از شیرآلات صنعتی برای مدیریت جریان سیال در سیستم استفاده می‌شود. شیرآلات نقشی اساسی در ساخت کارخانه‌ها، خطوط لوله و حتی کاربری‌های خانگی مانند سیستم‌های آب و گاز دارند. شیرآلات طرح‌های مختلفی دارند که هر کدام برای کاربری خاصی مناسب می‌باشد. شیر توپی ترونیون و شیر توپی شناور دو محصولی هستند که برای برآورده کردن نیازهای خاصی در پروژه‌ها طراحی و تولید شده‌اند. هر دوی آن‌ها شیر توپی هستند، اما هر کدام ویژگی مختص به خود را دارند. اگر قصد دارید یکی از این محصولات را برای پروژه خود انتخاب کنید می‌توانید در این مقاله اطلاعات جامعی را درباره آن‌ها بدست آورید.
شیر توپی ترونیون دارای یک توپی است که بر روی ترونیون در قسمت پایین شیر نصب شده و به اِستم که در قسمت بالای شیر قرار دارد متصل است. این قطعات اغلب به هم جوش داده می‌شوند. با توجه به اینکه توپی در حالت آویز نصب می‌شود، اصطکاک و فشار سیال کمتری را تجربه کرده و برای عمل کردن به گشتاوری کمتر نیاز دارد.
از سوی دیگر شیر توپی شناور دارای یک توپی است که در قسمت بالای شیر به اِستم متصل بوده و از قسمت پایین کاملاً آزاد و شناور است. این توپی با فشار سیال و رینگ‌های نشیمنگاه در جای خود نگاه داشته می‌شود. به همین دلیل برای کار کردن نیاز به گشتاوری بالا دارد. با این حال یک شیر قطع کن دو جهته قابل اطمینان محسوب می‌شود.
نحوه عملکرد شیر توپی ترونیون
این شیر دارای ۴ بخش عمده است:
• اهرم اکچویتور (عملگر)
• اِستم
• توپی
• ترونیون
ترونیون پایه‌ای را شکل می‌دهد که توپی بر روی آن نصب می‌شود. در قسمت انتهایی بالای شیر، توپی به اِستم متصل شده و اِستم به اهرم اکچویتور خارجی متصل است. در یک شیر توپی ترونیون فلنجی، نشیمنگاه‌های فنری و یک رینگ پلیمری وجود دارد که بین ترونیون و توپی قرار می‌گیرد. فنرها بر روی توپی فشار گذاشته تا آن را در محل خود نگاه دارند.
به دنبال کامل‌ترین خدمات هستید؟
ما با به‌روزترین تجهیزات و محصولات در کنار شما هستیم. برای دریافت مشاوره در انتخاب و خرید تجهیزات می‌توانید، همین حالا با ما تماس بگیرید.زمانیکه توپی می‌چرخد، این فنرها همراه با رینگ پلیمری اصطکاک را کاهش می‌دهند.
برای تسهیل جریان سیال، توپی در مرکز خود به صورت توخالی می‌باشد. این دهانه می‌تواند کامل و یا به صورت جزئی باشد. توپی که دارای دهانه کامل است، در واقع سایز دهانه آن با سایز خط لوله‌ای که در آن نصب شده یکسان می‌باشد. اما در توپی با دهانه نیمه یا جزئی، قطر دهانه کوچکتر از قطر خط لوله است.
زمانیکه اکچویتور شیر چرخانده می‌شود، اِستمی که به آن متصل است نیز می‌چرخد. این باعث می‌شود تا توپی بر روی ترونیون نیز چرخیده و به حالت بسته یا باز قرار گیرد. در طی جریان سیال و یا بعد از آن، سیلینگ‌هایی که در قسمت نشیمنگاه‌ها و اِستم قرار دارند از نشتی سیال به بیرون خط لوله جلوگیری می‌کنند. یک جعبه پکینگ گلند قابل تنظیم نیز به شیر کمک می‌کند تا بتواند ظرفیت‌های مختلفی از فشار را تحمل نماید. ساختار شیر توپی ترونیون به شکلی است که برای استفاده در کاربری‌های با فشار و دمای بالا مناسب می‌باشد.
