شیر تنفسی
شیر تنفسی یک نوع خاص از شیر تخلیه فشار و خلأ است که برای محافظت از مخازن کم فشار استفاده می شود و در آنها مایعات با سرعت زیاد پر شده و کشیده می شوند. نصب مناسب شیرهای تنفسی می تواند از انفجار مخزن در اثر فشار بیش از حد و مچالگی به دلیل شرایط خلا جلوگیری کند. شیر تنفسی تا زمانی که فشار از پیش تعیین شده مخزن به دست نیاید ، بخار را آزاد نمی کند. بنابراین ، می توان از آن برای کاهش تلفات تبخیر استفاده کرد. با حذف فشار یا خلاء بیش از حد ، نوسانات فشار و خلاء را متعادل می کند و ایمنی بیشتری در برابر آتش ایجاد می کند.
با استفاده از پالت یا فنرهای وزن دار در شیر های تنفس ، می توان سطوح حفاظتی فشار و خلاء را کنترل کرد. یک عمل معمول است که هر دو سیستم پالت و فنر را در یک واحد ترکیب کنید تا تنظیمات فشار/خلاء مورد نیاز را فراهم کنید. در شیر تنفسی ، تنظیمات فشار به بخش فنری نیاز دارد ، در حالی که تنظیمات خلاء از روش پالت استفاده می کنند.
کار با شیر تنفسی
شیر تنفسی شامل یک شیر تنفسی داخلی و یک دریچه تنفسی بیرونی است. آنها در کنار هم قرار گرفته یا روی هم قرار گرفته اند. هنگامی که فشار مخزن برابر فشار اتمسفر می شود ، دیسک و نشیمنگاه فشار و شیر خلاء با هم کار می کنند و باعث می شود سیت بدون نشت محکم شود. هنگامی که فشار یا خلاء افزایش می یابد ، دیسک شیر های تنفسی باز می شود و به دلیل اثر “رو نشینی ” در کنار سیت ، مهر و موم خوبی را حفظ می کند.
هنگامی که فشار مخزن افزایش می یابد و به مقادیر طراحی خود می رسد ، شیر فشار باز می شود و گاز موجود در مخزن را از طریق شیر خروجی که به شیر فشار معروف است به داخل جو تخلیه می کند. در این زمان ، شیر خلاء به دلیل فشار مثبت در مخزن بسته می شود. از طرف دیگر ، در طی فرایند تنفس خارج از بدن به دلیل بارگیری مخزن و تبخیر مایع به دلیل دمای بالاتر جو ، شیر خلاء به دلیل فشار مثبت فشار اتمسفر باز می شود. گاز خارجی از طریق شیر مکش معروف به سوپاپ خلاء وارد مخزن می شود. در این مرحله ، شیر فشار بسته می شود. هر دو شیر فشار و شیر خلاء در هیچ زمان به طور همزمان باز نمی شوند. هنگامی که فشار یا خلاء در مخزن به حالت عادی برسد و شیرهای فشار و خلا بسته شوند ، فرایند استنشاق و بازدم متوقف می شود.
انواع شیرآلات تنفسی
شیر های تنفسی را می توان به گروه های زیر طبقه بندی کرد:
شیر تخلیه فشار و خلاء
برای جلوگیری از فشار بیش از حد یا شرایط خلاء، از فشار کامپوزیت و شیر تخلیه خلاء استفاده می شود. دو واحد مستقل یکی برای کنترل فشار و دیگری برای کنترل خلا نیز می توانند در صورت لزوم تولید و تهیه شوند.
پیلوت ریلیف ولو
برای محافظت در برابر فشار کم یا شرایط خلاء، شیرهای ریلیف که توسط پیلوت اداره می شود محافظت ایمن، دقیق و قابل اطمینان را ارائه می دهند.
ریلیف ولو هوا
برای کاهش تلفات تبخیر، از شیرهای بسیار کارآمد با هوا استفاده می شود.
شیر ونت اضطراری
برای شرایط آتش سوزی یا دمای اضطراری، شیر ونت اضطراری فشار مثبت را در مخزن در محدوده پارامترهای طراحی مجاز حفظ می کند.
گیج هچ( Gauge Hatch)
مشابه شیر ونت اضطراری برای اندازه گیری دستی سطح مخزن با نوار فلزی که در آن دستگاه معمولی شناور است.
