انواع شیر توپی
در این پست انواع شیر توپی را به عنوان شیر کنترل جریان مورد بررسی قرار می‌دهیم و همچنین انواع و مزایا و معایب هر کدام را با توجه به جریان بررسی می‌کنیم.
شیر توپی نوعی شیر ربع گرد است که دارای توپی توخالی برای کنترل جریان از طریق آن است. یک چرخش ۹۰ درجه‌ای شیر، سوراخ توپ را در راستای جهت جریان قرار می‌دهد و عکس آن شیر را در حالت بسته قرار می‌گیرد.
یک استم در بالای توپ متصل است و از طریق آب بندی استم به بیرون گسترش می‌یابد تا به یک دسته یا یک اکچوئیتور پنوماتیک / الکتریکی متصل شود. شیرهای توپی اغلب برای عملکرد ON / OFF استفاده می‌شوند اما می‌توانند به عنوان یک شیر تنظیم کننده جریان نیز به کار روند.
شیر توپی سه نوع اصلی دارد:
- پورت استاندارد
- پورت کامل
- پورت V (برای کنترل دقیق جریان).
بال ولو ها به طور کلی فوق العاده بادوام و کم هزینه هستند. آنها عملکرد مداوم را پس از چرخه‌های طولانی حفظ می‌کنند، آب بندی محکم و فشار زیاد را کنترل می‌کنند و به تعمیر و نگهداری کمی نیاز دارند. مکانیسم ساده شیر توپی و سهولت کارکرد و انعطاف پذیری آن باعث شده است که این مورد در کاربردهای صنعتی با فشارهای تا ۱۰۰۰ بار و دما تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد محصولی پر کاربرد باشد.
تنظیم جریان با شیرهای توپی
وقتی پارامترهایی مثل (هزینه، تعمیر و نگهداری، دقت و …) شیرها برای کنترل جریان در کنار هم قرار می‌گیرند، شیرهای توپی اغلب برای اکثر کاربردها مناسب هستند. استفاده از شیر توپی برای کنترل جریان کاملاً معمول است. زیرا این یک راه حل مقرون به صرفه است و اکثر فرایندها به دقت دقیق سرعت جریان نیاز ندارند. سادگی شیرهای توپی و استحکام آنها در کنترل جریان، آنها را با کاربردهای خانگی، تجاری و صنعتی سازگار می‌کند.
در شکل مشخصات مختلف جریان شیرهای توپی را بر اساس طراحی آنها نشان می‌دهد. همانطور که مشاهده می‌کنید، مشخصات جریان بسته به طرح تغییر می‌کند. یک شیر توپی V-port دارای منحنی ویژگیهای برابر درصد (B) است که باعث افزایش دقت کنترل جریان می‌شود. این بدان معناست که درصد موقعیت باز سوپاپ با درصد حداکثر جریان از طریق شیر رابطه غیرخطی دارد.
هنگامی که در کاربرد مناسب استفاده می‌شود، این ویژگی بال ولو V-port می‌تواند سودمند باشد. به عنوان مثال، شیر های توپی V-port به ویژه در مواردی که سرعت تغییر دما با افزایش سرعت جریان کاهش می‌یابد (به عنوان مثال فرآیندهای انتقال حرارت) بسیار مفید هستند. از آنجا که منحنی درصد برابر باعث تغییر در میزان جریان برای هر درصد باز شدن دریچه می‌شود، کاهش تغییر دما جبران می‌شود و یک تغییر درجه حرارت ثابت حفظ می‌شود.
مزایای شیر توپی به عنوان شیر کنترل جریان
در شیرهای توپی نسبت حداکثر جریان به حداقل جریان زیاد است. این بدان معنی است که یک شیر توپی می‌تواند میزان جریان را در محدوده وسیعی تنظیم کند. چرخش شیر بدون اثر پرش (لغزش در حرکت سوپاپ) ثابت است و این اطمینان را می‌دهد که یک سیگنال ورودی متناسب از یک محرک سرعت جریان ثابت را در دهانه های کوچک شیر ارائه می‌دهد.
شیرهای توپی معمولاً از جمله شیر صنعتی هستند که در کاربردهای کنترلی مورد استفاده قرار می‌گیرند که به افت فشار متوسطی نیاز دارند. زیرا سوراخ توپی برخلاف اکثر انواع شیرهای دیگر، محدودیت جریان کمی دارد. دریچه‌های توپی در تنظیم جریان اضطراری مفید هستند. زیرا طراحی سه چهارم چرخشی دستگاه تحریک سریع را تضمین می‌کند.