مزایا و معایب شیر توپی ترونیون
مزایای این شیر عبارتند از:
• برای عمل کردن به گشتاور کمتری نیاز دارد
• می‌توان آن را در کاربری‌های با مقیاس بزرگ و کوچک استفاده کرد
• هنگام عمل کردن اصطکاک کمتری داشته که باعث می‌شود فرسایش و خرابی آن کمتر باشد
• دارای سیلینگ (آب‌بندی) کامل می‌باشد
معایب این شیر عبارتند از:
• به دلیل طراحی جوشی یا پیچ و مهره‌ای این شیر، تعمیر آن در خط مشکل می‌باشد. به همین دلیل تعمیر این شیر می‌تواند باعث اختلال در عملکرد طبیعی خط لوله شود.
• اگر تعمیر و نگهداری آن به خوبی انجام نشود، قسمت‌های جوش داده شده آن با اصطکاک بیشتری عمل کرده و در نتیجه کارایی و بازدهی شیر کاهش می‌یابد.
کاربرد شیر توپی ترونیون
این شیر به دلیل انعطاف‌پذیری که دارد می‌تواند در محدوده وسیعی از کاربری‌ها مورد استفاده قرار بگیرد:
• کارخانه‌های تولید مواد شیمیایی: انتقال مواد شیمیایی در خطوط لوله نیازمند مدیریتی دقیق است. این شیر بیشتر در مواردی که مواد شیمیایی خورنده وجود دارند استفاده می‌شود چراکه نشتی‌ها و دماهای واکنشی بالا می‌توانند به کارکنان و محیط اطراف آسیب وارد کنند. آب‌بندی کامل این شیر در طی فرآیند تولید و انعطاف‌پذیری آن در برابر دماهای بالا، آن را برای مدیریت ایمن چنین سیالاتی مطلوب کرده است.
• صنعت نفت: این شیر بر اساس استانداردهای API 6D تولید شده و برای استفاده در صنایع پتروشیمی توصیه می‌شود، زیرا ضد نشتی بوده و می‌تواند فشار زیادی را تحمل نماید. این ویژگی‌ها برای خطوط لوله پتروشیمی که حجم بالایی دارند و خطوط گازی که نیازمند مدیریت فشار دقیق هستند، بسیار کاربردی است.
• نیروگاه‌ها: نیرو با استفاده از سوخت‌های مختلفی تولید می‌شود. برای مثال انرژی زمین گرمایی با استفاده از بخار تولید شده، در حالیکه قوه محرکه مولد برق به آب وابسته است. در هر حالت، وسیله‌ای که برای تولید نیرو استفاده می‌شود، باید به صورت واحدهای اندازه‌گیری شده در سیستم آزاد شود. این شیر برای کنترل جریان چنین سیالاتی مناسب بوده و می‌توان آن را در مقیاس‌های بزرگ، دماهای بالا و فشارهای بالا استفاده کرد.
نحوه عملکرد شیر توپی شناور
این شیر دارای سه قسمت عمده است:
• اهرم اکچویتور
• اِستم
• توپی شناور
اهرم اکچویتور در دسترس‌ترین بخش شیر است که برای باز و بسته کردن آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. زمانیکه اهرم را ۹۰ درجه می‌چرخانید، اِستم را چرخانده و در نتیجه توپی نیز چرخیده و شیر باز یا بسته می‌شود. در قسمت پایه شیر، توپی به سطح (face) نصب نشده است و فقط توسط یک رینگ پلیمری ثابت و نشیمنگاه‌ها پشتیبانی می‌شود.
زمانیکه شیر بسته می‌شود، فشار سیال توپی را محکم به سمت نشیمنگاه‌ها هُل می‌دهد. این امر یک آب‌بندی محکم را ایجاد کرده و سریعاً جریان را قطع می‌کند. گرچه با توجه به اینکه توپی پشتیبانی نمی‌شود، مقادیر زیاد فشار نمی‌تواند به سمت پایه توزیع گردد در نتیجه نیروی وارد به توپی نیز کاهش نمی‌یابد. استفاده از توپی شناور فقط برای کاربری‌های با فشار کم الی متوسط که دمای متوسطی دارند توصیه می‌شود. در صورت ضرورت می‌توان این شیر را به صورت سفارشی تنظیم کرده و از آن در کاربری‌های کرایوژنیک استفاده کرد.
