ساختمان های صنعتی به چیزی بیش از ماشین آلات تولیدی وابسته هستند. تامین آب, زه کشی, خنک کننده, حفاظت در برابر آتش, هوای فشرده, جابجایی شیمیایی, و خطوط لوله فرآیند همگی به کنترل جریان قابل اعتماد نیاز دارند.
بنابراین انتخاب شیر صنعتی مناسب صرفاً به انتخاب قطر لوله مناسب نیست. مهندسان و تیم های تدارکات باید سیال را در نظر بگیرند, فشار عملیاتی, دما, الزامات جریان, فضای نصب, فرکانس عملیات, شرایط نگهداری, و محیط اطراف.
این راهنما نحوه ارزیابی دریچه‌ها را برای سیستم‌های عمومی ساختمان‌های صنعتی و تاسیسات و محل شیرهای دروازه توضیح می‌دهد, دریچه های پروانه ای, دریچه های توپ, و شیرهای گلوب معمولاً مناسب ترین هستند.
با عملکرد شیر شروع کنید
قبل از انتخاب نوع شیر, دقیقاً تعیین کنید که شیر باید چه کاری انجام دهد.
اکثر شیرآلات صنعتی یک یا چند مورد از سه عملکرد اصلی را انجام می دهند:
انزوا
شیر معمولاً کاملاً باز یا کاملاً بسته است. نیاز اولیه، خاموش شدن قابل اعتماد با افت فشار قابل قبول در حالت باز است.
تنظیم جریان
شیر باید در موقعیت های میانی برای کنترل جریان کار کند. در این مورد, ویژگی های دریچه گاز و مقاومت در برابر فرسایش اهمیت بیشتری پیدا می کند.
کنترل اتوماتیک یا از راه دور
دریچه ممکن است نیاز به پنوماتیک داشته باشد, برقی, یا محرک هیدرولیکی و ممکن است بخشی از یک سیستم اتوماسیون کارخانه باشد.
استفاده از دریچه ایزوله برای دریچه گاز مداوم, یا تعیین یک شیر کنترل گرا که در آن به خاموشی ساده نیاز است, می تواند هم هزینه اولیه و هم نیازهای نگهداری طولانی مدت را افزایش دهد.
شیرهای دروازه ای برای خطوط جداسازی اصلی
دریچه های دروازه به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند که یک خط لوله نیاز به باز شدن کامل یا خاموش شدن کامل دارد.
وقتی کاملا باز است, دروازه از مسیر جریان اصلی دور می شود. این امر باعث می شود که شیرهای دروازه به ویژه در خطوط لوله که مقاومت جریان پایین مطلوب است مفید باشند.
کاربردهای صنعتی معمولی عبارتند از:
- خطوط لوله تامین آب اصلی
- سیستم های آب خنک کننده
- شبکه های آب آتش نشانی
- خطوط توزیع آب و برق
- خطوط لوله فرآیند با قطر بزرگ
دریچه های دروازه ای معمولاً برای جداسازی بهتر از تنظیم جریان مکرر مناسب هستند. باز نگه داشتن دروازه برای مدت طولانی می تواند دروازه و سطوح آب بندی را در معرض سرعت و سایش بالاتر سیال قرار دهد..
برای سیستم هایی که دریچه معمولاً کاملاً باز می ماند و فقط برای تعمیر و نگهداری یا ایزوله سازی اضطراری بسته می شود, شیر دروازه اغلب یک گزینه عملی است.
شیرهای پروانه ای برای خطوط لوله با قطر بزرگ
دریچه های پروانه ای از یک دیسک چرخان برای کنترل جریان در خط لوله استفاده می کنند. ساختار جمع و جور آنها آنها را به ویژه برای متوسط جذاب می کند- و سیستم های با قطر بزرگ که در آن فضای نصب, وزن سوپاپ, و راحتی کار مهم است.
آ شیر پروانه ای ویفری بین فلنج های خط لوله نصب می شود, امکان مونتاژ شیر نسبتا فشرده را فراهم می کند.
