مقالات
انواع ولوهای کنترلی
معرفی انواع ولوهای کنترلی
امروزه سیالات و مشتقات آن نقش بسیار مهمی را در پیشبرد اهداف مراکز و سازمان های صنعتی ایفا می کنند و همین امر باعث شده است تا بر اساس نیاز، انرژی فوق العاده بالایی که در ماهیت این سیالات نهفته است را با استفاده از قطعات و تجهیزات بخصوص تحت کنترل خود در آورند. ولوهای کنترلی دقیقاً همان تجهیزاتی هستند که در مسیر عبور این سیالات قرار می گیرند و به واسطه ی طراحی منحصر به فرد خود شدت و حجم سیال عبوری را کنترل می کنند.
ولوهای کنترلی از لحاظ نوع وظیفه و ارائه ی خدمات، همگی در یک مسیر واحد قرار دارند و به نوعی آن مقدار سیالی که مد نظر است را وارد چرخه ی سیستماتیک مجموعه می کنند. با توجه به نوع سیال و وسعت پروژهای مختلف این قطعات را به صورت متنوع طراحی و تولید می کنند.
در ذیل ۵ نمونه از پر کاربردترین ولوهای کنترل را معرفی و سپس ویژگی های و کاربردهای آن ها را نیز بازگو خواهیم کرد که عبارتند از :
- ولوهای دروازه ای یا کشویی، با نام تجاری Gate valve
- ولوهای بشقابی یا کروی با نام Globe Valve
- شیرهای کنترل گیره ای یا پینچ ولو، pinch valves
- شیرهای دیافراگمی یا Diaphragm Valves
- و شیرهای کنترل سوزنی یا Needle Valves
ولوهای کنترلی از نوع دروازه ای یا کشویی (Gate Valve)
ولوهای کنترلی دروازه ای جزو آن دسته از شیرآلات کنترلی هستند که عمدتاً به صورت on / off و یا قطع و وصل مورد استفاده قرار می گیرند. به طور خاص این ولوهای کنترلی در مواردی که نیاز به جریان مستقیم سیال است کاربرد دارند. شیرهای کنترل دروازه ای هنگامی کار می کنند که کاربر ساقه یا stem را در جهت عقربه های ساعت بچرخاند تا ولو بسته شود و در مقابل لازم است تا ساقه را خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخاند تا مسیر عبور شیر باز شود.
وقتی اپراتور ساقه را حرکت می دهد، گیت (gate) به سمت بالا و پایین حرکت می کند و به نوعی تنظیم جریان را بر عهده دارد. استم (stem) یا ساقه ی ولوهای کنترلی دروازه ای باید چندین بار بچرخند تا عمل باز یا بسته شدن شیر اتفاق بیافتد و این فرآیند ممکن است قدری زمان بر و کند صورت گیرد. اما این مکانیزم یک فایده و مزیت منحصر به فرد دارد که از وقوع پدیده ی ضربه ی قوچ یا چکش آبی که با نام water hummer آن را می شناسند، جلوگیری می شود.
این نوع از ولوهای کنترلی بیش تر در صنایعی که از سیالاتی مانند سوخت های گازی، هوا، آب، روغن استفاده می کنند، کاربرد دارند و همین طور می توان آن ها را به عنوان شیرآلات بخار نیز در سیستم های مختلف، نصب و راه اندازی کرد.
ولوهای کنترلی از نوع بشقابی یا کروی (Globe Valves)
ولوهای کنترلی کروی از طریق حرکت خطی سوپاپ، دریچه های شیر را باز، بسته و در نهایت میزان سیال عبوری را تنظیم می کنند. ساختار آن به گونه ای است که با استفاده از یک شاخه یا عضو مسدود کننده (plug) ، که انتهای آن به صورت یک دیسک محدب طراحی شده است، روی قسمت seat یا نشیمنگاه شیر قرار می گیرد و جریان سیال را قطع می کند.
