بال ولو یک شات آف ولو است که جریان مایع یا گاز را با استفاده از یک توپ دوار دارای سوراخ کنترل می کند. با چرخاندن توپی یک چهارم دور (90 درجه) به دور محور خود ، محیط می تواند از طریق آن جریان یابد یا مسدود شود. عمر آنها طولانی است و مهر و موم قابل اطمینان در طول عمر ارائه می دهند ، حتی در صورت عدم استفاده از شیر برای مدت طولانی. در نتیجه از محبوبیت بیشتری به عنوان شات آف و سپس شیر گیت برخوردار هستند. برای مقایسه کامل ، مقاله شیر دروازه در مقابل شیر توپی را بخوانید. بعلاوه ، آنها در برابر محیطهای آلوده از بیشتر انواع شیرها مقاوم ترند. در نسخه های ویژه ، از شیرهای توپی نیز به عنوان شیر کنترل استفاده می شود. این کاربرد به دلیل دقت نسبتاً محدود کنترل سرعت جریان در مقایسه با انواع دیگر شیر کنترل کمتر معمول است. با این حال ، شیر توپی در اینجا مزایایی نیز دارد. به عنوان مثال ، شیر حتی در مورد سیال های کثیف ، هنوز یک آب بندی قابل اطمینان را تضمین می کند. شکل 1 نمای مقطعی یک شیر توپی را نشان می دهد.
انواع شیرهای توپی متداول
استاندارد (دنده ای)
بال ولو ها استاندارد از محفظه ، سیت ، توپی و اهرم چرخش توپی تشکیل شده است. آنها شامل شیر های توپی با دو ، سه و چهار پورت هستند که می توانند از نوع دنده ای از آن باشند. شیر های رزوه ای متداول هستند و در انواع مختلفی وجود دارند: بال ولو ها با تأیید برای سیال ها یا برنامه های خاص ، شیرهای کوچک توپی ، شیرهای توپی زاویه دار ، شیرهای توپی ISO-top ، شیرهای توپی با یک صافی یکپارچه و لیست ادامه دارد . آنها طیف وسیعی از گزینه ها و دامنه عملیاتی زیادی برای فشار و دما دارند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اتصال رزوه ای ، مقاله انواع اتصال بال ولو (شیر توپی) را بخوانید.
هیدرولیک
بال ولو ها هیدرولیکی به دلیل درجه فشار بالا و مقاومت روغن هیدرولیک و گرمایشی مخصوص سیستم های هیدرولیکی و گرمایشی طراحی شده اند. این شیرآلات از فولاد یا فولاد ضد زنگ ساخته شده اند. علاوه بر این مواد ، سیت های بال ولو (شیر توپی) نیز شیر های هیدرولیکی را برای فشار کاری بالا مناسب می کند. سیت های این شیرآلات از پلی اکسی متیلن (POM) ساخته شده اند که برای کاربردهای فشار بالا و دمای پایین مناسب است. حداکثر فشار کاری شیرهای توپی هیدرولیکی از 500 بار بالاتر می رود در حالیکه حداکثر دما تا 80 درجه سانتیگراد می رود.
فلنچی
بال ولو فلنج دار با نوع اتصال آنها مشخص می شود. ورودی ها از طریق فلنج به سیستم لوله کشی متصل می شوند که معمولاً مطابق با استاندارد خاصی طراحی می شوند. این شیرها دبی بالایی را ارائه می دهند زیرا به طور معمول دارای طراحی کامل سوراخ هستند. هنگام انتخاب شیر توپی فلنجی ، علاوه بر درجه فشار ، باید کلاس فشرده سازی فلنج را نیز بررسی کنید که نشان دهنده بالاترین فشار این نوع اتصال است. این بال ولو ها با دو ، سه یا چهار پورت طراحی شده اند ، می توانند برای سیال های خاص تأیید شوند ، دارای یک ISO-top و هر چیز دیگری که یک بال ولو استاندارد می تواند داشته باشد. آنها معمولاً از فولاد ضد زنگ ، فولاد یا چدن ساخته می شوند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اتصال فلنجی ، مقاله انواع اتصال شیر توپی را بخوانید.
