پلاگ ولو

یک  پلاگ ولو یک ولو دستی دوار چرخشی است. از پلاگین استوانه ای یا مخروطی (دیسک پلاگین شکل) برای اجازه یا جلوگیری از جریان مستقیم در بدن استفاده می کند. پلاگ ولو یک گذر مستقیم از درگاه ها ارائه می دهند تا سیال بتواند با حداقل تلاطم از طریق ولو عبور کند. جریان می تواند در هر دو جهت با کاملاً باز یا کاملاً بسته باشد.

پلاگ ولو در بسیاری از خدمات مختلف مایع استفاده می شود. عملکرد آنها در برنامه های دوغاب خوب است. آنها در به عموان شیر  on /off  ولو با نشتی بسیار کم استفاده می شوند. آنها در هوا ، خدمات گاز و بخار ، سیستم های لوله کشی گاز طبیعی و نفت ، فرآوری مواد غذایی ، دوغاب غیر ساینده ، خلاء ، خدمات دارویی و خلاء برای برنامه های فشار قوی استفاده می شوند. آنها برای برای  on /off مناسب هستند. در ابتدا ، پلاگ ولو برای جایگزینی شیر های دروازه ای طراحی شده بودند زیرا سوپاپ پلاگ ولو با عملکرد یک چهارم چرخش خود می توانند در مقایسه با شیر دروازه ای به راحتی در برابر جریان باز و بسته شوند.

پلاگ ولو معمولاً برای خدمات فشار کم و دمای پایین ترجیح داده می شوند. ولو هایی که بدنه آنها با موادی مانند پلی تترافلورو اتیلن (PTFE) پوشیده شده است می توانند برای خدمات شیمیایی خورنده استفاده شوند.

برای رسیدگی به مایعات ساینده و چسبنده ، به طرح های خاصی نیاز است. پلاگ ولو معمولاً در اندازه های تا 18 اینچ (DN 450) و در طبقات فشار پایین [کلاس های ANSI 150 و 300 (PN 16 و 40)] یافت می شوند. در این مقاله ، ما قطعات ، اصل کار ، انواع ، نماد ، مزایا و معایب پلاگ ولو ها را بررسی می کنیم که برای کسب اطلاعات بیشتر هم می توانید به مقاله مربوط به کنترل ولو مراجعه نمایید.

اجزای یک پلاگ ولو

پلاگ ولو دارای تمام قطعات عمومی مانند ساقه ، بدنه ، دیسک و بونت هستند. این دیسک به دلیل طراحی دیسک پلاگی با شیرهای دیگر متفاوت است.

بدنه پلاگ ولو

بدنه پلاگ ولو دارای تمام اجزای داخلی ولو است. بدنه از طریق اتصال انتهایی به لوله ها متصل می شود.

استم  پلاگ ولو

ساقه ولو ،  پلاگ (یا دیسک) را به محرک متصل می کند. این به انتقال حرکت محرک به پلاگ کمک می کند و در نتیجه پلاگ ولو را باز یا بسته می کند. پلاگ ولو دارای یک ساقه کوچک است که به دیسک متصل می شود.

شکل 1: قسمت هایی از یک پلاگ ولو

دیسک پلاگ ولو

دیسک پلاگ ولو که به دیسک مخروطی معروف است به عنوان یک پلاگ عمل می کند و از این رو پلاگ ولو و گلوب ولو را متمایز می کند. از بین تمام ولوها ، پلاگ ولو ، شیر توپی  و شیر گلوب دارای شباهت هایی هستند. تفاوت عمده در نحوه ظاهر دیسک است. شیر گلوب دارای یک دیسک استوانه ای است. پلاگ ولو دارای یک قطعه فلزی جامد با انتهای مخروطی است.

پورت های پلاگ ولو

یکی از ویژگیهای مهم یک پلاگ ولو سازگاری آسان آن با ساختار چند پورت است. به طور کلی ، پلاگ ولو  ها  مولتی پورت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. آنها مزایای مختلفی را ارائه می دهند مانند:

• لوله کشی و نصب ساده
• عملکرد راحت تر از چند شیر دروازه ای.
• حذف اتصالات لوله گران.

بسته به تعداد پورت های شیر ، یک شیر چند پورت می تواند چهار شیر قطع و وصل معمولی را حذف کند.

