آشنایی با شیر های صنعتی

  فایل : pdf حجم : 4.36 MB برای دانلود مطلب کلیک کنید. لطفا در صورت خرابی لینک دانلود اطلاع دهید. ..........................................................................................................    
فهرست مطالب

مقدمه ٣
فصل اول – انواع شیرهای صنعتی و کار برد آن
١- شیر دروازه ای ۵ -١
٢- شیر توپی ٧ -١
٣- شیر مجرا بند ٨ -١
۴- شیر ساچمه ای ٩ -١
۵- شیریکطرفه ١١ -١
١- شیر یکطرفه لولایی ١١ -۵-١
٢- شیر یکطرفه فشاری ١٢ -۵-١
٣- شیر یکطرفه پیستونی ١٢ -۵-١
۴- شیریکطرفه کره ای ١٣ -۵-١
۶- شیر پروانه ای ١۴ -١
٧- شیر ایمنی ١۶ -١
٨- شیر کنترل ١٩ -١
٩- شیر محدود کننده جریان ٢١ -١
فصل دوم – نحوه انتخاب شیرها
١- کار شیر ٢۶ -٢
٢- مشخصات سیال ٢٧ -٢
٣- افت فشار سیستم ٢٧ -٢
۴- شرایط کارکرد ٢٧ -٢
۵- جنس ساختمان شیر ٢٧ -٢
۶- اندازه شیر ٢٧ -٢
٧- ضریب شیر ٣٠ -٢

فصل سوم – افت فشار در شیرها
١- افت فشار در شیر ٣۶ -٣
٢- کاویتاسیون در شیرها ۴٠ -٣
فصل چهارم – روش تنظیم شیرهای خودکار
۴ شیرهای خودکار ۴۵ -١
۴رابطه فشار تنظیمی شیرهای ایمنی با فشار لوله ها ۴۵ - ٢
۴نکات مهم در تعیین مقدار تنظیم شیرهای ایمنی ۴۶ -٢-١
۴شیر ایمنی خودکار ۴٧ -٢-٢
۴ساختمان شیر ایمنی خودکار ۴٩ -٢-٣
۴ طرز کار شیر ایمنی خودکار ۵١ -٢-٣-١
۴طریقه بازوبستن ۵١ -٢-٣-٢
۴شیر ایمنی خودکار سر چاه ۵١ -٣-٢-١
فصل پنجم- روانکاری شیرها
۵روانکاری ۵۶ - ١
۵ روانکاری بدنه ۵۶ -١-١
۵ روانکاری قسمت متحرک شیرها ۵٨ -٢
منابع ومراجع ۵٩

مقدمه
شیر ها ابزاری هستنئد که در صنعت با توجه به مو قعیت و نحوه عمل آنها مورد استفاده
قرار می گیرند. مهمترین استفاده آنها قطع یا ایجاد جریان سیال در درون لوله می باشد .
یک شیر ایده ال آن است که سیال را با کمترین مقاومت و ایجاد کمترین افت فشار از خود
عبور دهد و به بیان دیگر در وقت لازم از عبور سیال به هر صورت از داخل خود جلوگیری
کند
گاهی اوقات برای تنظیم جریان سیال نیز مورد استفاده قرار می گیرند که این عمل با تغییر
مسیر حرکت و با اطجاد اندکی مقاومت صورت می پذیرد
در برخی مواقع نوع بخصوصی از شیر ها که به طور اتو ماتیِک باز و بسته می شو.ند و از
بروز اتفاقات جلوگیری می کنند در صنعت بکار می روند.
شیر ها انواع مختلف و موارد استفاده متنوعی دارند که در این جزوه به معرفی آنها و نحوه
کارکرد آنها و همچنین تعمیر و نگهداری آنها می پردازیم
امید است که این جزوه بتواند کاربرد شیر ها و انواع آنها را به خوبی معرفی کرده و
راهگشای مشکلات موجود در خصوصز تعمیر و نگهداری شیرها باشد
لازم به ذکر است توانسته ایم حتی المقدور شیرهایی را که مورد استفاده بیشتری دارند در
این جزوه جمع آوری نموده و خدمت شما عزیزان ارائه دهیم..

فصل اول:
انواع شیر های صنعتی و کاربرد آنها
اهداف آموزشی
شناخت شیرهای صنعتی ??
شناسایی اجزای مختلف شیرها ??
کاربرد شیرهای صنعتی ??

