شیر فشار شکن

شیر فشار شکن

شیر فشار شکن (P.R.V) به صورت اتوماتیک فشار زیاد و متغیر در ورودی را به فشار کم و ثابت در خروجی تبدیل می‌کند.

اگر در یک سیستم بعد از شیر فشارشکن آب مصرف نشود، برای جلوگیری از انباشته شدن فشار استاتیک، شیر فشارشکن اتوماتیک جریان را قطع می‌کند.

از مزایای استفاده از شیرهای فشار شکن می‌توانیم موارد زیر را نام ببریم:

• سهولت بهره برداری از شبکه و خطوط انتقال
• حذف هزینه های بالای ساخت مخازن
• جلوگیری از هدر رفت سیال در سیستم ها

فاکتورهای مهم در انتخاب شیر فشارشکن

در انتخاب یک شیر اولین نکته‌ای را که باید در نظر بگیرید، محل نصب شیر و نوع سیال عبوری از آن است.

برای بارهای کوچکی که دقت بالایی مورد نیاز نیست، بهترین انتخاب شیر فشارشکن با عملکرد مستقیم است.

برای کاربردهای حساس و بزرگتر، بهتر است از شیر فشارشکن بایلوت دار استفاده شود.

چگونگی اندازه گذاری در شیرها

اندازه گذاری در شیرهای تقلیل فشار سیال به راحتی و با دانستن میزان گذر سیال عبوری و فشار ورودی و خروجی شیر بر اساس جداول موجود انجام می‌شود.

انتخاب شیر با سایز بزرگتر از حد لازم برای شیر علاوه بر افزایش هزینه خرید، باعث فرسودگی سریعتر شیر خواهد شد.

عملکرد شیر

در بارهای کم شیر باید در حالت نزدیک به بسته کار کند.

به علت ایجاد فاصله کوچک بین قسمت پلاگ و سیت شیر، سرعت در این قسمت زیاد شده و باعث خورده و نازک شدن قسمت‌های داخلی خواهد شد.

همچنین حرکت‌های بسیار کوچک در شیر باعث تغییرات زیاد در میزان سیال عبوری میشود و نهایتا باعث تغییرات فشار در خروجی خواهد شد.

معایب شیر فشار شکن

مشکل عمده شیرهای فشارشکن ورود اجسام خارجی به طور مثال در سیستم بخار ورود بخار مرطوب می باشد.

برای جلوگیری از این مشکل حتما باید از صافی (سپرتور در سیستم بخار) قبل از شیر فشارشکن استفاده شود.

صافی نصب شده در شیر فشارشکن را باید به صورت دوره‌ای تمیز و سرویس کرد.

اگر تجهیزات نصب شده در خروجی شیرهای فشار شکن قابلیت تحمل فشار ورودی به شیر را نداشته باشند باید از شیرهای اطمینان (safety valve) استفاده نمود تا از دستگاه محافظت کند.

مقاله انواع شیرهای صنعتی

شیرهای تقلیل فشار با عملکرد مستقیم (Direct acting Pressure Reducing Valve)

ساده‌ترین مدل شیرهای کاهنده فشار، مدل با عملکرد مستقیم است که در زیر عکس آن را مشاهده می‌فرمائید.

فشار سیال خروجی از شیر (فشار کاسته شده) بر قسمت زیرین دیافراگم A اعمال نیرو کرده. در مقابل فنر B نیروی رو به پایین را در خلاف جهت اعمال می‌نماید.

شیرهای تقلیل فشار از نوع پایلوت دار  (Pilot Operated Pressure Reducing Valve)

در مدل پایلوت دار فشار خروجی شیر یا فشار تقلیل‌ یافته‌ از طریق لوله باریک F به قسمت زیرین دیافراگم کمکی C اعمال نیرو می‌کند تا نیروی رو به پایین فنر تنظیم B متعادل می‌شود.

کاهش فشار در خروجی

با کاهش فشار در خروجی شیر، نیروی فنر بر نیروی دیافراگمی کمکی غلبه کرده و شیر راهنمای E را کمی بازتر می‌کند.

در نتیجه به بخار اجازه می‌دهد تا از طریق لوله D به قسمت زیرین دیافراگم K منتقل گردد که متعاقبا باعث خواهد شد تا شیراصلی H در مقابل فنر مربوط به G باز شده و اجازه عبور مقدار بیشتری از سیال را می‌دهد.

با این فرآیند فشار نهایتاً به مقدار از پیش تعیین شده باز می گردد.

بالعکس، هر گونه افزایش فشار باعث بسته شدن شیر راهنما شده و منجر به تخلیه سیال زیر دیافراگم اصلی K از طریق لوله باریک L  و روزنه J خواهد شد و در نتیجه فنر برگرداننده G، شیر اصلی را خواهد بست تا فشار جریان اصلی بیشتر کاهش یابد.

جریان ثابت

در صورت ثابت بودن جریان و میزان بار، شیر هدایتگر (Pilot) و شیر اصلی در موقعیت ثابتی قرار خواهند گرفت تا فشار ثابتی را در خروجی فراهم نمایند.

هرگونه تغییر فشار یا بار در خروجی به سرعت توسط دیافراگم راهنما احساس خواهد شد تا شیر اصلی را باز یا‌ بسته‌ کند.

میزان فشار مطلوب در خروجی شیر بوسیله پیچ A تنظیم میشود که در واقع میزان نیروی فشاری فنر B را تغییر میدهد.

مزیت شیرهای پایلوت دار

شیرهای پایلوت دار مزیت های بیشتری نسبت به شیرهای فشارشکن مستقیم دارند، این مزیتها عبارتند از:

1. به منظور تغییر وضعیت شیر اصلی، فقط جریان بسیار کوچکی از بخار لازم است
2. با تغییرات بسیار کم فشار می توان تغییرات بزرگی در میزان جریان ایجاد کرد.
3. حساسیت بالای

خروجی ها در شیرها

از طرف دیگر، خروجی این شیرها مستقل از تغییرات فشار بالا دست جریان است.

بدین صورت که اگرچه در اثر ازدیاد فشار بالادست، نیروی عمودی وارد بر شیر بیشتر می شود،

اما از طرف مقابل همین نیرو از طریق لوله Dبه زیر دیافراگم اصلی نیز وارد می گردد.

نهایتا با هم خنثی‌ شده‌ و در نتیجه شیری خواهیم داشت که کنترل دقیق فشار را مستقل از فشار ورودی تامین خواهد کرد.

نکته جالب این است که در صورت عدم مصرف بخار در مصرف‌کننده‌ها فشار بخار خروجی از این شیرها همچنان به اندازه مورد نظر کاسته می‌شود.

شیرهای تقلیل فشار از نوع پنوماتیکی (Pneumatic Pressure Reducing Valve)

این مدل شیر همراه با تجهیزات جانبی مانند اکچوئیترها، پوزیشنر و کنترلر می‌توانند عملکرد با دقتی در سیستم داشته باشند.

میزان فشار جریان شیر بوسیله سنسور مخصوص حس‌ شده‌ و به کنترلر ارسال می‌گردد.

کنترلر این عدد با میزان از پیش تعریف‌ شده‌ مقایسه کرده و به کمک پوزیشنر سیگنال نیوماتیکی لازم برای باز یا‌ بسته‌ شدن شیر را به اکچوایتور شیر ارسال می‌نماید.