پروژه‌های مختلف توسعه صنایع فرآوری، ساخت و ساز، اتوماسیون و… افزوده می‌شوند. با روند رو به رشد صنایع، توسعه نوآوری‌ها و تکنولوژی و همچنین رشد روزافزون تقاضا، تولید شیرهای صنعتی نیز روند روبه‌رشد را تجربه خواهد کرد.

بااین‌وجود، تنوع بالای شیرآلات صنعتی و طراحی تخصصی آنها ممکن است کمی گیج‌کننده و یا چالش‌برانگیز باشد. درصورتی‌که قصد انتخاب و استفاده از انواع شیرها و اتصالات صنعتی را دارید، لازم است در ابتدا با ویژگی‌ها، مزایا، معایب و کاربرد هرکدام از آن‌ها آشنا شوید. ما قصد داریم تا در این مطلب به‌صورت کامل در خصوص آشنایی با انواع شیر صنعتی اطلاعات مفیدی را در اختیار شما قرار دهیم.

شیرهای صنعتی دارای تنوع محصولی بالایی هستند

معرفی انواع شیرهای صنعتی

شیرهای صنعتی در مدل‌های و شکل‌های مختلفی تولید و روانه بازار می‌شوند. از مهم‌ترین انواع شیرها در تأسیسات صنعتی می‌توان به شیرهای دروازه‌ای، شیرهای کُروی، شیرهای توپی (گازی)، شیرهای پروانه‌ای، شیرهای یک‌طرفه، شیرهای کنترل فشار، شیرهای دیافراگمی و… اشاره کرد. تنوع بسیار بالای این محصولات به دلیل استفاده گسترده آنها در صنایع مختلف است به شکلی که از این تجهیزات در طیف وسیعی از صنایع استفاده می‌شود. شیرهای توپی که از آن‌ها جهت قطع یا برقراری جریان بهره برده می‌شود، بخش قابل‌توجهی از بازار شیرهای صنعتی را به خود اختصاص داده‌اند.

بااین‌وجود، تقاضا برای انواع مدل‌های شیر صنعتی روند روبه‌رشدی را طی می‌کند. برای مثال می‌توان به افزایش تمایل برای استفاده از انواع شیرهای پروانه‌ای، اشاره کرد. این مدل از شیرها که در زمره انواع شیرآلات صنعتی نفت و گاز نیز قرار می‌گیرند، مزایای بسیار زیادی برای خودکار نمودن خطوط فرآوری صنعتی دارند. یا به عنوان مثالی دیگر، می‌توان به شیرهای یک‌طرفه با نرخ رشد مصرف سالانه بیش از 7%، اشاره کرد که بسیار قابل توجه خواهند بود. این مدل از شیرها یک‌طرفه برای جلوگیری از بازگشت جریان فرایند به سیستم مورداستفاده قرار گرفته و در نتیجه می‌توانند از آسیب رسیدن به تجهیزات و ایجاد اختلال در فرایند جلوگیری کنند.

کم و بیش برای رشد جهانی بازار انواع مختلف شیرهای صنعتی ارقامی بین 5 تا 10% پیش‌بینی می‌شود. حال اگر با بازاری در حال توسعه طرف باشید این رشد به مراتب بیشتر خواهد بود. اگر شما هم بیشتر به موضوع انواع شیرهای صنعتی بیشتر علاقه‌مند شدید و می‌خواهید با انواع شیر بیشتر آشنا شوید، در ادامه 5 نوع از مهمترین و رایج‌ترین انواع شیر صنعتی را توضیح خواهیم داد که عبارتند از:

• شیرهای دروازه‌ای یا Gate Valves
• شیرهای کُروی یا Globe Valves
• شیرهای توپی یا گازی یا Ball Valves
• شیرهای پروانه‌ای یا Butterfly Valves
• شیرهای یک‌طرفه یا Check Valves

بیشتر بخوانید: تفاوت بین کلاس ها و رتبه بندی شیرهای فشار قوی

شیرهای دروازه‌ای افت فشار بسیار کمی دارند

• شیرهای دروازه – Gate Valves

دریچه یا عضو مسدود کننده جریان در شیرهای دروازه‌ای به‌نوعی طراحی شده‌اند که به‌عنوان یک شیر برای قطع یا وصل کامل جریان عمل خواهند کرد. این مدل از شیرها همچنین قادر به کنترل جربان سیال در شبکه لوله‌کشی هستند، ولی از آن‌ها بیشتر برای برقراری و یا توقف جریان هرنوع سیالی استفاده می‌کنند. شیرهای دروازه‌ای از جمله پرکاربردترین انواع شیرهای صنعتی بوده (انواع شیرهای صنعتی – کاربردها، مزایا و معایب) و می‌توان ردپای آن‌ها در صنایع مختلف و حتی تاسیسات خانگی نیز مشاهده کرد. برای تولید این نوع از شیرآلات، از مواد مختلفی مانند فولاد ضدزنگ، چدن، فولاد آلیاژی و… استفاده می‌شود. ترکیبات مختلفی از جنس بدنه، مسدود کننده، محور، فلکه، نشیمنگاه و سایر اجزا شیرهای دروازه‌ای در استانداردهای API تعریف شده است که متناسب با کاربرد قابل انتخاب و سفارش هستند.