Gate Valve شیر دروازه ای
عمل اصلی این شیر در حقیقت قطع کامل ویا ایجاد ارتباط بین دو جریان سیال می باشد. این
بدان معناست که این نوع شیرها یا بایستی کام ً لا بسته و در واقع بصورت نیمه باز نمی توان از
آنها استفاده کرد. همینطور که از نام این شیر مشخص است به کمک دروازه ای که در مسیر
حرکت سیال قابل تغییر مکان دادن می باشد عمل می نماید که در این دروازه به صورت
عمودی در مسیر جریان حرکت کرده ودر مورد لزوم جریان را قطع ویا بر قرار می کند.
این شیر خود خود در نمونه های مختلف وبا اندازه های مختلف موجود می باشد. در مورد
این نوع شیرها ذکر این نکته لازم است که همگی دارای اجزای یکسان می باشند که با توجه به
مدلهای مختلف از نظر نوع شرکت سازنده با یکدیگر تفاوت جزئی دارند ولی نکته ای را که
بایستی بدان توجه نمود این است که بطور کلی تمامی شیرها دارای مکانیزم یکسان بوده که
{ فقط از لحاظ ساختمانی با یکدیگر تفاوت دارند.


ball valve ٢) شیر توپی - ١)
از نظر کار شیر کم وبیش مانند شیر دروازه ای بوده لیکن به جای صفحه ای که در مسیر جریان
سیال بود، این عمل بوسیله جسم کروی شکل که دروسط آن مجرائی موجود است انجام می
گیرد.
در وقت باز بودن مجرای مذکور در مسیر حرکت سیال واقع می گردد ودر وقت بسته بودن
طرف دیگر جسم محل عبور سیال رامسدود می نماید. این شیر از نظر ساختمان آسانتر واز نظر
قیمت ارزانتر از نمونه های دیگر شیرها می باشد.
این نوع شیرها کاربرد زیادی در صنعت دارند وبرای کنترل بسیاری از سیالات مانند گازها
وروغن مورد استفاده قرار می گیرند. ولی بیشتر در سر راه لوله های هوا، گاز، موادخورنده
وپودر خشک قرار می گیرند.
این شیر کمتر درمحل خود محکم می شود و افت فشارکمی ایجاد می نماید وبه راحتی قابل
تعمیر می باشد. برخلاف شیر دروازه ای که وقتی نیمه بازاست سیال به صورت مستقیم حرکت
می کند در این حالت اگر شیر نیمه بازباشد حرکت سیال به صورت مستقیم نیست.

(plug valve شیر مجرابند (سماوری
می گویند که plug valve و در زبان آمریکائی cock valve به این نوع شیردرزبان انگلیسی
دارای ساختمان بسیارساده می باشد.
این شیر برای کنترل مناسب نیست وباید در حالت بسته ویا کام ً لا باز باشد. ساختمان آن ساده
ودارای یک بدنه ویک پلاگ توپی که در آن سوراخی برای عبور سیال تعبیه شده ویک کلاهک آب
بندی می باشد.
پلاگ را به اشکال مختلف می سازند. ومعمولترین آن به صورت مخروط ناقص ساخته شده که
با چرخاندن آن در بدنه سوراخ آن روبروی لوله قرار گرفته وجریان سیال ازآن عبورمی کند .
این نوع شیر دارای انواع گوناگونی بوده وممکن است سه راهه وچهارراهه آنها برای انتخاب
مسیر جریان وجود داشته باشد.
در بعضی از شیرهای سماوری آب بندی پلاگ با بدنه بوسیله نوعی خمیر گرافیت انجام می
گیرداین خمیراز سر پلاگ تزریق شده وبوسیله پیچی که روی آن بسته می شود خمیر بداخل
شیارهایی که روی پلاگ تعبیه شده نفوذ کرده وبصورت فیلمی از خمیرها بی بدنه وپلاگ قرار
می گیرد. این عمل علاوه برآب بندی کردن باعث روان چرخیدن پلاگ شده وازسائیدگی ونیز
{ فساد تدریجی پلاگ وبدنه جلوگیری می کند.{ ۴
.