تخلیه
بال ولوها تهویه تقریباً شبیه شیرهای توپی 2 طرفه استاندارد در هنگام طراحی هستند. تفاوت اصلی این است که درگاه خروجی در موقعیت بسته به محیط منفذ می شود. این امر با یک سوراخ کوچک که در توپ و بدنه شیر سوراخ می شود ، حاصل می شود. با بسته شدن شیر ، سوراخ ها با درگاه خروجی قرار می گیرند و فشار را آزاد می کنند. این امر به ویژه در سیستم های هوای فشرده که فشرده سازی فضای کار ایمن تری را فراهم می کند بسیار مفید است. این شیرآلات به صورت شهودی مانند شیر های توپی 2 طرفه به نظر می رسند در حالی که در واقع به دلیل وجود گمانه کوچک برای تخلیه ، 3/2 هستند.
بال ولو ها چگونه کار می کند؟
برای درک اصل کار یک شیر توپی ، مهم است که 5 قسمت اصلی شیر توپی و 2 نوع عملکرد مختلف را بدانید. 5 مولفه اصلی را می توان در نمودار بال ولو در شکل زیر مشاهده کرد. ساقه شیر (1) به توپی متصل است (4) و یا به صورت دستی کار می کند یا به طور خودکار (به صورت الکتریکی یا پنوماتیک) کار می کند. توپ توسط سیت شیر توپی (5) پشتیبانی و مهر و موم می شود و آنها دارای حلقه های (2) در اطراف ساقه شیر هستند. همه در داخل محفظه شیر قرار دارند (3). توپ از طریق آن دارای یک سوراخ است ، همانطور که در نمای مقطعی شکل 1 دیده می شود. وقتی ساقه شیر به یک چهارم چرخش تبدیل می شود ، سوراخ یا به جریان باز می شود و اجازه می دهد سیال از آن عبور کند یا برای جلوگیری از جریان رسانه بسته می شود. عملکرد مدار شیر ، مونتاژ محفظه ، طراحی توپ و انواع عملکرد همه تأثیر عملکرد شیر توپی در زیر بحث شده است.
عملکرد مدار
شیر ممکن است دو ، سه یا حتی چهار پورت داشته باشد (2 طرفه ، 3 طرفه یا 4 طرفه). اکثریت قریب به اتفاق شیرهای توپی دو طرفه هستند و به صورت دستی با یک اهرم کار می کنند. هنگام باز شدن شیر ، اهرم با لوله هم راستا است. در حالت بسته ، دسته عمود بر لوله است. جهت جریان شیر توپی به سادگی از ورودی به خروجی برای یک شیر دو طرفه است. بال ولو های دستی که می توانند به صورت دستی کار کنند می توانند به سرعت بسته شوند و بنابراین خطر چکش آب با محیط های جریان سریع وجود دارد. برخی از بال ولو ها دارای یک جعبه دنده هستند. شیر های 3 طرفه دارای سوراخ L شکل یا T شکل هستند که بر عملکرد مدار (جهت جریان) تأثیر می گذارند. این را می توان در شکل زیرمشاهده کرد. در نتیجه ، توابع مختلف مدار می تواند از جمله توزیع یا مخلوط کردن جریان ها حاصل شود.
مونتاژ هوزینگ
مونتاژ محفظه شیر را می توان در سه طرح متداول تقسیم کرد: محفظه های یک تکه ، دو تکه و سه تکه. تفاوت در نحوه مونتاژ سوپاپ است و این بر امکانات تعمیر یا تعمیر تأثیر می گذارد. عملکرد شیر ها در هر تجسم یکسان است.