شیرهای پروانه ای اغلب برای آن در نظر گرفته می شوند:
- آب خنک کننده صنعتی
- سیستم های تصفیه آب
- مدارهای آب HVAC
- سیستم های حفاظت در برابر آتش
- تامین آب و زهکشی عمومی
- قطر بزرگ کم- و خطوط لوله فشار متوسط
در مقایسه با بسیاری از طرح های شیر تمام بدنه, شیرهای پروانه ای می توانند به میزان قابل توجهی فضای مورد نیاز در اطراف خط لوله را کاهش دهند.
با این حال, مهندسان هنوز باید مواد صندلی را بررسی کنند, مواد دیسک, اندازه گیری فشار, دمای عملیاتی, سازگاری سیال, و قبل از تعیین شیر پروانه ای، عملکرد آب بندی مورد نیاز است.
شیرهای توپی برای خاموش کردن یک چهارم دور مطمئن
دریچه های توپی از یک عنصر بسته کننده کروی حفر شده استفاده می کنند که تقریباً می چرخد 90 درجه بین موقعیت باز و بسته.
عملکرد سریع و خاموش شدن موثر آنها، آنها را برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و فرآیندی مناسب می کند.
آ شیر توپی فلنج دار اتصال پیچ و مهره ای به سیستم لوله کشی فراهم می کند و معمولاً در مواردی در نظر گرفته می شود که اتصالات خط لوله ایمن و حذف راحت برای تعمیر و نگهداری مورد نیاز است..
کاربردهای معمولی عبارتند از:
- خطوط لوله فرآوری شیمیایی
- سیستم های تصفیه آب
- خدمات نفت و گاز
- هوای فشرده
- سیستم های سودمند
- جداسازی سیال فرآیند
انتخاب شیر توپی باید بیشتر از مواد بدنه به تنهایی در نظر گرفته شود. مواد صندلی به دلیل دما اهمیت ویژه ای دارد, فشار, مواد شیمیایی, جامدات معلق, و فرکانس کاری همگی می توانند بر عملکرد آب بندی و عمر مفید تأثیر بگذارند.
دریچه های گلوب در جایی که تنظیم جریان اهمیت دارد
زمانی که تنظیم دقیق جریان مهمتر از حداقل افت فشار است, ممکن است یک شیر گلوب مناسب تر باشد.
مسیر جریان داخلی آن به موقعیت دیسک اجازه می دهد تا به تدریج بر جریان تأثیر بگذارد, ساخت شیرهای گلوب در کاربردهایی مانند:
- تنظیم آب خنک کننده
- سیستم های بخار
- کنترل جریان فرآیند
- دور زدن خطوط لوله
- سیستم های کنترل آب و برق
در مقایسه با انواع شیرهایی که عمدتاً برای جداسازی تمام سوراخ طراحی شده اند، مقاومت جریان بالاتری دارد..
به این دلیل, مهندسان باید بین دریچه ای که به سادگی نیاز به توقف جریان دارد و شیری که باید به طور فعال آن را تنظیم کند تمایز قائل شوند.
قبل از انتخاب شیر، سیال را در نظر بگیرید
طراحی یک دریچه بسته به محیطی که از آن عبور می کند می تواند بسیار متفاوت عمل کند.
آب پاک
برای سیستم های آب صنعتی معمولی, چدن, آهن انعطاف پذیر, فولاد کربن, و شیرهای فولادی ضد زنگ بسته به فشار ممکن است در نظر گرفته شوند, کیفیت آب, و مشخصات پروژه.
سیالات خورنده
سازگاری شیمیایی زمانی که اسیدها بسیار مهم می شود, قلیایی ها, نمک ها, یا سایر رسانه های تهاجمی حضور دارند.
بدن, کوتاه کردن, ساقه, سطوح آب بندی, و مواد نشیمنگاه باید به جای انتخاب یک سوپاپ فقط بر اساس مواد خارجی بدنه آن ارزیابی شوند.