Globe valve شیر ساچمه ای
این نوع شیر بخصوص در محلهایی که لوله های مسیرجریان کوچک هستند ولازم است دبی
تحت تنظیم وکنترل باشد مورداستفاده قرارمی گیرند. مسیرحرکت سیال درداخل شیربطور
مستقیم
نیست وشاید به همین علت مقاومت بیشتری در مقابل جریان از خود نشان می دهد که خود
باعث تنظیم جریان می گردد.
این شیر طوری طراحی شده که باعث تغییر جهت جریان سیال که از شیرعبور می کند می
شود ودر حقیقت حرکت یک دیسک که در مسیرجریان واقع می شود عمل بازوبسته نمودن
(یا نیمه بازو نیمه بسته بودن) را انجام می دهد.
دراین نوع شیرچون بندآور و نشیمنگاه آن طوری طراحی شده که بطور سریع روی هم
قرار می گیرند، بنابراین وسیله مناسبی است برای جریانهای که مرتب باز وبسته می شوند.
علاوه بر این هرگاه لازم باشد فشار سیال را در طول مسیر کم کنند از شیر ساچمه ای
استفاده م یکنند.درشیرساچمه ای مسیر سیال به اندازه ٩٠ درجه انحراف پیدا کرده وسپس
با یک انحراف ٩٠ درجه ای دیگر در مسیر خود جریان می یابد که این انحراف باعث افت
فشار می گردد.
نوع زاویه ای آن نیزدرجاهاییکه که بعلت کمبود فضا نمی توان از زانویی استفاده کرد کاربرد
دارد.


Check valve ۵) شیر یک طرفه -١)
همان طور که از اسم آن برمی آید از بازپس زدن جریان در یک لوله جلوگیری می نماید
وبه عبارت دیگرسیال فقط از یک طرف آن می تواند وارد شود وزمانی که در یک مسیر قرار
دارد جریان سیال از طریق برعکس آن غیر ممکن است. (در سایر شیرها محل ورود سیال به
شیر مطرح نیست ومی تواند از دو طرف آن باشد. لیکن در اینجا فقط سیال از یک طرف
شیرمی تواند وارد شود) به همین علت اگر در محلی قراردارد ومی خواهیم جریان را
درمسیرمخالف عادی خود عبور دهیم بایستی این شیررا برعکس نمائیم ویا اینکه داخل آنرا
درآوریم که در این صورت حالت شیریک طرفه را از دست خواهد داد.
و (Swing check valve) شیرهای یک طرفه در دو طرح اساسی بنام شیریک طرفه لولایی
ساخته می شودکه درزیربه توضیح آنها می (Lift check valve) شیریک طرفه فشاری
پردازیم.
Swing check valve ١) شیریک طرفه لولایی -۵-١)
این شیر که مصرف بیشتری دارد دارای بدنه ودرپوش می باشد که درون آن دیسکی که
ممکن است یکی یا دوتایی باشد بوسیله پین مخصوصی به بدنه لولا شده وآویزان می باشد.
البته در نوع دو تایی آن این پین بین دو دیسک قرار دارد.
جریان سیال درموقع ورود دیسک را به طرف مسیر خود بلند کرده وازاطراف آن عبورمی
کند و درموقع قطع جریان دسیک به نشیمنگاه چسبیده واجازه برگشت به سیال را نمی

در این نوع شیر یک طرفه جریان سیال باعث بازشدن شیر شده وبرگشت جریان باعث بسته
شدن شیر می گردد. از انواع شیرهای یک طرفه فشاری می توان شیر یک طرفه پیستونی
{ وشیر یک طرفه کروی را نام برد. { ١
٣)شیر یک طرفه پیستونی -۵-١)
در شیر یک طرفه پیستونی از نظرشکل داخلی شبیه شیرفلکه ای می باشد که جریان باعث
فشار پیستون به طرف بالا وانتقال جریان شده که جهت عکس آن پیستون به طرف پائین
آمده ومانع از برگشت سیال به طرف ورودی می شود.
این نوع شیر به همراه شیر ساچمه ای وزاویه دار جهت جلوگیری از پدیده لرزش در اثر
{١} ( فشار در مسیر خطوط لوله برده می شود.(شکل ۶

این نوع شیریک طرفه در دونوع کره ای افقی وعمودی وجود دارد. در نوع عمودی مسیر
جریان مستقیم است واین شیر بیشتردرجاهائیکه قطع جریان به صورت فوری لازم باشد بکار می
رود.
نحوه کار این نوع شیربدین صورت است که مسیر سیال ورودی یک کره را در داخل سیال معلق
نگهداشته وسیال از اطراف آن به طرف دیگر می رود ووقتی که جریان سیال برعکس شود کره
مورد نظر در نشیمنگاه خود نشسته که مانع از عبور سیال به طرف ورودی می شود. یکی از
مزایای این نوع شیر یک طرفه استفاده ازآنها در سیالاتی که ویسکوزیته آنها بسیار زیاد است می
{٣} ( باشد.(شکل ٧

