• 1815
  • 158 مرتبه
انواع ولوها(شیرها)

انواع ولوها(شیرها)

12 دی 1401

ولو چیست؟

وسیله ای است که میزان جریان انواع سیال (گاز، مایع، دوغاب) را به وسیلۀ باز کردن، مسدود کردن یا محدود کردن آن کنترل و تنظیم می‌کند. به طور کلی در یک ولوی که کاملاً باز باشد، سیال از یک قسمت با فشار بیشتر به قسمت با فشار کمتر انتقال میابد. کلمۀ ولو( Valve)  مشتق شده از زبان لاتین آن یعنی Valva به معنی قسمت متحرک است.

ولوهای صنعتی

ولوهای صنعتی برای تحمل فشارهای بالا که حاصل از سیال گاز و یا مایع هستند کاربرد داشته و به منظور تحمل شرایط سخت همراه و برای عمر طولانی  طراحی شده اند. ولوها یک وسیلۀ مکانیکی بوده که جریان و یا فشار داخل یک سیستم را کنترل و تنظیم می‌کنند. این‌وسایل، اجزای مهم و اساسی یک سیستم بوده که به منظور رساندن مایعات، گازها، بخارها، دوغاب ها و ...  به کار می‌روند. در انواع کاربردی تر و پیچیده تر از مصارف معمولی و یا خانگی، این تجهیزات در صنعت برای کنترل فرآیند به کار می‌روند. 

انواع ولوهای صنعتی

ولوها از نظر نوع حرکت ساقه به دو دسته تقسیم بندی می‌شوند: 

  1. حرکت خطی
  2. حرکت دورانی

انواع ولوهای صنعتی

ولوهای با حرکت خطی

ولوهای با حرکت خطی انواع ولوهایی هستند که جهت باز و بسته شدن، باید دسته یا فرمان آن چندین دور چرخانده شوند. این ولوها دارای یک ساقۀ کشویی بوده که عنصر مسدود کننده را در یک موقعیت باز یا بسته قرار می‌دهد. این نوع از ولوها بسته به اندازه، دارای تنوع زیادی بوده و در انواع طرح ها و اشکال مختلف موجود هستند.

ولو خطی

ولو دارای حرکت خطی

ولوهای با حرکت دورانی

ولوهای با حرکت دورانی یک دیسک و یا یک صفحۀ بیضی شکل را حول یک محور (شفت) زاویه‌ای یا دایره‌ای که به صورت قطری در یک صفحۀ اوریفیس باز می‌شود را به چرخش در می‌آورند. این ولوها با نام ولوهای کوارتری شناخته می‌شوند. این ولوها زمانی در حالت کاملاً باز قرار گرفته که ساقۀ آن °0 چرخیده و زمانی کاملاً بسته می‌شوند، که به اندازۀ ° 90 به چرخش درآیند.

ولو با حرکت دورانی

ولو دارای حرکت دورانی

تفاوت ولوهای با حرکت دورانی با نوع حرکت خطی

ولوهای با حرکت خطی  نسبت به فرسایش مقاوم تر بوده ولی نسبت به نوع دورانی آن گران تر هستند.  این ولوها  قابلیت دقت بالا در کنترل جریان را ارائه می‌دهند. همچنین ولوهای دورانی دارای محدودیت بیشتری از نظر افت فشار نسبت به نوع خطی آن هستند.

ولوهای کنترل در صنعت امروز بسیار حائز اهمیت بوده و روز به روز میزان استفاده از این ابزار در صنعتی رو به افزایش است. خرید کنترل ولوها بخش مهم از اتوماسیون سازی فرآیند تولید بوده و برای اعمال کنترل بیشتر و دقیق تر بر خطوط انتقال بسیار لازم هستند.  ما در این بخش میخواهیم به مبحث شیرهای کنترل بپردازیم.

انواع مختلف ولوها

گلوب ولوها (Globe valves)

این نوع از ولوها به طور گسترده در صنعت به منظور قطع یا وصل و همچنین کنترل و تنظیم میزان جریان به کار می‌روند. همانطور که از نامشان پیداست این شیرها دارای شکل دایره‌ای و گرد هستند. در این ولوها مایع و یا سیال زمان عبور از شیر باید به اندازۀ دو تا 90 درجه دور بزند و به همین خاطر افت فشار در شیرها و یا ولوهای گلوب حتی زمانی که کاملاّ باز باشد، قابل توجه است. این میزان بالای افت فشار ایراد اصلی این نوع از ولوها است.

گلوب ولو

شکل ظاهری یک گلوب ولو

نمای برشی یک گلوب ولو

نمای برشی یک گلوب ولو

در بالا نمای مقطعی یک نوع گلوب ولو است که بطور واضح اجزای اصلی آن را نمایش می‌دهد. نوع گلوب ولو همچنین به عنوان ولو کنترلی کشویی نیز شناخته می‌شود.