یک تکه: این ارزانترین نوع است. دو بخشی که توپ را محصور می کند تحت فشار قرار می گیرند یا جوش می خورند. شیرها را نمی توان برای تمیز کردن یا نگهداری باز کرد. این نوع به طور کلی برای برنامه های کم تقاضا استفاده می شود. شیرهای توپی یک تکه ما را مشاهده کنید.
دو تکه: شیرهای دو تکه را می توان برای تمیز کردن ، سرویس و بازرسی جدا کرد. اغلب ، قطعات از طریق اتصال رزوه ای متصل می شوند. شیر باید کاملاً از لوله خارج شود تا دو قسمت از هم جدا شوند. دریچه های توپی دو تکه ما را مشاهده کنید.
سه تکه: شیرآلات گران قیمت اغلب سه قطعه دارند. قطعات به طور کلی توسط اتصالات پیچ و مهره به هم متصل می شوند. مزیت این تجسم این است که می توان شیر را بدون برداشتن کل شیر از خط لوله ، سرویس کرد. شیرهای توپی سه تکه ما را مشاهده کنید.
طراحی بال
متداول ترین طرح “طرح توپ شناور” است. توپ در رسانه ها به حالت تعلیق درآمده و توسط دو حلقه آب بندی در جای خود نگه داشته می شود. برخی از شیرآلات با کیفیت بالا دارای طراحی توپ ترنیون هستند. توپ در بالا و پایین پشتیبانی می شود تا بار سیت های شیر را کاهش دهد.
فلوتینگ (Floating ): اکثر بال ولو ها دارای یک توپ شناور هستند. توپ توسط سیت های شیر پشتیبانی می شود.
ترنیون(Trunnion ): شیرآلات با قطر زیاد و فشار عملیاتی زیاد (به عنوان مثال DN> 100 میلی متر و 30 بار) اغلب دارای یک طرح تنه هستند. توپ از پایین و بالا پشتیبانی می شود تا بار حلقه های سیت کاهش یابد. گشتاور کار به طور کلی برای شیرآلات ترنیون کمتر است.
سوراخ بال ولو ها از طریق توپ ممکن است پروفیل های مختلفی داشته باشند مانند ریدیوس بور ، فول بور یا V شکل داشته باشد.
ردیوس بور: بیشتر بال ولو ها دارای ردیوس بور هستند. در نتیجه ، شیر توپی تلفات اصطکاک را در سیستم وارد می کند. این تلفات هنوز در مقایسه با انواع دیگر شیرآلات نسبتاً ناچیز است. بال ولو یک تکه تقریباً همیشه ردیوس بور می شوند.
فول بور: شیر های فول بور دارای قطر سوراخ برابر لوله هستند. مزیت این است که هیچ اصطکاک اضافی وجود ندارد و سیستم به راحتی از نظر مکانیکی تمیز می شود (پیگ گیری). نکته منفی این است که توپ و محفظه بزرگتر از یک شیر توپی استاندارد با ردیوس بور شده است. بنابراین هزینه کمی بیشتر است و برای بسیاری از برنامه ها این کار مورد نیاز نیست. به آنها بال ولو های فول بور پورت نیز گفته می شود.
V شکل: سوراخ توپی یا نشیمن شیر دارای پروفیل “V” است. در نتیجه می توان با چرخش توپ دقیق تر میزان جریان مورد نظر را کنترل کرد. با بهینه سازی مشخصات می توان به یک ویژگی جریان خطی نزدیک شد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انتخاب درست شیر توپی برای برنامه خود ، مقاله فنی انتخاب شیر توپی ما را بخوانید!