بیشتر بخوانید: تفاوت‌های بین لوله‌کشی تاسیسات ساختمانی و لوله‌کشی صنعتی

شیرهای دروازه‌ای با جابجا کردن یک مسدود کننده دایره‌ای‌شکل در یک مسیر کشویی، می‌توانند جریان سیال را برقرار یا مسدود کنند. زمانی که مسیر باز باشد، هیچ مانعی برای حرکت و جریان سیال وجود ندارد؛ چرا که قطر خط لوله استیل و دروازه دهانه، به یک اندازه خواهد بود. اندازه شیر نیز بر اساس همین قطر تعریف می‌شود.

مزایا

• مقاومت کمی در برابر جریان سیال دارند و در حالت کاملاً باز افت فشار کمی ایجاد می‌کنند.
• امکان استفاده به صورت دوطرفه در مدار را دارند.
• امکان ایجاد جریان آرام و یکنواخت با حداقل افت دارند.
• به دلیل افت فشار کم باعث کاهش هزینه انرژی می‌شوند.

معایب

• سرعت باز و بسته کردن این شیرها پایین است.
• در حالت نبمه باز، موجب ایجاد ارتعاش می‌شوند.
• در سیستم‌هایی که دمای بالا به طور نامنظم تغییر می‌کند، به دلیل بار وارده به انتهای شیر، گاهی نشتی در شیرهای دروازه‌ای رخ خواهد داد.
• نگهداری و تعمیرات این مدل از شیرهای می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، بخصوص تعویص سیت (نشیمنگاه دروازه).

نوع کاربرد

از جمله کاربرد شیرهای صنعتی مدل دروازه‌ای می‌توان به دو مورد اصلی اشاره کرد:

• برای متوقف کردن و شروع مجدد جریان در سیستم لوله کشی استفاده می‌‍شوند.
• قابلیت استفاده در شرایط دمایی و فشار بالا را دارند.

امکان قطع و وصل و تنظیم کردن جریان سیال با شیرهای کُروی

• شیرهای کُروی یا گلوب – Globe Valves

نوع دیگری از انواع شیرهای صنعتی، شیرهای کُروی یا گلوب هستند. این نوع از شیرهای شباهت‌هایی به شیرهای دروازه‌ای دارند و با حرکت خطی مسدود کننده جریان، دریچه‌ای را برای کنترل جریان سیال باز و بسته می‌کنند. ازاین‌رو کاربرد این شیرها، علاوه بر قطه و وصل جریان، کنترل جریان سیال در یک خط لوله است. برای این کار از یک دیسک یا توپی متحرک که در ارتباط با یک نشیمنگاه ثابت بوده، استفاده می‌شود. از مهم‌ترین مزیت‌های این مدل شیر صنعتی، نشتی بیار کم آن در مقایسه با سایر انواع شیر است.

شیرهای کُروی از یک تیغه یا صفحه‌ای تشکیل شده‌اند که عمود بر مسیر جریان و در درون شیر به‌صورت موازی با طول لوله قرار گرفته است. نام‌گذاری این نوع از انواع شیرهای صنعتی به دلیل شکل کُروی بدنه آن‌ها است که به کمک تیغه یا صفحه‌ای که گفتیم به دو نیمه تقسیم شده است. با حرکت عمودی توپی یا دیسک، دریچه روی تیغه وسط باز و بسته شده و به این ترتیب جریان سیال کنترل می‌شود.

مزایا

• می‌توانند به‌خوبی جریان را کنترل کنند و در زمان بسته بودن آب‌بندی خوبی دارند.
• زمان باز و بسته‌شدن کمتری دارند و روکش کردن سیت امکان‌پذیر است.
• می‌توان از آن‌ها به‌عنوان شیرهای کنترل قطع جریان استفاده کرد.
• تعمیر و نگهداری آن آسان‌تر است.
• آب‌بندی مناسبی دارند.

معایب

• افت فشار در این نوع از شیرها بیشتر است.
• برای بستن شیر در فشار بالا، به نیرو و گشتاور زیادی نیاز است.

نوع کاربرد

از مهم‌ترین کاربردهای این شیرآلات صنعتی می‌توان به قابلیت تنظیم جریان اشاره کرد. شیرهای کروی همچنین قادر خواهند بود تا نقش عمومی به عنوان شیرهای کنترل جریان را به عهده گرفته و امکان استفاده از آن‌ها در دماهای بالا وجود دارد.