Butter fly valve ۶) شیر پروانه ای -١)
یکی دیگر ازانواع شیردستی شیر پروانه ای است که دارای ساختمانی ساده وبهترین نوع شیر
برای جریانهای زیاد است.
بند آورآن به صورت صفحه دایره ای شکل است که ازبالا یه ساقه ودسته شیرمتصل است واز
پائین بوسیله یک پاشنه به بدنه وصل شده است. بطوریکه بند آور می تواند حول این پاشنه
حرکت کرده وجریان سیال را قطع ویا ازشیر عبور دهد.
موقعیکه بند آور موازی جریان قرار می گیرد حداکثر مقدار سیال از شیر عبور می کند. بهره
برداری از شیرهای پروانه ای بزرگ بوسیله نیروی برق واستفاده از چرخ دنده ها ویا هیدرولیک
(١- صورت می گیرد.(شکل ۶
با توجه به اینکه بیشترین جریان دراین نوع شیرها زمانی می افتد که بندآور حالت ٩٠ درجه
نسبت به جریان ها داشته باشد لازم است که بدانیم در زوایای مختلفی که بند آور با جریان می
سازد مقدار جریان عبوری از شیر چه مقدار خواهد بود. در جدول زیر برحسب سایز
{ شیرومقدار زاویه ای که بندآوربا جریان می سازد مقدار جریان نشان داده شده است. { ٢

Safety valve ١) شیر ایمنی -٧)
همانطور که از نام این شیر بر می آید جهت ایمن ساختن لوله ها ودستگاههای دارای فشار بکار
می رود. ودارای انواع واقسام گوناگونی بوده ومی توان گفت که متنوع ترین نوع شیرها از نوع
شیر ایمنی هستند.
این شیر قابل تنظیم بوده وبا توجه به فشار جاری سیال داخل آن تنظیم می گردند. بدان معنی
که هرگاه فشار جریان بیش از فشار تنظیمی برروی شیر باشد شیر به صورت اتوماتیک جریان را
قطع می کند واز طرف دیگر اگر فشار جریان کمترازحداقل فشار تنطیمی برروی شیر باشد باز
هم جریان را قطع خواهد کرد. به همین علت در مسیر عبور سیالی که تغییرات فشار ناگهانی در
آن محتمل است از وجود این شیر استفاده می گردد. مدلهای مختلفی از این شیر موجود است
لیکن همگی از نظرعمل تقریبًا مشابه یکدیگرند وبه هرحال با توجه به یک فشار تنظیم شده
برروی آنها جریان را قطع می کنند. ونع دیگر این شیر را می توان طوری تنظیم کرد که به طور
( اتوماتیک در موقع لزوم باز شود. (شکل ٩
می گویند. این Safety relief valve نوع دیگری از شیرهای ایمنی نیز موجود است که به آنها
شیر برخلاف نمونه بالا با توجه به شرایط تنظیمی برروی آن وموقعیت سیال در وقت لازم بازمی
{٣} ( شود.وجریان را تغییرمی دهدویا به عبارت ساده تراز فشارلوله می کاهد. (شکل ١٠


Control valve ٨) شیر کنترل -١)
همانطور که از اسم آن بر می آید جهت کنترل جریان سیال درمسیرعبورآن قرار داده می شود.
این شیر به طور اتوماتیک ومعمو ً لا با فشار هوا کار می کند(در موقع لزوم می توان آنرا با دست
بازوبسته نمود وبدیهی است که در این حالت دیگر شیر کنترل نخواهد بود وفقط یک شیر
معمولی است). این شیر با توجه به موقعیت محل واینکه چه چیزی را بایستی کنترل کند بطور
اتوماتیک باز وبسته می شود ودر حقیقت با توجه به عامل دیگری که می بایست کنترل شود
ومداوم با شیر کنترل در رابطه است، محل شیر صورت می گیرد. به طور مثال اگر قرار باشد
فشار را کنترل کند از محل دیگری که فشارش مورد نظر است به طور مداوم با شیر ارتباط
برقرار است وباتغییر فشارآن محل شیر بازتر ویا بسته تر می شود تا فشارلازم در آن محل
ثابت بماند. معمو ً لا این شیر برای کنترل فشار، دبی ویا سطح مایع در یک ظرف مورد استفاده
قرار می گیرد ونسبت به تغییرات آنها نیز باز وبسته می گردد. از این شیر نمونه های مختلفی
وجود دارد که از لحاظ عملکرد یکی م یباشند و فقط از لحاظ ساختمان با یکدیگر تفاوت دارند.