شیر تانک بلنکتینگ
برای حفظ فشار ثابت در فضای بخار مخزن ذخیره زمانی که مخزن تحت حالت تخلیه یا بخار تحت تراکم به دلیل دمای پایین محیط است ، از شیرهای روکش مخزن استفاده می شود.
عملکردهای شیر تنفسی
عملکردهای اصلی شیر تنفسی عبارتند از:
- کاهش اتلاف بخار از مخزن ذخیره سازی
- جلوگیری از خلاء و فشار از محدوده طراحی مخزن.
- جلوگیری از شرایط اشتعال زا
- محافظت از محتویات مخزن در برابر نفوذ رطوبت
استانداردهای رایج برای شیر تنفسی
استانداردهای رایجی که بر طراحی و انتخاب شیر های تنفسی حاکم است.
DIN EN 14595: مخزن برای حمل و نقل کالاهای خطرناک-تجهیزات سرویس مخازن تحت فشار و هواکش هوا.
API 2000: تهویه مخازن ذخیره سازی جوی و فشار کم.
API 2521: استفاده از دریچه های تهویه تحت فشار تحت فشار برای کاهش اتمسفر
API 2513: اتلاف تبخیر در صنعت نفت-علل و کنترل
مزایای شیر تنفسی
مزایای اصلی استفاده از شیر های تنفسی عبارتند از:
- حفاظت از محتوا
- پیشگیری از خطر آتش سوزی
- پیشگیری از انفجار
- کاهش خوردگی و انتشار.
- تعمیر و نگهداری کم.
- عملکرد پمپ ایمن
نصب شیرهای تنفسی
شیر تنفس باید در بالاترین نقطه بالای مخزن نصب شود تا تلفات تبخیر و سایر اگزوزها کاهش یابد. همچنین ، مستقیم ترین و حداکثر دسترسی به شیر تنفسی را تضمین می کند. معمولاً شیر تنفسی بر روی دهانه نازل یک مخزن ذخیره سازی جوی سقف ثابت نصب می شود. از آنجایی که مخازن ذخیره سازی جوی سقف ثابت فاقد هرگونه دهانه کنترل شده هستند ، احتمال افزایش پارگی در اثر افزایش فشار ناشی از پمپاژ مایع به مخزن یا در نتیجه تغییرات فشار بخار ناشی از تغییرات شدید حرارتی زیاد است. برعکس ، مخزن می تواند در حین عمل پمپاژ یا تغییرات حرارتی منفجر شود. هنگامی که سطح مایع کاهش می یابد ، فشار فضای بخار به زیر فشار اتمسفر کاهش می یابد. این وضعیت خلاء با استفاده از شیر تنفسی کاهش می یابد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر مقاله ترانسمیتر فشار را مطالعه نمایید.
پارامترهای موثر بر عملکرد شیر تنفسی
عملکرد صحیح یک شیر تنفسی به پنج عامل زیر بستگی دارد:
- تنظیمات فشار و خلاء
- تغییرات دما
- دما در مقابل رطوبت
- تعداد ایر لفت و
- مقدار خشک کننده
انتخاب شیرهای تنفسی
شیر تنفسی انتخاب شده باید بتواند نفوذ رطوبت در مخزن را کاهش دهد. این ولو ها باید مخزن را در برابر خلاء و فشار بیش از حد محافظت کنند. بنابراین ، شیر تنفسی باید بسته شود ، مگر در حین ایر لیفت و در شرایط دمای شدید. برخی پارامترهای مخزن باید برای انتخاب مناسب یک شیر تنفسی شناخته شوند. اینها هستند:
- حداکثر فشار و شرایط خلاء که مخزن قادر به تحمل آن است.
- حجم مخزن
- چقدر سریع می تواند تغییر فشار ایجاد شود.
- تغییرات دما در طول ذخیره سازی
- رطوبت و دمای نسبی محل نگهداری.
مواد تشکیل دهنده شیر های تنفسی
شیر های تنفسی معمولاً از مواد زیر ساخته می شوند:
فولاد کربن
آلومینیوم
استنلس استیل
چدن
با این حال ، شیرهای تنفسی را می توان از هر موادی که بر اساس شرایط سرویس مورد نیاز است ، ساخت.