شیر سماوری Plug Valve بر طبق استاندارد API 6D نوعی شیر صنعتی است که عضو مسدودکننده جریان به صورت مخروط یا استوانه می باشد و دارای یک دیسک استوانه ای یا مخروطی و یک یا چند مجرای توخالی افقی است که با چرخاندن آن می توان جریان سیال درون شیر را باز، بسته یا کنترل کرد.
این شیر دارای یک دیسک استوانه ای یا مخروطی است که جریان سیال را کنترل کرده و مجرای بین پورت های مخالف را باز و بسته می کند. عملگر شیر سماوری در بالای بدنه آن قرار دارد. شیرهای سماوری با دیسک (مجرابند) استوانه ای کاربرد محدودتری نسبت به نوع مخروطی شکل آن دارند.
شیر سماوری صنعتی یا پلاگ ولو (Plug Valve) شیری یک چهارم دور است که از یک قطعه استوانه ای شکل یا مخروطی برای مسدود کردن یا باز کردن مسیر عبور جریان سیال استفاده می کند. زمانی که دسته شیر 90 درجه از حالت باز به بسته تغییر موقعیت می دهد، مغزی داخلی می چرخد و قسمت توپر مغزی در راستای مسیر عبور جریان قرار می گیرد.
این عمل باعث مسدود شدن جریان می شود. با چرخاندن دسته به حالت باز، استوانه داخلی دوباره چرخانده می شود اما در این موقعیت سوراخ یا شکاف استوانه در مسیر عبور جریان قرار می گیرد و اجازه می دهد مایع از شیر عبور کند. از بسیاری از جهات، پلاگ ولو یا شیر سماوری از نظر عملکرد شبیه شیر توپی است.
اتصالات شیر سماوری صنعتی
این نوع شیرها معمولا به صورت دو راهه یا سه راهه بوده و با چرخش 45 درجه خود(Quarter-Turn valve) باعث باز و بسته شدن جریان می شوند و به طور گسترده ای در صنایع بهداشتی و صنعتی کم فشار، به ویژه خطوط لوله نفت، پروسه های شیمیایی و نیروگاه های برق و حتی در سیستم های خلاء یافت می شوند.
آنها به نحو کارآمدی می توانند گاز و سوخت مایع و جریان با دماهای بالا (مانند آب تغذیه کننده دیگ بخار، میعانات گازی و جریان های مشابه ) را کنترل کنند. همچنین این نوع شیرها با طراحی خاص می توانند برای تنظیم جریان مایع حاوی جامدات معلق (دوغاب) نیز استفاده شوند.
ساختار شیر سماوری ساده است و معمولا شیرهای سماوری از بدنه، بونت، استم و پلاگ تشکیل شده‌اند. در مدل روانکاری شده سیت یا نشیمنگاه جزو قسمت درونی شیر میباشد. برای پلاگ ولوهای روانکاری نشده، یک نشیمنگاه غیر فلزی به منظور بهبود وضعیت نشتی شیر استفاده میشود. زمانی که پلاگ به صورت مخروطی میباشد، استم به انتهای پهن‌تر پلاگ متصل میشود.
پلاگ ولوها معمولا کلاهک (Bonnet) ندارند. در بیشتر مواقع انتهای پلاگ در مجاورت استم قرار دارد یا اینکه مقداری از آن بیرون قرار می گیرد. استم‌ها میتوانند به صورت یک تکه ساخته شوند و یک میله که تقریبا شکل L مانند دارد به انتهای پلاگ اضافه میشود. انتهای دیگر پلاگ معمولا خارج از شیر قرار می‌گیرد باری با مکانیزمی که پلاگ را در شیر نگه می‌دارد.
مواد یا متریالی که بدنه یا محفظه شیر از آن ساخته شده است. از انواع این مواد میتوان فولاد ضد زنگ، PVC، PVDF، برنج، چدن یا برنز را نام برد.
مدل و تعداد پورت ها و درگاه های شیر سماوری یا پلاگ ولو است که به عنوان مثال پورت های دو طرفه، 3 طرفه یا 4 طرفه را می توان برشمرد.
موادی هستند که مغزی (پلاگ) کنترل جریان شیر سماوری از آن ها ساخته می شوند. گزینه های متداول این مواد شامل برنج ، فولاد ضد زنگ یا پلاستیک است.
شکل شیر را به صورت خطی L یا T نشان می دهد.
قطر لوله ای که شیر سماوری در آن طراحی و اجرا می شود از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اندازه شیرهای سماوری با اندازه لوله ها اغلب هماهنگی دارند تا سهولت در اندازه گیری ها و نصب را تسهیل کنند.