دو نمونه از شیرهای کنترل که با هوا کار می کنند عبارتند از:
Air to open . - شیرهایی که با قطع جریان هوا بسته می شود
Air to close . - شیرهایی که با قطع جریان هوا باز می شود

Chock valve ٩) شیر محدود کننده جریان - ١)
ازاین نوع شیر جهت کنترل مقدار جریان استفاده می گردد که جریان وقتی به آن می رسد
بستگی به اینکه شیر از چه نوع محدود کننده ای باشد کم می شود ومقدار آن نیز طی محاسباتی
قابل تعویض یا تنظیم است.
شیرهای محدود کننده به دو نوع ثابت وقابل تنظیم تقسیم می شود.
محدود کننده های ثابت به این صورت هستند که در آن عامل محدود کننده با توجه به سایز
محاسبه شده داخل بدنه شیرقرارمی گیرد ودرمسیر جریان قرار گرفته وجریان از داخل آن
عبور می کند ولی محدود کننده های قابل تنظیم که خود دارای گونه های مختلفی هستند دارای
عامل محدود کننده قابل تنظیم بر روی عددهای محاسبه شده هستند که فرق این دوباهم در
این است که اگر بخواهیم شماره عامل محدود کننده را در شیرهای محدود کننده کم یا زیاد
کنیم بایستی حتما شیررا ببندیم وجریان را قطع کنیم که این خود باعث وقفه درامرتولید خواهد
شدولی درگونه های قابل تنظیم بدون قطع جریان عامل محدود کننده را که به دسته وصل
است روی عدد مورد نظرنگاه می داریم. انواع مختلف این نوع شیرها موجود می باشد ولی
{ می باشد. { ٧ Cameron معروفترین آنها ساخت شرکت


سوالهایی که پس از پا یان فصل باید به آنها پا سخ داده شود
انواع شیرهای مورد استفاده در صنعت را نام ببرید؟ ??
انواع شیرهای یک طرفه را نام ببرید؟ ??
از کدام شیر جهت کنترل جریان با دبی زیاد استفاده می ??
شود؟
از کدام شیر جهت کنترل در سایزهای پایین استفاده می ??
شود؟
آیا از شیر دروازه ای برای کنترل جریان استفاده می شود یا ??
خیر؟ چرا؟
اجزاء مختلف شیر پروانه ای را نام ببرید. ??
انواع شیر های محدود کننده جریان را نام ببرید. ??

فصل دوم:
نحوه انتخاب شیرها
اهداف آموزشی:
شناخت و کارایی هر شیر ??
انخاب متناسب هر شیر با جریان ??

با پیشرفت صنعت وازدیاد مصرف شیر کارخانجات سازنده نیز افزایش یافته وکوشش سازندگان
برای مرغوبی جنس وقیمت کم باعث شده است که شیرهای بسیار مختلفی همانطور که دیده
شده است طراحی وساخته شود. در نتیجه انتخاب نوع شیر برای کار مخصوص احتیاج به
مطالعات بیشتری دارد. برای انتخاب شیر معینی برای کار مخصوص عوامل زیر را می باید در
نظر گرفت.
Functional Requirement ١) کار شیر -٢)
قبل از هر چیز ابتدا باید تعیین کرد که شیربرای چه عملی می بایست به کار رود. با این معلومات
٢٠ درصد کار را انجام داده ایم زیرا کلیه شیرها به طبقه از نظرمناسب بودن برای کار
مخصوصی بکار
می روند.
اگر سرویس بازو بسته شدن کامل لازم باشد از شیرهای زیر استفاده می کنیم. ¨
Gate valve - شیر دروازه ای یا کشویی
Plug valve - شیر سماوری
Ball valve - شیر کره ای
اگر برای تنظیم جریان سیال شیر لازم باشد، شیرهای مناسب عبارت خواهند بود از: ¨
Globe valve - شیر ساچمه ای
Angle valve - شیر زاویه ای
Needle valve - شیر سوزنی
Butterfly valve - شیر پروانه ای
Diaphragm valve - شیر دیافراگمی
برای جلوگیری از برگشت سیال شیرهای مناسب عبارتند از: ¨
Check valve - شیر یک طرفه
Pressure valve - شیر پایی
جهت تنظیم فشار سیال وایمن نمودن مسیر از شیرهای ذیل استفاده می شود: ¨
valve Safety - شیر ایمنی
valve Relief - شیر تخلیه فشار

Pressure valve - شیر فشار شکن
Fluid to be handle ٢) مشخصات سیال -٢)
اصو ً لا شیرها را می توان برای کنترل مواد مختلفی نظیر پودرها، مایعات غلیظ ، گازها، آب، مواد
شیمیایی، نفت، بخاروغیره بکار برد ومشخصات سیال می تواند راهنمای خوبی از لحاظ نوع شیر
وجنس آن از لحاظ تماس باسیال باشد.
Friction loss ٣) افت فشار

/ 0 نظر / 273 بازدید