پلاگ ولو دارای الگوهای پورت زیر است:

1. باز شدن گرد: دارای درگاه های گرد در دو شاخه و بدنه می باشد.
2. دهانه مستطیلی: دارای درگاه های مستطیلی از قسمت کامل سوراخ است.
3. دهانه استاندارد: در این حالت ، مساحت ولو کمتر از مساحت لوله استاندارد است.
4. دهانه الماس: دارای یک دهانه الماس شکل از طریق شیر است.
5. چند پورت: با سه یا چند اتصال لوله برای انتقال خدمات استفاده می شود.
6. طراحی ردیوس: با باز شدن پلاگ در بدنه ، باز شدن ناحیه کاهش یافته است.

اصل کار پلاگ ولو

پلاگ ولو شامل بدنه ای با سیت مخروطی یا موازی است که یک پلاگ در آن قرار می گیرد. پلاگ با یک پورت تشکیل می شود ، موقعیت پورت میزان باز شدن از طریق شیر را کنترل می کند. پورت ها به عنوان دهانه هایی در بدنه ولو شناخته می شوند که مایع از طریق آنها می تواند وارد یا خارج شود. پلاگین 90 درجه جریان سیال را کاملاً باز یا بسته می کند. پلاگ ولو به اندازه شیرهای توپی کارآمد نیست و فقط می تواند کاملاً باز یا بسته عمل کند.

هنگامی که دهانه پلاگ با ورودی های ورودی و خروجی مطابقت دارد ، جریان از طریق شیر ادامه می یابد. افت فشار از طریق ناحیه کاهش یافته پورت پلاگ رخ می دهد. با این حال ، با یک پلاگ استوانه ای سطح کامل ، افت فشار حداقل است.

هنگامی که اپراتور دستی به حالت چرخش کامل (90 درجه) تبدیل می شود ، دهانه دوشاخه عمود بر جریان جریان است و لبه های دوشاخه از طریق دستگاه آب بندی (آستین ، روان کننده و غیره) می چرخد. هنگامی که چرخش کامل به دور یک چهارم بچرخد ، پورت کاملاً عمود بر جریان است و کامل را ایجاد می کند.

در موقعیت های فشار گاز ، که در آن پلاگ در موقعیت میانی قرار می گیرد ، دوشاخه افت فشار مضاعف می کند. ناحیه جریان ورودی با چرخاندن دوشاخه از موقعیت پورت کامل کاهش می یابد و در آن نقطه افت فشار ایجاد می شود. سپس جریان وارد ناحیه پورت کامل داخل پلاگ می شود ، جایی که بازیابی فشار انجام می شود و به دنبال آن محدودیت دیگری در درگاه خروجی ایجاد می شود. نشت از طریق سیت با فشردن پلاگ بر روی آستین یا مکانیسم آب بندی دیگر جلوگیری می شود ، در حالی که پکینگ از نشت از طریق ساقه جلوگیری می کند.

با تنظیمات ولو سه طرفه که نیاز به انحراف جریان دارد ، جریان در ورودی وارد شده و از طریق پلاگ حرکت می کند ، که جریان را به یکی از دو خروجی دیگر هدایت می کند. هنگامی که پلاگ 90 درجه منتقل می شود ، جریان به خروجی دیگر هدایت می شود. در موقعیت میانی ، جریان ممکن است به یک اندازه به هر دو خروجی منحرف شود. با ترکیب جریان ، جریان از دو ورودی به یک خروجی واحد هدایت می شود. برای اینکه برخی از این آرایش ها اتفاق بیفتد ، باید پلاگ را بجای عملكرد معمولی ربع دور ، نیم دور (180 درجه) بچرخانید. با اندازه های بزرگتر پلاگ ولو [3 اینچ (DN 80) یا بزرگتر] ، گشتاور مورد نیاز برای شکستن مهر و موم ممکن است تا حدودی بیش از حد شود. این امر به دلیل تماس بیشتر سطح بین پلاگ و دستگاه آب بندی و همچنین شرایط نامطلوب عملیاتی ، مانند فشار زیاد فرآیند ، درجه حرارت زیاد ، رسوبات خوردگی و غیره ایجاد می شود. در این حالت ، اهرم های دستی معمولاً با چرخ دستی های دنده ای جایگزین می شوند. ، که نیاز گشتاور را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. پلاگ ولو برای کاربردهای کم فشار و دمای پایین مناسب است و در اندازه های بزرگ 250 تا 300 میلی متر ساخته می شود. محدودیت اصلی پلاگ ولو این است که اگر تغییرات زیادی در دمای سیال ایجاد شود ، انبساط دیفرانسیل اجتناب ناپذیر است ، که منجر به سفتی بی دلیل عملکرد یا از دست دادن فشار می شود. پلاگ ممکن است مخروطی ، موازی و حرکت ساده یا روانکاری شده باشد. واریاسیون دیگر به شیر شیر توپی معروف است که در آن پلاگین کروی است و دارای شیر های دایره ای شکل است که بین سیت های دایره ای شکل مقعر می چرخد.