وقتی کاربر شیر را باز می کند، plug یا عضو مسدود کننده بالا می رود و سپس سیال در مسیر مشخص خود جریان می یابد. از ولوهای کنترلی Globe معمولاً برای حالت های on / off استفاده می شود و مسیر سیال را به صورت کامل باز یا بسته قرار می دهند.
ولوهای کنترلی Globe از لحاظ کاربرد بسیار گسترده هستند به خصوص در سیستم های آب خنک کننده که در آن جریان باید بدرستی تنظیم شوند. همچنین در سیستم های سوخت مازوت کاربرد دارند ، جهت استخراج هوای کندانسور و همین طور سیستم های تخلیه ی دیگ های بخار می توانند گزینه ی مناسبی باشند.
ولوهای کنترلی از نوع گیره ای یا پینچ ولو (pinch valves)
این شیرها بسیار مقرون به صرفه می باشند و معمولاً برای کنترل سیالات و مایعاتی که دارای مقادیر قابل توجهی مواد جامد معلق هستند، کاربرد دارند. ولوهای کنترلی پینچ با استفاده از یک یا چند عنصر انعطاف پذیر مانند تیوب های لاستیکی، برای قطع و وصل جریان، استفاده می کنند. این تیوب ها تنها قسمتی از شیر هستند که جریان سیال با آن ها تماس دارد و با نیرویی که از طریق اهرم به آن ها وارد می شود، مسیر سیال را مسدود می کنند.
این نوع قطعات بیش تر برای سیالاتی به کار می روند که دارای چگالی بیش تری نسبت به مایعات دیگر هستند و در صنایع مختلف از قبیل تولید سیمان، صنایع آب و فاضلاب، صنایع شیمیایی، مواد غذایی و انواع نوشیدنی ها، صنایع سرامیک، شیشه و پلاستیک فوق العاده کاربردی هستند.
ولوهای کنترلی دیافراگمی (Diaphragm Valves)
این نوع از ولوهای کنترلی به واسطه ی وجود یک نوع از دیسک های انعطاف پذیر مشخص می شوند که با یک seat (نشیمنگاه) که در قسمت بالای بدنه ی شیر قرار دارد، در تماس هستند و هر دو در کنار هم یک مهر و موم بسیار محکم را ایجاد می کنند. دیافراگم های انعطاف پذیر معمولاً به فشار پاسخگو هستند و با انتقال نیرو عملیات باز، بسته و کنترل ولوها را برعهده می گیرند.
از لحاظ کاربرد می توانند در پروژهایی که به نوعی در تماس با مواد شیمایی و خورنده هستند استفاده شوند. مقاومت خوبی در برابر سایش دارند و به راحتی می توان دیافراگم ها را در صورت لزوم تعویض کرد.
شیرهای کنترلی سوزنی یا Needle Valves
ولوهای کنترل سوزنی جزو شیرهای کنترل حجم هستند که جریان را در خطوطی کوچک محدود می کنند. مایعی که در داخل شیر حرکت می کند ابتدا ۹۰ درجه می چرخد و سپس از یک روزنه یا seat که نقش یک نشیمنگاه برای عضو مسدود کننده را دارد، عبور می کند. وقتی کاربر عضو مسدود کننده ی مخروطی شکل را حرکت می دهد به همان نسبت روزنه ی عبور جریان از لحاظ سایز تغییر می کند.
شیر آلات سوزنی دارای چند ویژگی مشترک و همین طور مزایای مشابه ای با ولوهای کنترلی Globe دارند. به عنوان مثال هر دو اپراتورها را قادر می سازند تا سرعت جریان را از طریق stem یا استم های چرخشی و رزوه ای خود کنترل کنند. اما این دو یک تفاوت اساسی با یکدیگر دارند و آن دقتی است که ولوهای کنترلی سوزنی ارائه می دهند. لذا شیرهای سوزنی گزینه ی ایده آلی برای کاربردهای کالیبراسیون هستند زیرا قادر به تنظیم دقیق جریان سیال می باشند. کاربردهای آن معمولاً در سیستم های کنترل احتراق خودکار، پمپ های فشار و همین طور سرویس های گاز می باشد.