شکل پورت در شیر سماوری نمایانگر مدل و طرح پورت های شیر است. از انواع این پورت ها می توان دهانه گرد، دهانه مستطیلی، دهانه استاندارد، دهانه الماس، چند پورت، طراحی ونتوری را نام برد.
نوع اتصال در شیر سماوری همانند دیگر شیرآلات صنعتی نشان دهنده مدل اتصالات پورت مورد نظر برای شیر است. گزینه های معمول برای این شیر شامل جوشی، رزوه ای، خاردار، فلنج و جوشی سوکتی (socket weld) است.
جنسیت اتصال شیر سماوری مشخص کننده نوع قرار گیری اتصال شیر است که به اصطلاح در دو حالت نری یا مادگی اطلاق می شود.
نوع اتصالات رزوه ای در شیر سماوری را روی پورت یا درگاه مشخص می کند. از انواع آن می توان NPT، UNF، NPTF، BSPT و غیره را نام برد.
موادی مانند فلز یا فلوروپلیمر که نشیمنگاه یا سیت شیر سماوری از آن ها ساخته می شوند.
مواد و متریال استفاده شده جهت آب بندی شیر در شیر سماوری را مشخص می کند.
اندازه گیری توانایی شیر برای عبور سیال، بر اساس واحد حجم در واحد زمان است. گاهی دبی به صورت ضریب جریان Cv بیان می شود که تعداد گالن های آب با دمای 60 درجه فارنهایت است که می تواند در هر دقیقه با افت فشار 1 psi از دریچه عبور کند.
حداکثر نرخ فشار، محدوده فشار عملیاتی شیر را تعیین می کند. این مقدار ممکن است دمای عملکرد را نیز منعکس کند.
نوع مایع یا گازی را که شیر سماوری در معرض آن قرار دارد تعیین می کند به عنوان مثال آب، گاز طبیعی، مازوت، هوا، روغن هیدرولیک، مواد غذایی، حلال ها و غیره. ماهیت سیال و ویژگی های آن مواد مناسب را برای بدنه شیر، مواد آب بند، سیت یا نشیمنگاه، مغزی و سایر اجزا تعیین می کند.
وسایلی و عملگرهایی را که توسط آن شیر سماوری (پلاگ ولو) تغییر وضعیت می دهد، توصیف می کند. به عنوان مثال انواع دستی (دسته ای یا اهرمی) و یا چرخ دستی.
گشتاور عملیاتی مقدار گشتاور مورد نیاز برای چرخاندن شیر سماوری بین حالت باز و بسته را بر اساس N-m یا lbs-F مشخص می کند.
بدنه یا محفظه شیر شامل درگاه های ورودی و خروجی شیر است و سایر اجزای پلاگ ولو را در یک مجموعه در کنار هم نگه می دارد. بدنه این شیرها معمولا از مواد مختلفی از جمله فولاد ،برنج ،برنز ،چدن ،فولاد ضد زنگ ،آلومینیوم ،PVC یا PVDF ساخته می شود.
انتخاب مواد بستگی به شرایط کارکرد شیر دارد. برای کاربردهایی که شامل یک ماده شیمیایی خورنده است(به عنوان مثال اسید سولفوریک) از شیر سماوری روکش دار استفاده می شود. این شیرآلات با پوشش محافظ PTFE، PVDF، PVDC ،پلی اتیلن ،پلی پروپیلن یا پلیمر مشابهی در قسمت داخلی بدنه دریچه پوشیده می شوند. این پوشش از بدنه شیر در برابر اثرات مخرب و خورنده مواد شیمیایی محافظت می کند. در مواردی که رعایت شرایط بهداشتی مانند کارخانه های تولید لبنیات و مواد غذایی ضروری است، از مدل های شیر پلاستیکی ضد زنگ بهداشتی استفاده می شود.
پلاگ یا استوانه شیر بخشی است که به عنوان مکانیزم کنترل جریان شیر سماوری عمل می کند. از لحاظ عملکردی شبیه به توپی یا کره در شیر توپی است و بسته به قرار گرفتن سوراخ آن در جهت جریان یا عمود بر جریان، به سیال اجازه عبور داده و یا از عبور آن جلوگیری می کند.
درگاه (Port) شیر سماوری صنعتی، دهانه ای است که به مغزی یا پلاگ شیر منتهی می شود. این درگاه ها به اقسام دو راهه، سه راهه و چهار راهه تقسیم می شوند.
نشیمنگاه یا محور شیر سماوری، پلاگ یا مغزی شیر را به عملگر (محرک) شیر متصل می کند و همزمان با چرخاندن دسته، محور و پلاگ نیز چرخانده می شوند. محور یا ساقه از بخشی به نام درپوش (Bonnet) عبور می کند که پکینگ آببندی را برای جلوگیری از نشت سیال در خود نگه می دارد.