نیاز کمتر به نگهداری و تعمیر از شیرهای توپی

• شیرهای توپی یا گازی – Ball Valves

یکی دیگر از انواع شیرهای صنعتی که به‌وفور در صنایع مورداستفاده قرار می‌گیرد، شیرهای توپی هستند. این مدل از انواع شیرها در تأسیسات و سیستم‌های لوله‌کشی برای کنترل جریان، همان‌طور که از نامشان پیدا است، از یک توپی استفاده می‌کنند. دریچه‌های شیرهای توپی اصولاً برای قطع یا وصل جریان طراحی شده‌اند، هرچند می‌توان برای تنظیم جریان انواع سیالات و یا گازها نیز مورداستفاده قرار گیرند. بااین‌وجود، کاربرد شیرهای صنعتی از نوع شیرهای توپی بیشتر در صنایع گازی است؛ چرا که می‌توان آن‌ها را به‌خوبی آب‌بندی کرد.

از سوی دیگر، این شیرها، همه‌کاره هستند. آن‌ها می‌توانند تا فشارهای 700 بار و دمای 200 درجه سانتی‌گراد را تحمل کنند. به‌صورت کلی قیمت شیرآلات صنعتی بسته به عوامل مختلفی مانند اندازه و جنس متفاوت خواهد بود؛ ازاین‌رو باتوجه‌به اینکه اندازه این شیرها بین ½ تا 24 اینچ (15 تا 600 میلی‌متر) متغیر است، قیمت آن‌ها نیز می‌تواند طیف وسیعی را پوشش دهد. همچنین کارکرد و تعمیر آنها آسان است زیرا دارای ساختاری ساده هستند.

شیرهای توپی یا گازی به نوعی خاص طراحی شده‌اند که فقط با چرخش 90 درجه‌ای دستگیره آن باز و بسته شدن شیر انجام می‌شود. این شیرها یک انتخاب صنعتی مناسب به دلیل آب‌بندی قابل اعتماد در حالت بسته هستند.

مزایا

• طراحی‌های شیرهای صنعتی به‌صورت فشرده است و فضای کمی اشغال می‌کنند.
• نیاز کمتری به تعمیر و نگهداری دارند و نیاز به روغن‌کاری ندارند.
• قیمت آن‌ها مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهد بود.
• بزرگترین مزیت شیرهای توپی این است که به دلیل نامناسب بودن برای تنظیم جریان، نشیمنگاه شیر توپی کمتر فرسایش پیدا می‌کند.
• در برابر نشتی مقاوم هستند و بسیار خوب عمل می‌کنند.
• سرعت باز و بسته‌شدن بالایی دارند.
• قابلیت انعطاف در طراحی چند طرفه داند و انواعی از شیر با سه یا چهار ورودی خروجی دارند.

معایب

• نمی‌توان از آن‌ها به‌عنوان دریچه‌های تنظیم جریان استفاده کرد.
• درصورتی‌که در سیالات ذرات معلق وجود داشته باشد، امکان چسبیدن آن‌ها به سطوح مختلف شیرهای توپی وجود دارد. این امر می‌تواند باعث نشتی، فرسایش و مشکلات دیگری شود.
• برای فشار و دمای خیلی زیاد مناسب نیستند.

نوع کاربرد

از شیرهای توپی نمی‌توان برای کنترل جریان و فشار استفاده کرد. این شیرآلات گزینه‌ای مناسب برای سیالات خورنده، دوغاب‌ها، مایعات معمولی و گازها هستند. از شیرهای توپی می‌توان در صنایع نفت و گاز طبیعی، پتروشیمی‌ها و حتی مصارف مسکونی نیز استفاده کرد.

بیشتر بخوانید: چگونه می‌توان مناسب ترین اتصالات استیل یا فولاد ضد زنگ را انتخاب کرد؟

کاربردهای متنوع و زیاد شیرهای پروانه‌ای در صنایع

• شیرهای پروانه‌ای – Butterfly Valves

شیرهای پروانه‌ای برای تنظیم جریان طراحی شده‌اند، اما قابلیت‌های کنترل محدودی دارند. این مدل از انواع شیرهای صنعتی به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که با امکان چرخش 90 درجه‌ای دسته، کنترل را به‌سادگی میسر می‌کنند. شیرهای پروانه‌ای از یک دیسک فلزی صفحه‌ای جای‌گذاری شده در بدنه تشکیل شده‌اند که این دیسک عمود بر جریان قرار می‌گیرد. با چرخش این دیسک، می‌توان جریان سیال را به‌راحتی قطع و وصل کرد. البته ساختار این شیرها و خارج نشدن مسدود کننده از سر راه جریان هنگام باز بودن، باعث افت فشار می‌شود.