طراحی اِستم یک شیر توپی شناور با کیفیت با توجه به مدیریت طغیان جریان و کنترل نشتی‌ها باید دارای ویژگی‌های آنتی استاتیک و ضد انفجار باشد. این یعنی در شرایطی که فشار افزایش می‌یابد یا حجم سیال زیاد می‌شود، اِستم بدون هیچ‌گونه نشتی در سر جای خود باقی می‌ماند. یک نشیمنگاه نرم انعطاف‌پذیر بسیار ضروری است زیرا در اطراف توپی شناور، آب‌بندی خوبی ایجاد کرده و می‌تواند جریان سیال را قطع نماید.
مزایا و معایب شیر توپی شناور
مزایای این شیر عبارتند از:
• زمانیکه توپی شناور به سمت نشیمنگاه‌ها هُل داده می‌شود، آب‌بندی شیر غیر قابل نفوذ خواهد شد.
• سریع باز و بسته شده و جریان سیال را قطع و وصل می‌نماید.
• استفاده از این شیر برای کاربری‌های با مقیاس کوچک کارآمد است. این در حالیست که نمی‌توان از بسیاری شیرها برای کاربری‌های کوچک استفاده کرد.
معایب این شیر عبارتند از:
• برای مدیریت سطح گشتاور طراحی‌های آن عمدتاً کوچک و محدود است.
• با گشتاور بالا کار می‌کند.
• فشار بالایی که هنگام بسته شدن شیر توسط نشیمنگاه‌ها و سیلینگ‌ها به وجود می‌آید، می‌تواند باعث خرابی و فرسایش شیر گردد.
کاربرد شیر توپی شناور
این شیر برای کاربری‌های زیر مناسب می‌باشد:
• سیستم‌های انسداد (خاموش کردن) اضطراری: سیستم‌های خط لوله که شامل سیالاتی مانند سوخت، آب یا گازها هستند، معمولاً در شرایط اضطراری نیازمند شیری هستند که به سرعت جریان سیال را قطع کند. با توجه به اینکه این شیر توپی به صورت نصب نشده (unmounted) می‌باشد در نتیجه عملکردی سریع دارد.
• سیستم‌های آب: سیستم‌های توزیع آب نیازمند فشاری هستند که در حالت بهینه نگاه داشته شده تا جریان تقویت شده و از به وجود آمدن پاکت‌های هوا که جریان آب را محدود می‌کنند جلوگیری شود. همچنین باید جریان آب را نیز کنترل کرد تا از سرریز شدن آن جلوگیری شود. شیر توپی شناور انتخاب خوبی برای سیستم کنترل آب است زیرا در برابر فشار حساس بوده و می‌تواند بر اساس شرایط فشار باز یا بسته شود.
• تخلیه فشار خط لوله: مدیریت فشار خط لوله یکی از موارد ضروری برای جلوگیری از ترکیدگی، انفجار و چنین حوادث ناگواری است. می‌توان شیر توپی شناور را به عنوان یک شیر خروجی فشار در خط لوله استفاده کرد، زیرا می‌تواند فشار را تحمل نماید و آسیب نبیند، اما فشار در برخی موارد می‌تواند باعث انفجار شیر توپی mounted گردد.
حرف آخر
می‌توان گفت که شیر توپی شناور و ترونیون هر دو ویژگی‌های مختص به خود را دارند. اگر قصد دارید بین این دو شیر یکی را انتخاب کنید باید ابتدا نوع کاربری خود و نیازهای پروژه را مد نظر قرار داده و بر اساس ویژگی‌های این دو شیر یکی را برگزینید. در نهایت باید محصول مورد نظر خود را از برندی معتبر و با کیفیت تهیه کنید که تمامی استانداردهای تولید را رعایت می‌کند. جهت خرید شیرآلات صنعتی می‌توانید با متخصصان پترو ایلیا تماس بگیرید.
در بحث پیرامون این مقاله شرکت کنید!