محرک شیر برای تغییر موقعیت یا حالت ولو از باز به بسته و بالعکس عمل می کند. پلاگ ولو ها را می توان با استفاده از دسته، اهرم، چرخ دستی یا محرک مجهز به سیستم دستی فعال کرد. از آنجا که عنصر کنترل جریان (پلاگ) دارای سطحی بزرگتر از توپ یا کره در یک شیر توپی با همان سایز یا اندازه است، گشتاور مورد نیاز شیر سماوری نیز می تواند بیشتر باشد. این نیاز بیشتر به نیروی گشتاور باعث می شود که دستگیره های شیرهای پلاگین بزرگتر از دسته های شیرهای توپی باشند. این واقعیت باید هنگام برنامه ریزی برای نصب شیرها مورد توجه قرار گیرد.
برای پلاگ ولو های با اندازه بزرگتر، از محرک های دنده ای، استفاده می شود. راندمان مکانیکی بیشتر باعث می شود که بتوان گشتاورهای عملیاتی را برای حالت دستی فراهم نمود.
حرکت یک چهارم دور دسته ولو یا محرک، موقعیت پلاگ یا استوانه را تغییر می دهد تا درگاه شیر از حالت موازی با جهت جریان به حالت عمود بر جهت جریان در بیاید. این حرکت حالت پلاگ ولو را از باز به حالت بسته تغییر می دهد. برگرداندن موقعیت دسته، حالت شیر را به حالت باز در خواهد آورد.
در شیر سماوری روانکاری شده از یک ماده روان کننده استفاده می شود تا اصطکاک کاهش یافته و درزبندی محکمی در درگاه ها (پورت) ایجاد شود. ماده روان کننده معمولآ یک روغن پایه (مانند سیلیس آمورف و دودی) است که بین سطح مجرابند و سیت با فشار بالا تزریق می شود و گرانروی (Viscosity) قطعات متحرک را بهبود می بخشد.
افزودن روان کننده باعث کاهش اصطکاک، کاهش گشتاور عملکرد شیر و ایجاد آب بندی می شود. نوع روان کننده باید با سیال انطباق داشته باشد و پس از تعداد مشخصی از چرخه ها (یا پس از هر چرخه در برخی کاربردها) شیر را مجددا درزبندی کند.
روان کننده به عنوان یک آببند کننده، تجدیدپذیر عمل می کند و نباید توسط سیالی که از شیر عبور می کند حل شود. حل شدن روغن در سیال عبوری، منجر به آلودگی مایع و از بین رفتن آببندی بین مغزی و بدنه شیر خواهد شد و شیر در چنین شرایطی نشتی پیدا خواهد نمود. همچنین هنگام انتخاب روغن روان کننده برای استفاده باید دمای سیال عبوری را نیز در نظر گرفت.
به واسطۀ وجود این الزامات نگهداری، شیرهای روغن کاری شده در کارهایی استفاده می شوند که عملیات ناپیوسته دارند. این نوع شیر برای فرایندهایی مناسب است که دارای ذرات نسبتا سایندۀ محلول در مایع باشند. از کاربردهای آن می توان به کاربردهای بالادستی خطوط لوله گاز که به شیرهای کنار گذر (Bypass Valves) و شیرهای تخلیه از زیر روی جایگاه های شیر (Blow-Down Valves) و شیرهای کیکر (Kicker Valves) نیاز دارند، اشاره نمود.
به طور کلی شیرهای سماوری روغن کاری شده، نسبت به سایر شیرها بیشتر نیاز به نگهداری دارند. زیرا برای حفظ قابلیت آب بندی شیر، گاهی اوقات فقط پس از چند یا حتی یک بار باز و بسته شدن، نیاز به روانکاری اضافی دارند.
در شیرهای سماوری روانکاری نشده از روان کننده برای آب بندی استفاده نمی شود. در عوض یک آستر الاستومری که در پایین پلاگ (مغزی) و بدنه شیر قرار دارد، شرایط آببندی شیر را فراهم می کند. این آستر یا پوشش به منظور کاهش اصطکاک بین مغزی و بدنه شیر و همچنین ایجاد آببندی در شیر مورد استفاده قرار می گیرد. تعمیر و نگهداری شیر سماوری بدون روغن در مواردی مشکل است.
شیر سماوری روانکاری نشده صنعتی دارای یک دیسک مخروطی است که به عنوان گوه عمل کرده و یک غلاف را که از جنس مواد نرم است به حفرۀ بدنه می‌فشارد و غلاف Sleeve اصطکاک بین مکانیزم پلاگ و بدنه را کاهش می دهد.