- از دیگر مزایای شیرهای توپی به عنوان شیر کنترل جریان این است که می‌تواند در فشار و درجه حرارت بالا کار کند.
در حالت خاموش کاملاً نشتی وجود ندارد. - توپ از فشار بالادست در نوع شیر توپی استاندارد روی آب بندی قرار می‌گیرد، یا آب بندی از نوع شیر توپی سه بعدی روی توپ قرار می‌گیرد.
- ضریب جریان شیر بسیار خوبی دارد.
- این اندازه نسبتاً کوچکتر و وزن کمتری دارد در مقایسه با انواع دیگر شیر با ویژگیهای جریان مشابه.
- انواع شیرهای توپی در طیف گسترده‌ای از انواع اتصال مانند فلنج، مهره اتصال، رزوه و غیره وجود دارد.
معایب شیرهای توپی به عنوان شیر کنترل جریان
هنگامی که به عنوان شیر کنترل تعدیل کننده استفاده می‌شود، شیر توپی پورت کامل و استاندارد برای کاربردهایی مانند پر کردن مخزن آب و سایر کنترل‌های جریان که در آنها دبی تنظیم شده به صورت خطی چندان مهم نیستند، بسیار مناسب هستند.
- باز شدن سوراخ استوانه‌ای شیر توپی توزیع ناهمواری از جریان را برای هر درجه بازشو ایجاد می‌کند.
- شیرهای توپی علی رغم انعطاف پذیری بالایی که دارند، با فشار ضعیف، به ویژه در دبی پایین، مشخص می‌شوند.
- با یک دریچه کوچک، سرعت جریان بالا می‌تواند قطعات شیر را از بین ببرد.
- شیرهای توپی نیز برای قطرهای بزرگتر لوله در دسترس نیستند یا در چنین اندازه‌هایی گران هستند.
شیر توپی V-port
دریچه توپی V-Port چیست؟
در بررسی انواع شیر توپی به شیر توپی از نوع V پورت می‌رسیم.
شیر توپی V-Port نوعی شیر توپی است که در آن شکل V مشخصه دهانه روزنه برای جریان سیال است، همانطور که در شکل ۴ دیده می‌شود. طرح V شکل معمولاً روی توپ است اما می‌تواند روی سیت نیز باشد.
این V شکل اجازه می‌دهد تا جریان از طریق شیر برای کاربردهای کنترل جریان پایدار باشد.
شیر توپی پورت V برای کنترل جریان چگونه کار می‌کند؟
همانطور که شیر از موقعیت بسته می‌چرخد، انتهای کوچک دهانه ‘V’ اجازه می‌دهد تا جریان سیال با سرعت زیاد باشد. در هنگام تبدیل شیر به ۹۰ درجه، در مقابل شیر توپی کامل و استاندارد، میزان جریان از طریق شیر همچنان افزایش می‌یابد. زاویه های معمول “V” 15 درجه ، ۳۰ درجه ، ۴۵ درجه ، ۶۰ درجه یا ۹۰ درجه است.
شیر توپی V-Port تمام مزایای شیرهای توپی استاندارد را حفظ می‌کند، اما دارای توانایی کنترل جریان بهتری نیز هستند. این ویژگی اضافی باعث می‌شود که آنها معمولاً در کاربردهایی مانند: فرآوری مواد غذایی، کشاورزی، صنایع شیمیایی، پردازش زباله و غیره مورد استفاده قرار گیرند. عیب شیر توپی V-Port ساختاری است که برای کنترل سرعت جریان بالاتر به اندازه گیری اضافی نیاز دارد.
نتیجه گیری در انتخاب شیر توپی برای کنترل جریان
شیر توپی یک راه حل مقرون به صرفه برای کاربردهای کنترل جریان است که در آنها تنظیم دقیق دبی ضروری نیست. نوع شیر توپی V-Port با حفظ مزایای شیرهای توپی توپی کامل و استاندارد، دقت بیشتری را برای کنترل جریان ارائه می‌دهد.
هنگامی که تمام پارامترهای انتخاب شیر در نظر گرفته می‌شوند، انواع شیر توپی دارای چندین ویژگی هستند که آنها را به یک شیر هدف کلی بهتر از سایر شیرها تبدیل می‌کند.
منبع
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.