بال ولو دستی
دسته بال ولو به ساقه شیر متصل است و قادر است شیر را از حالت باز یا بسته (90 درجه) بچرخاند. در صورت نصب صحیح ، شیر هنگام موازی بودن دسته با لوله باز خواهد شد و هنگامی که دسته عمود بر لوله است ، بسته می شود. توجه به جهت دسته شیر توپی مهم است تا بدانید شیر باز است یا بسته. انواع دسته شیر توپی اضافی وجود دارد ، مانند دسته های قابل قفل شدن یا گیربکس های دستی شیر توپی. اینها همانطور که از اسمشان پیداست عمل می کنند. اگر بال ولو بزرگتری دارید یا برای باز یا بستن شیر به گشتاور اضافی نیاز دارید ، ممکن است گیربکس برای بال ولو لازم باشد. اگر دسته شما خراب شد ، در جای خود قرار نگرفت یا شیر خودکار را به دستی تبدیل می کنید ، می توانید جایگزین دسته شیر توپی را بخرید.
بال ولو های اتوماتیک
بعضي از شيرها را مي توان به جاي يك عملكرد دستگيري براي قطع و وصل بال ولو ، با يك اکچویتور الكتريكي يا پنوماتيكي مجهز كرد ، همانطور كه در شكل زیرمشاهده شده است. آنها مستقيماً به ساقه شیر متصل مي شوند قادر به چرخش یک چهارم چرخش است. متداول ترین اتصال فلنج بین شیر و اکچویتور استاندارد ISO 5211 است. شکل زیر نمونه ای از بال ولو ISO 5211 را نشان می دهد که آماده اتصال به اکچویتور است. با استفاده از اکچویتور می توانید بال ولو خود را از راه دور یا از طریق کنترل کننده کنترل کنید تا از آن به عنوان قطع و وصل شیر توپی اتوماتیک استفاده شود. یک شیر توپی که به فنر تحریک می شود ، که به آن شیرهای توپی بارگذاری شده فنر نیز گفته می شود ، از یک فنر برای باز / بستن شیر در یک سناریو قطع و از یک اکچویتور استفاده می کند تا آن را در موقعیت باز / بسته نگه دارد. از این موارد برای کاربردهای صرفه جویی در مصرف انرژی یا به دلایل ایمن در fail استفاده می شود. برخی از اکچویتور های الکتریکی همچنین می توانند کنترل مدولاسیون را ارائه دهند که بال ولو را بین 0 تا 100٪ باز / بسته قرار می دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد عملکرد خودکار بال ولو ، مقاله ما را در مورد شیرهای توپی پنوماتیک و الکتریکی بخوانید.
متریال بال ولو
متداول ترین مواد بدنه بال ولو ، برنج ، فولاد ضد زنگ و PVC (پلی وینیل کلراید) است. این توپ معمولاً از فولاد کروم اندود ، برنج کروم ، فولاد ضد زنگ یا PVC ساخته می شود. سیت ها اغلب از تفلون ساخته می شوند ، اما همچنین می توانند از مواد مصنوعی یا فلزات دیگر ساخته شوند. اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع را می توانید در صفحه پیدا کنید: مقاومت شیمیایی مواد.
بال ولو
بال ولو برنجی بیشترین سهم بازار را دارند. برنج آلیاژی از مس و روی است و از خواص مکانیکی خوبی برخوردار است. شیر های برنجی برای آب (آشامیدنی) آب ، گاز ، روغن ، هوا و بسیاری از سیال های دیگر استفاده می شوند. محلول های کلرید (به عنوان مثال آب دریا) یا آب معدنی ممکن است باعث روی زدایی شود. Dezincification نوعی خوردگی است که در آن روی از آلیاژمس جدا می شود. این یک ساختار متخلخل با مقاومت مکانیکی بسیار کاهش یافته ایجاد می کند. محفظه برنجی برای یک شیر توپی هوا ایده آل است.