گیت ولوها (Gate valves)

این نوع از ولوها، رایج ترین ولوهایی هستند که برای روشن و خاموش کردن استفاده می‌شوند ولی در موارد خیلی کم برای کنترل و تنظیم جریان نیز به کار می‌روند. آن‌ها ولوهای خطی هستند و از یک دیسک تخت به منظور قرار گرفتن در مقابل جریان، جهت کنترل آن بهره می‌برند. مسیر در این سیال توسط ولو تغییر نمی‌کند. زمانی که ولو کاملاً باز باشد، گوِه، به طور کامل مسیر جریان را به خوبی پاکسازی کرده و البته سبب یک افت فشار حداقلی نیز می‌شود.

از این ولوها می‌توان در فرآیندهایی که شامل سیالات با ویسکوزیتۀ بالا مثل نفت خام، روغن های سبک، وارنیش‌ها، عسل و خامه و شیره‌ها می‌توان استفاده کرد.

گیت ولو

نمای روبروی یک گیت ولو

ساختار داخلی گیت ولو

ساختار داخلی گیت ولو

ساختار داخلی یک گیت ولو

ولوهای سوزنی (Needle Valves)

ولوهای سوزنی امکان تنظیم خوب و مناسب جریان سیال و همچنین قطع و وصل کردن جریان، تنظیم  و کنترل کردن آن‌ها را فراهم می‌کنند. عملکرد این ولوها خطی بوده و دارای یک عنصر مخروطی شکل و شبیه سوزن هستند که برای کنترل جریان به کار می‌روند. در این ولوها سیال از پایین وارد شده که تشکیل دهندۀ جریان است. دو شاخ سوزنی شکل در این ولوها این امکان را می‌دهد که گشایش جریان در ولوها را به شکل کنترل شده‌ای افزایش و کاهش یابد. ولوهای سوزنی بطور گسترده برای کنترل جریان سیالاتی مانند بخار، گاز، آب و سایر مایعات بدون ویسکوزیته استفاده می‌شوند. میزان افت فشار و گیر کردن اوریفیس مربوط به جریان، از معایب ولوهای سوزنی هستند.

ساختار درونی ولو سوزنی

ساختار درونی یک ولو سوزنی

ولو سوزنی

نمونۀ ظاهری یک ولو سوزنی

پینچ ولوها (Pinch Valves)

این ولوها از انواع ارزان قیمت ولوهای صنعتی بوده و دارای طراحی بسیار ساده‌ای در مقایسه با سایر انواع ولوها هستند که می‌توانند جهت قطع و وصل و کنترل جریان به کار روند. عملکرد این نوع از ولوها نیز خطی بوده و از یک لوله یا مجرای انعطاف پذیر برای تأثیر بر روی دریچۀ ولو استفاده می‌کنند. پینچ ولوها برای حمل دوغاب، مایعات، حجم زیادی از مواد شیمیایی خورنده و سیالات دارای جامدات معلق استفاده می‌شوند.

ساختار داخلی پینچ ولو

شکل ظاهری و ساختار داخلی یک پینچ ولو

دیافراگم ولوها (Diaphragm Valves)

این ولوها از خانوادۀ ولوهای پینچ بوده و یکی از قدیمی ترین انواع ولوها هستند. برای مثال انواع دیافراگم چرمی این ولوها توسط رومی‌ها و یونانیان باستان  برای کنترل دمای حمام استفاده می‌شده‌است. دیافراگم ولوها از یک حرکت خطی ساقه برای قطع و وصل و همچنین کنترل جریان بهره برده و جهت کنترل جریان سیالِ حاوی جامدات معلق استفاده می‌شوند. در این ولوها یک دسته، دیافراگم ارتجاعی را به سمت جریان سیال حرکت داده و در نتیجه به عنوان عنصر کنترل کنندۀ جریان عمل می‌کنند. دیافراگم ولوها، جهت کنترل جریان سیالات دارای ویسکوزیتۀ بالا، دارای خورندگی، و همچنین دوغاب استفاده می‌شود.

ولو دیافراگم

ساختار داخلی یک ولو دیافراگم

پلاگ ولوها Plug Valves (ولوهای دوشاخه‌ای)

از این ولوها با نام ولوهای سماوری نیز یاد می‌شوند  و دارای کاربردهایی نیز در زمان های بسیار دور بوده و به عنوان مثال در سیستم لوله کشی استفاده می‌شده‌اند. البته امروزه هم به عنوان یکی از پرکاربردترین ولوها جهت قطع و وصل، کنترل و تنظیم جریان سیال به کار می‌روند. یک پلاگ ولو دارای یک حرکت چرخشی بوده و از یک دوشاخ سیلندری و یا مخروطی شکل به عنوان عنصر کنترل کنندۀ جریان استفاده می‌کند. در این ولوها، حالت بسته به باز با چرخش 90 ° تغییر می‌کند.