انواع پلاگ ولو

به طور کلی ، چهار نوع پلاگ ولو وجود دارد. آن ها عبارتند :

1. پلاگ ولو روانکاری شده (Lubricated Plug Valve)
2. پلاگ ولو بدون روغن کاری (    Non-lubricated Plug Valve )
3. پلاگ ولو خارج از مرکز ( Eccentric Plug Valve )
4. پلاگ ولو کشیده شده ( Expanding Plug Valve )

شیرهای پلاگ ولو روانکاری شده (Lubricated Plug Valve):

این شیرها از روان کننده ها یا سیلانت ها برای سهولت عملکرد آنها در طیف وسیعی از فشار کار استفاده می کنند. روانکاری که بین پلاگ و بدنه مورد استفاده قرار می گیرد باعث ایجاد آب بندی می شود و نیاز به تزریق دوره ای روان کننده دارد. سیلانت باید به گونه ای باشد که با مایع شسته نشود زیرا مایع می تواند آلوده شود و باید بتواند دمای خط را تحمل کند. این روان کننده ها در پلاگ ولو بیشتر سیلانت های پلاستیکی هستند. استفاده از سیلانت  موثر با خواصی مانند کشش مناسب ، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و توانایی ایجاد مهر و موم نفوذ ناپذیر در اطراف هر قسمت بدن ضروری است. لایه روان کننده همچنین سطوح فلزی بین پلاگ و بدنه را از خوردگی محافظت می کند.

پلاگ ولو روان کننده در اندازه های مختلف از 15 DN تا 900 DN تولید می شوند. آنها در برنامه هایی با فشار بیش از 2500 psi استفاده می شوند.

 شکل 2:پلاگ ولو  روان کننده در مقابل روغن کاری نشده

پلاگ ولو  بدون روغن کاری ( Non-lubricated Plug Valve )

این ولو ها معمولاً برای خطوط فشار پایین استفاده می شوند. این ولو ها دارای آستر بدنه یا آستین الاستومری هستند که در حفره بدن نصب شده است. پلاگین مخروطی و صیقلی مانند گوه عمل می کند و تمایل دارد آستین را به بدن فشار دهد. بنابراین آستین اصطکاک بین پلاگ و بدنه را کاهش می دهد.

سه نوع پلاگ ولو  بدون روغن کاری وجود دارد:

1. پلاگ ولو لیف تایپ ( Lift-type plug valve )
2. پلاگ ولو آستین الاستومر ( Elastomer sleeved plug valve )
3. پلاگ ولو روکش دار ( Fully lined plug valve )

پلاگ ولو لیف تایپ (  Lift-type plug valve ) مکانیکی را برای جدا کردن پلاگ مخروطی از سطح سیت فراهم می کند تا چرخش آسان انجام شود. بلند کردن را می توان با یک اهرم خارجی انجام داد.

پلاگ ولو آستین الاستومر دارای آستین الاستومر است. این یک آستین TFFE است که به طور کامل پلاگ را احاطه کرده است. آستین الاستومر از طریق بدنه فلزی درگیر شده و در جای خود قفل شده است. این آستین ضریب اصطکاک کمتری دارد و همچنین خود روغن کاری می شود.

پلاگ ولو روکش دار: در این نوع شیرآلات از بدنه چدنی ارزان قیمت استفاده می شود. بدنه و پلاگ شیر به طور کامل با تفلون پوشانده شده است به گونه ای که به شیر این توانایی را می دهد تا در برابر مایعات خورنده با استفاده از آهن به عنوان بدنه بدن مقاومت کند.