مایعات حاوی مواد جامد
ذرات معلق, دوغاب, رسوب, یا فاضلاب می تواند به سطوح آب بندی آسیب برساند یا در اطراف اجزای داخلی جمع شود.
بنابراین، هندسه شیر و طراحی آب بندی باید با توجه به غلظت واقعی جامدات و ویژگی های ذرات انتخاب شود..
بخار و سیالات با دمای بالا
دما بر مواد بدن تأثیر می گذارد, بسته بندی, واشر, صندلی ها, و محرک ها.
یک دریچه مناسب برای آب با دمای محیط را نمی توان به طور خودکار برای بخار یا سیالات فرآیند با دمای بالا استفاده کرد، فقط به این دلیل که درجه فشار اسمی کافی به نظر می رسد..
فشار و دما باید با هم ارزیابی شوند
یکی از اشتباهات رایج خرید چک کردن فشار اسمی در حالی که دما را نادیده می گیرد.
فشار کاری مجاز می تواند با افزایش دمای عملیاتی تغییر کند. جنس بدنه سوپاپ, مواد صندلی, بسته بندی, پیچ و مهره, استانداردهای فلنج همگی می توانند بر محدودیت های عملیاتی واقعی تأثیر بگذارند.
هنگام تعیین یک شیر صنعتی, حداقل به سازنده ارائه دهید:
- اندازه اسمی لوله
- فشار طراحی
- فشار کاری معمولی
- دمای طراحی
- دمای عملیاتی معمولی
- مایع یا متوسط
- مواد مورد نیاز بدنه و تریم
- پایان اتصال
- روش فعال سازی
- استاندارد قابل اجرا
این اطلاعات به سازنده شیر اجازه می دهد تا به جای نقل قول ساده یک شیر بر اساس قطر، کاربرد را ارزیابی کند.
مواد شیر باید با محیط عملیاتی مطابقت داشته باشد
سازگاری سیال داخلی تنها بخشی از انتخاب مواد دریچه است.
کارخانه های صنعتی نیز می توانند تجهیزات را در معرض رطوبت قرار دهند, نمک, بخارات شیمیایی, آب باران, گرد و غبار, و نوسانات دما. این شرایط خارجی ممکن است به خوردگی بدنه شیرها کمک کند, اتصال دهنده ها, محرک ها, پشتیبانی می کند, و لوله کشی اطراف.
برای تاسیسات فضای باز یا خورنده, بنابراین مهندسان باید کل محیط عملیاتی را در نظر بگیرند.
این اصل در مورد خود ساختمان نیز صدق می کند. تاسیسات صنعتی واقع در مرطوب, ساحلی, کشاورزی, یا محیط های شیمیایی تهاجمی اغلب از مصالح ساختمانی مقاوم در برابر خوردگی برای کاهش تعمیر و نگهداری طولانی مدت استفاده می کنند. مثلا, تولید کنندگان از ورق های سقف صنعتی PVC را ارائه می دهد, UPVC, ASA و سایر سیستم های سقف در نظر گرفته شده برای کارخانه ها, انبارها, کارگاه ها, و ساختمان های مشابه.
مواد سقف و شیر خط لوله بدیهی است که عملکردهای بسیار متفاوتی را انجام می دهند, اما اصل مهندسی مشابه است: انتخاب مواد باید منعکس کننده محیط واقعی خدمات باشد نه فقط قیمت خرید اولیه.
دستی, برقی, یا عملیات پنوماتیکی?
فعال سازی سوپاپ باید با فرکانس عملیاتی و معماری سیستم تعیین شود.
عملیات دستی
شیرهای دستی معمولاً زمانی مناسب هستند:
- عملیات نادر است
- دریچه قابل دسترسی است
- کنترل خودکار فرآیند غیر ضروری است
- نیازی به بستن اضطراری از راه دور نیست
فعال سازی الکتریکی
محرک های الکتریکی می توانند برای جاهایی مناسب باشند که شیرها به کنترل از راه دور نیاز داشته باشند و نیروی الکتریکی به راحتی در دسترس باشد.