پلاگ ولوها، مقاومت کمی را در برابر جریان سیال زمانی که به‌طور کامل برقرار باشد، ایجاد کرده و باعث میزان افت فشارپایینی می‌شوند. یک عیب پلاگ ولوها قابلیت میزان اعمال کنترل پایین بر روی جریان است.

نمونۀ یک پلاگ ولو

ساختار داخلی پلاگ ولو

ساختار داخلی یک پلاگ ولو

ولوهای توپی (Ball Valves)

این ولوها در شرایطی استفاده می‌شوند که احتیاج به قطع و وصل کامل جریان باشد. ولوهای توپی دارای حرکت چرخشی بوده و برای کنترل جریان نیز به کار می‌روند. عنصر کنترل کنندۀ جریان در ولوها به شکل  یک گوی بوده که در محل قرار گیری خود دارای حرکت دوار است. میزان جریان از حالت قطع به وصل با یک چرخش 90 °c تنظیم می‌شود. ولوهای توپی میزان افت فشار کمی را زمانی کاملاّ باز باشند، اعمال می‌کنند. یک عیب این ولوهای توپی قابلیت کم در میزان اعمال کنترل جریان است.

نوع  V - شکل

این نوع ولوها از رایج ترین انواع ولوهای توپی هستند. این ولوها در سیستم سیال به خاطر قیمت پایین، تحمل فشار بالا و عملکرد خوب در قطع جریان بسیار مورد استفاده هستند. مانند ولوهای پروانه‌ای این شیرها در فرآیندهایی که نیاز به دقت بالایی در کنترل دارند، فاقد کاربرد چندانی زیادی هستند. یکی از دلایل این است که برای باز و بسته شدن کامل، اپراتور نیاز دارد تا به میزان زیادی ولو را بچرخاند. همچنین بین ساقه و توپ میزان فاصلۀ زیادی وجود دارد که باعث می‌شود که میزان جریان سیال موردنظر و مشخص در فرآیند کنترل ممکن نباشد.

ولو توپی

شکل و ساختار درونی یک ولو توپی

ولو پروانه‌ای

این ولوها دارای حرکت چرخشی بوده و برای قطع و وصل و کنترل کاربرد دارند. عنصر کنترل جریان در این ولوها یک صفحۀ دیسک است که دارای محور، برای قرار گیری در زاویه‌ای خاص به منظور کنترل میزان جریان به کار می‌روند.
یک چرخش 90 ° محور این ولو، باعث تغییر وضعیت از حالت بسته به حالت باز می‌شود. ولوهای پروانه‌ای بسیار مناسب تحمل حجم جریان های زیادِ مایعات وگازها، دوغاب و مایعات حاوی جامدات معلق هستند.
یکی از مزایای مهم این ولوها این است که در بیشتر موارد امکان به کارگیری به جای سایر ولوها به دلیل ایمنی بیشتر و عملکرد بهتر را دارند. خرید ولوهای پروانه‌ای در فرآیند شما می‌تواند هزینۀ تعمیر و نگهداری را کاهش، میزان دقت در تنظیم جریان سیال را افزایش، و میزان رسک نشت سیال را تا حد امکان کاهش دهد. این شیرها به عنوان مثال در صنایع تصفیه آب دارای کاربرد فراوانی بوده و می‌تواند فشار آب را به خوبی تحمل کند. مخصوصاً در لوله‌های قطر زیاد از نظر قیمت مقرون به صرفه می‌باشد.

ولو پروانه ای

ساختار درونی و ظاهری یک ولو پروانه‌ای

اجزای داخلی ولوپروانه ای

اجزای داخلی یک ولو پروانه‌ای

نتیجه گیری

ولوها از دیر باز تا به امروز دارای مصارف گوناگون در میان انسان‌ها بوده و دارای انواع گوناگونی هستند. همانطور که در بالا ذکر شد، پینچ ولوها از انواع قدمی ولوها، و دارای طراحی ساده و قیمت پایین هستند. همچنین انواع ولوهای سوزنی، برای سیالاتی مثل گاز، بخار و مایعات بدون ویسکوزیته به کار برده می‌شوند. به طور کلی بهتر است پیش از تهیۀ ولو مورد نیاز خود از شرایط و ویژگی های سیال خود اطمینان حاصل نمایید.

نظرات
 
   
 

قوانین ارسال نظر

  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.
  • با توجه به آن که امکان موافقت یا مخالفت با محتوای نظرات وجود دارد، معمولا نظراتی که محتوای مشابه دارند، انتشار نمی‌یابند بنابراین توصيه مي‌شود از مثبت و منفی استفاده کنید.
ثبت سفارش
تعداد
عنوان