پلاگ ولو خارج از مرکز (Eccentric Plug Valve )

در این نوع طراحی پلاگ ولو از نیمه پلاگ استفاده می شود. این طراحی در برنامه هایی که نیاز به نیروی نشسته بیشتری با حداقل اصطکاک از موقعیت باز تا بسته دارند ، کمک می کند. پلاگ ولو بیرون از مرکز در طیف گسترده ای از خدمات کنترل و جداسازی جریان کاربرد پیدا می کنند. برخی از کاربردهای معمولی پلاگ ولو خارج از مرکز عبارتند از آب تمیز و کثیف ، فاضلاب ، لجن و دوغاب ، هوا و سایر خدمات

پلاگ ولو کشیده شده ( Expanding Plug Valve )

پلاگ ولو کشیده شده در طراحی پیچیده هستند. آنها از اجزای متعددی استفاده می کنند که به پلاگ ولو اجازه می دهد تا به صورت مکانیکی منبسط شود و به آن یک عملکرد دابل اند بیلد ولو در یک ولو می دهد. این نوع شیر ها از مکانیزمی استفاده می کنند که بین موقعیت باز و بسته می چرخد و هر دو مهر و موم را از مسیر جریان محافظت می کند. بدنه و مهر و موم در حین چرخش با یکدیگر تماس نمی گیرند که از ساییدگی و سایش مهر و موم جلوگیری می کند. برای برنامه هایی که نیازی به جداسازی مضاعف ندارند ، اغلب از شیرهای پلاگ برای جلوگیری از آلودگی محصول استفاده می شود.

انواع پلاگ ولو بر اساس الگو

بر اساس الگوها ، پلاگ ولو به شرح زیر طبقه بندی می شوند:

• باز شدن گرد- پورت های گرد کامل در پلاگ و بدنه.
• دهانه مستطیلی با درگاه های مستطیلی شکل از قسمت کامل سوراخ.
• دهانه استاندارد جایی که مساحت شیر کمتر از مساحت لوله استاندارد است.
• درگاه لوزی که دهانه آن از طریق ولو به شکل لوزی است.
• چند پورت با سه یا چند اتصال لوله.
• طراحی ردیوس با کاهش ناحیه انتقال و دارای جریان ردیوس در بدنه.
• پلاگ ولو های کوتاه با درگاههای کاهش ناحیه و کاهش ابعاد فیس  تو فیس

متریال پلاگ ولو

پلاگ ولو را می توان از مواد مختلف تولید کرد. هم فلزی و هم پلاستیکی متداول ترین مواد پلتگ ولو عبارتند از :

• فولاد
• استنلس استیل
• برنز
• برنجی
• پلاستیک و غیره

نماد پلاگ ولو

در P&ID از علامت پلاگ ولو زیر برای شناسایی و تمایز با سایر شیرها استفاده می شود.

شکل 3: نماد  پلاگ ولو

مزایای پلاگ ولو

مزایای اصلی سوپاپ سوپاپ عبارتند از:

• طراحی ساده و قطعات کمتری دارد
• می تواند به سرعت باز یا بسته شود.
• این شیر حداقل مقاومت در برابر جریان را ارائه می دهد.
• استفاده از طرح های چند پورت به کاهش تعداد ولو های مورد نیاز کمک می کند و اجازه تغییر در جهت جریان را می دهد.
• یک سرویس قابل اعتماد در برابر نشت را ارائه می دهد.
• به راحتی تمیز می شوند که می توان بدون برداشتن بدنه از سیستم لوله کشی انجام داد.

معایب پلاگ ولو

محدودیت ها یا اشکالات یک پلاگ ولوعبارتند از:

• برای چرخاندن پلاگ مقدار زیادی اصطکاک لازم است که منجر به نیروی بیشتری برای کارکردن این ولو ها می شود.
• برای ولو های بزرگتر اکچویتور ( محرک ) لازم است.
• قیمت این شیرآلات بیشتر از شیرهای توپی است که طراحی مشابهی دارند.
• افت فشار بیشتر به دلیل کاهش پورت است.

برنامه های کاربردی پلاگ ولو

همانطور که قبلاً گفته شد ، پلاگ ولو برای طیف وسیعی از خدمات مانند هوا ، گاز ، بخار ، دوغاب ، سنگ معدن ، کاربردهای فاضلاب ، سیستم های لوله کشی روغن و غیره مناسب هستند ، برای خلاء و همچنین فشارهای بالا مناسب هستند. اما معمولاً در خدمات کم فشار و دمای پایین استفاده می شود. اکثر پلاگ ولو استفاده می شود:

• برای کنترل جریان جهت ، حتی در سیستم های خلأ متوسط.
• برای مدیریت کارآمد گاز و سوخت مایع.
• برای مدیریت ایمن جریان دمای شدید ، مانند آب تغذیه دیگ بخار ، میعانات و دیگر عناصر از این قبیل.
• برای تنظیم جریان مایعات حاوی جامدات معلق مانند دوغاب.