بال ولو استنلس استیل
بال ولو از جنس استنلس استیل برای محیط های خورنده و محیط های تهاجمی استفاده می شود بنابراین اغلب در آب دریا ، استخرهای شنا ، تاسیسات اسمز ، با دمای بالا و بسیاری از مواد شیمیایی استفاده می شود. بیشتر فولاد ضد زنگ آستنیتی است. نوع 304 و 316 متداول ترین هستند ، 316 دارای بهترین مقاومت در برابر خوردگی است. از 304 بعلت 18٪ کروم و 8٪ نیکل بعضا 18/8 یاد می شود. 316 دارای 18٪ کروم و 10٪ نیکل است (18/10). شیرآلات استنلس استیل معمولاً به گشتاور عملیاتی بالاتری نسبت به شیرآلات برنجی یا پی وی سی نیاز دارند. این نکته باید در نظر گرفته شود که استنلس استیل توسط یک اکچویتور برقی یا پنوماتیک کار می کند. شیر های توپی دستی دو طرفه از نوع استنلس استیل یا شیر های توپی از جنس استنلس استیل سه طرفه را مشاهده کنید.
بال ولو pvc
شیرهای توپی پی وی سی غالباً قیمت پایین تری دارند (به جز شیرهای ISO-top) و به طور گسترده ای در آبیاری ، تأمین آب و زهکشی یا محیط های خورنده مورد استفاده قرار می گیرند. PVC مخفف پلی وینیل کلراید است. PVC در برابر بیشتر محلولهای نمک ، اسیدها ، بازها و حلالهای آلی مقاوم است. پی وی سی برای دمای بالاتر از 60 درجه سانتیگراد مناسب نیست و همچنین در برابر هیدروکربنهای معطر و کلر مقاوم نیست. پی وی سی به اندازه برنج یا فولاد ضد زنگ قوی نیست ، بنابراین شیرهای توپی پی وی سی درجه فشار کمتری دارند. مقاله ای دقیق تر در مورد شیرهای توپی پی وی سی را می توانید در اینجا بخوانید.
برای مقایسه بین موارد استفاده از شیر توپی و شیر پروانه ای ، مقاله مقایسه پروانه و شیر توپی ما را بخوانید.
سیل ابندی و اورینگ
بیشتر سیت های شیر از PTFE (تفلون) ساخته شده اند. PTFE مخفف PolyTetraFluorEthylene است. این ماده دارای مقاومت شیمیایی بسیار خوب و نقطه ذوب بالا (high 327 درجه سانتی گراد) است. علاوه بر این ، ضریب اصطکاک بسیار کم است. یک نقطه ضعف کوچک از PTFE این است که مواد زبر روی ان خط ایجاد می کند ، که می تواند باعث خراب شدن آب بندی در طول زمان شود. علاوه بر این ، PTFE ضریب انبساط حرارتی نسبتاً بالایی دارد. یک راه حل برای این مشکل استفاده از فنر به منظور اعمال فشار مداوم بر روی مهر و موم تفلون است . سایر مواد مهر و موم محبوب PTFE و پلی آمید (نایلون) هستند. هرچه ماده سیت شیر سخت تر باشد ، حفظ آب بندی مناسب دشوارتر است. برای برخی از کاربردهایی که در آنها استفاده از مواد نرم امکان پذیر نیست ، به عنوان مثال با درجه حرارت بسیار بالا ، از سیت های شیر فلزی یا سرامیکی استفاده می شود.
بال ولو چیست
بال ولو شیر قطع کننده ای است که جریان مایع یا گاز را با استفاده از یک توپ دوار دارای سوراخ کنترل می کند. آنها می توانند توسط یک دسته کار کنند و یا به صورت خودکار با یک اکچویتور برقی یا پنوماتیک کار کنند.
آیا راهنمای نصب شیر توپی وجود دارد؟
ورودی و خروجی شیر توپی را به مونتاژ رزوه دار خود پیچ کنید. قبل از نصب مطمئن شوید که دسته به درستی نصب شده باشد (موازی باز است).
بال ولو می تواند fail داشته باشد ؟
بله ، یک شیر توپی ممکن است خراب شود. انواع خرابی معمول یک مهر و موم آسیب دیده است (شیر 100٪ آب نمی گیرد) یا بقایایی به شیر وارد می شود (شیر حرکت نخواهد کرد).