آنها معمولاً با سیستم های کنترل برای باز و بسته شدن خودکار یکپارچه می شوند.
فعال سازی پنوماتیکی
محرک های پنوماتیکی به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی که در آن هوای فشرده در دسترس است استفاده می شود.
آنها می توانند عملیات سریع را ارائه دهند و معمولاً در کارخانه های فرآیندی و سیستم های تولید خودکار استفاده می شوند.
اندازه محرک باید بر اساس نیازهای گشتاور واقعی سوپاپ به جای قطر سوپاپ به تنهایی باشد.
شیرآلات صنعتی را تنها با قیمت انتخاب نکنید
دو شیر با قطر اسمی یکسان می توانند مشخصات بسیار متفاوتی داشته باشند.
تفاوت قیمت ممکن است ناشی از:
- مواد بدنه
- مواد برش
- جنس صندلی
- فرآیند ریخته گری یا آهنگری
- کلاس فشار
- استاندارد فلنج
- الزامات تست
- پیکربندی محرک
- پوشش
- گواهینامه
- الزامات بازرسی
اگر شیر نیاز به تعویض زودهنگام داشته باشد، قیمت خرید پایین‌تر سود کمی دارد, باعث نشتی می شود, زمان تعمیر و نگهداری را افزایش می دهد, یا نمی تواند مشخصات پروژه را برآورده کند.
برای پیمانکاران, توزیع کنندگان, و خریداران پروژه های صنعتی, مقایسه شیرها با مشخصات فنی کامل از مقایسه قیمت واحد به تنهایی معنادارتر است.
فرآیند انتخاب دریچه عملی
برای اکثر پروژه های صنعتی, انتخاب دریچه می تواند دنباله ای مستقیم را دنبال کند.
اول, تشخیص اینکه آیا شیر برای جداسازی مورد نیاز است یا خیر, مقررات, بدون بازگشت, کنترل فشار, یا عملیات خودکار.
بعد, رسانه را تعریف کنید, فشار, دما, اندازه لوله, و شرایط عملیاتی مورد انتظار.
سپس نوع شیر و مواد مناسب را تعیین کنید.
پس از آن, استاندارد اتصال مورد نیاز را تأیید کنید, کلاس فشار, محرک, الزامات تست, و استانداردهای قابل اجرا پروژه.
سرانجام, فضای نصب را ارزیابی کنید, دسترسی تعمیر و نگهداری, فرکانس کاری مورد انتظار, و الزامات چرخه عمر قبل از ثبت سفارش.
این رویکرد به جلوگیری از یک مشکل رایج در تدارکات صنعتی کمک می کند: انتخاب دریچه ای که از نظر فنی با لوله مطابقت داشته باشد اما با کاربرد مناسب نباشد.
هیچ نوع شیری وجود ندارد که برای هر ساختمان صنعتی یا خط لوله مناسب باشد.
دریچه های دروازه ای کاندیدای قوی برای جداسازی جریان کامل هستند. شیرهای پروانه ای راه حل های فشرده ای را برای بسیاری از سیستم های کاربردی با قطر بزرگ ارائه می دهند. دریچه های توپی خاموش شدن سریع یک چهارم دور و آب بندی قابل اعتماد را برای طیف گسترده ای از خدمات صنعتی ارائه می دهند, در حالی که دریچه های گلوب در جایی که تنظیم جریان نیاز اولیه است ارزشمند باقی می مانند.
انتخاب صحیح بستگی به نحوه تعامل این ویژگی ها با رسانه واقعی دارد, فشار, دما, فرکانس کاری, محیط زیست, و استانداردهای پروژه.
برای پروژه های صنعتی, ارائه شرایط عملیاتی کامل به سازنده سوپاپ قبل از درخواست قیمت، یکی از ساده ترین راه ها برای کاهش خطاهای مشخصات و به دست آوردن یک پیکربندی سوپاپ است که با کاربرد واقعی مطابقت دارد..