البته که شیرهای پروانه‌ای به‌نوعی پیکربندی شده‌اند که امکان کار به‌صورت الکترونیکی، دستی و پنوماتیکی را دارند. از این شیرها می‌توان در طیف گسترده از کاربردها مانند تأمین آب، تصفیه فاضلاب، سیستم‌های اطفا حریق در آتش‌نشانی‌ها، صنایع نفت و گاز، سیستم‌های جابه‌جایی سوخت، تولید برق و صنایع غذایی بر اساس نیاز استفاده کرد.

مزایا

• این شیرهای بسیار دقیق بوده و در طیف گسترده‌ای از صنایع کاربرد دارند.
• قابلیت اعتماد آن‌ها بالا است.
• نیاز کمتری به تعمیر و نگهداری دارند.
• می‌توان بدون جابجایی سیستم لوله‌کشی، آنها را نصب یا از شبکه خارج کرد.

معایب

• این شیرها امکان قطع‌کننده‌گی محکمی ندارند.
• بخشی از دیسک همیشه در برابر جریان ایستادگی می‌کند. این کار باعث ایجاد افت فشار در سراسر شیر خواهد شد.

نوع کاربرد

از شیرهای پروانه‌ای می‌توان در خدمات دارویی، شیمیایی، فراوری مواد غذایی و… استفاده کرد. همچنین این شیرآلات گزینه‌ای مناسب برای مایعات خورنده در دما و فشار کم هستند.

شیرهای یک‌طرفه از جریان برگشتی سیال جلوگیری می‌کنند

• شیرهای یک‌طرفه – Check Valves

نوع دیگری از انواع شیرهای صنعتی، شیرآلات یک‌طرفه هستند که از آن‌ها به‌عنوان شیرهای غیربازگشتی نیز یاد می‌کنند. این مدل از شیرآلات تنها اجازه جریان مایع در یک مسیر را می‌دهند و از جریان برگشتی در جهت معکوس جلوگیری می‌کنند. هدف از این شیرها، جلوگیری از مسدودشدن جریان فرایند در سیستم‌ها است که می‌تواند به تجهیزات آسیب بزند. از شیرهای یک‌طرفه معمولاً برای محافظت از پمپ‌ها یا کمپرسورها استفاده می‌کند.

طراحی شیرهای یک‌طرفه ساده‌تر بوده و می‌توانند بدون تعامل انسانی و یا سیستم‌های خودکار نیز کار کنند. این نوع از انواع شیرهای صنعتی برای باز و بسته‌شدن به جریان سیال متکی هستند. هرچه سرعت جریان بیشتر باشد، شیر بازتر خواهد بود تا زمانی که به حداکثر جریان و موقعیت کاملاً باز برسد.

مزایا

• جلوگیری از جریان برگشتی
• حفظ و پایداری فشار
• استفاده به‌عنوان سیستم پشتیبانی

معایب

• نمی‌توان از آن‌ها در سیستم‌هایی که ضربان‌دار هستند استفاده کرد.
• در شرایط کاری سخت، مسدود کننده آن ممکن است خراب شده و یا آسیب ببیند.

نوع کاربرد

• از شیرهای یک‌طرفه می‌توان در صنایع پتروشیمی، شیمیایی، نفتی، سیستم آب‌رسانی و فاضلاب استفاده کرد.

 

سخن آخر

شیرآلات و اتصالات استیل صنعتی نقش مهمی را در صنعت ایفا می‌کنند. قیمت شیرآلات صنعتی می‌تواند به‌صورت مستقیم بر هزینه‌های کل تأثیرگذار باشد. ازاین‌رو انتخاب یک مدل شیر صنعتی مناسب، اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده است. اگر قصد استفاده از شیرهای صنعتی را داشته باشید، در قدم اول باید با مزایا، معایب و کاربردهای انواع شیر صنعتی آشنا شوید.

از مهم‌ترین انواع شیرهای صنعتی مورداستفاده در بازار می‌توان به شیرهای دروازه‌ای، شیرهای کروی، شیرهای توپی یا گازی، شیرهای پروانه‌ای و شیرهای یک‌طرفه اشاره کرد. هرکدام از این تجهیزات مزایا و معایب خاص خودشان را داشته و می‌توانند در بخش‌های مختلفی کاربرد پیدا کنند. مجموعه اسیتل رخ بصورت تخصصی در زمینه تامین محصولات استنلس استیل فعالیت دارد. درصورت نیاز به تامین اتصالات صنعتی و انواع شیر صنعتی استیل می‌توانید با کارشناسان استیل رخ در تماس باشید و یا از طریق وب‌سایت استیل رخ نسبت به ثبت سفارش آنلاین اقدام نمایید.