وقتی مقدار تعمیر و نگهداری کمی نیاز است (مانند سرویس های سولفور، فلورید هیدروژن، یا در مواردی که احتمال جامد شدن سیالات و انسداد شیر وجود دارد) شیرهای روانکاری نشده به نوع روانکاری شده ترجیح داده می شوند. جنبه منفی شیرهای روانکاری نشده این است که به علت استفاده از سیت غیرفلزی فقط برای کاربردهای خاصی به لحاظ دما، فشار و نوع سیال انتقالی (مقاومت شیمیایی) مناسب هستند.
شیر خارج از مرکز دارای یک نیم‌مجرابند است و مزیت اصلی آن برای کاربردهایی است که به نیروی آب بند بیشتر و حداقل اصطکاک در وضعیت های باز تا بسته نیاز دارند. در مقایسه با طراحی هم مرکز، شیرهای خارج از مرکز قابلیت انسدادی بالاتری دارند.
این پیچیده ترین نوع شیر سماوری است زیرا دارای قطعات متعددی است که امکان اتساع مکانیکی شیر را فراهم می آورد و به آن امکان کارکرد انسداد و عبور دوگانه را می دهد. استفاده از این شیرها اغلب در کاربردهایست تا از آلودگی محصول در محیط هایی که نیاز به جداسازی دوگانه ندارند جلوگیری نمایند.
شیر بازشونده (منبسط شونده) از مکانیزمی استفاده می کند که در بین وضعیت باز و بسته می چرخد و هر دو آب بند را از مسیر جریان حفاظت می کند. در هنگام چرخش بین وضعیت ها، بدنه و آب بندها با هم در تماس نیستند و وقتی شیر بسته می شود، قطعات کشویی به سمت سیت (seat) بدنه حرکت می کنند تا مانع از خوردگی یا ساییدگی آب بندها شوند.
این شیر پلاگ ولو یا شیر سماوری سه طراحی متفاوت دارند.
ساده ترین و پرکاربردترین مدل شیرهای سماوری شیرهای دوطرفه هستند که دارای دو حالت می‌باشند.
هنگام باز بودن مجراها، سیال اجازه ورود و خروج را دارد. پلاگ‌ها در این نوع از شیرهای سماوری فقط یک مسیر برای عبور سیال دارند و پورت‌ها معمولا در دو انتهای شیر قرار می‌گیرند. به این نوع شیر سماوری شیرهای ربع گرد گفته میشود. همچنین شیرهای سماوری میتوانند تعداد بیشتری مجرا (پورت) داشته باشند.
در شیرهای سماوری سه‌راهه، جریان می‌تواند از مجرای اول هم به مجرای دوم و هم به مجرای سوم هدایت شود. شیرهای سماوری سه‌راهه همچنین میتوانند جریان را بین پورتهای (1و2)، (2و3) و (1و3) جابه‌جا کنند و حتی بین تمام پورت‌ها ارتباط برقرار کنند.
شیر سماوری یا پلاگ ولو در مواقعی که عملکرد سریع مورد نیاز باشد به جای شیرهای دروازه‌ای یا گیت ولو استفاده می شود. همچنین در سرویس‌های دمای فشار بالا نیز به کار می‌روند. کاربرد شیر سماوری معمولا مورد استفاده برای حرکت مایعات و گازها می‌باشند اما به ندرت در بعضی موارد هم برای حرکت سوسپانسیون‌های جامد و مایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.
به طور کلی، انواع شیر سماوری جایگزین های خوبی برای شیرهای توپی هستند هرچند که شیرهای توپی همچنان به عنوان تجهیزات صنعتی معیار برای عملیات های مسدودسازی (حداقل در صنعت نفت و گاز) شناخته می شوند.
کارشناسان فنی اینرژی در تلاش هستند تا تنوع گسترده ای از انواع شیر سماوری یا پلاگ ولو را برای خرید شیر سماوری با مناسب ترین قیمت و در سریع ترین زمان ممکن به مشتریان خود عرضه نماییم. کارشناسان پشتیبانی همواره در فرایند خرید اینترنتی شیر سماوری، خرید آنلاین شیر سماوری (Plug Valve) و انواع دیگر شیرآلات برای مشاوره تخصصی محصولات در کنار شما خواهند بود.
برای دریافت مشخصات فنی و کاتالوگ، همچنین مشاوره رایگان و استعلام قیمت روز انواع محصولات صنعتی برای انتخاب بهترین محصول با پشتیبانی فنی اینرژی در تماس باشید.
شرکت اینرژی از تمام تولید کنندگان و تامین کنندگان تجهیزات پایپینگ و انبار داران تجهیزات استوک دعوت به همکاری می نماید.
