ولو چیست؟

بررسی کامل ولو

شیر یک عنصر مکانیکی است که در سیستم های لوله کشی برای شروع ، توقف ، مخلوط کردن ، کنترل یا تنظیم جریان یا فشار سیال با اصلاح عبور از لوله استفاده می شود. ولو ها بخش مهمی از هر سیستم لوله کشی هستند که مایعات ، بخارات ، دوغاب ها ، گازها و مخلوطی از مایع و فازهای گازی محیط های مختلف جریان را منتقل می کند. شیرآلات پرهزینه ترین اجزای لوله کشی سخت در یک کارخانه هستند. آن ها می توانند تا 20 تا 30 درصد از هزینه های کل لوله کشی برای یک کارخانه فرآیند را به خود اختصاص دهند. اندازه یک شیر بر اساس اندازه انتهای آن متصل به سیستم لوله کشی تعیین می شود.

انواع متداول شیرآلات می توانند به صورت خودکار یا دستی کار کنند یا دارای اکچویتور باشند. اکچویتور  های ولو ها می توانند برقی ، پنوماتیک یا هیدرولیکی ، یا ترکیبی برای کارکردن ولو باشند. شیرها بسته به کاربرد از فلزات و غیر فلزات ساخته می شوند.

انواع شیرآلات

انواع متداول شیرآلات مورد استفاده در سیستم های لوله کشی را می توان بر اساس پارامترهای مختلف طبقه بندی کرد.

انواع ولو بر اساس عملکردها

• نوع شیرها بر اساس اتصالات انتهایی
• شیرآلات بر اساس متریال
• انواع ولو بر اساس عملکرد اکچویتور
• انواع ولو بر اساس حرکت مکانیکی عضو بسته کننده
• شیرها بر اساس درجه بندی فشار و دما
• انواع شیرآلات بر اساس اندازه پورت

انواع شیر بر اساس توابع

طبقه بندی نوع ولو بر اساس توابع در شکل زیر نشان داده شده است.

وظایف اصلی ولو

• شروع یا توقف یک جریان
• افزایش یا کاهش یک جریان
• کنترل جریان
• جلوگیری از جریان برگشت
• جهت از بین بردن سیستم لوله در فشار مشخص برای محافظت از سیستم.
• جهت گاز گرفتن

انواع شیرآلات بر اساس اتصالات

• بر اساس اتصال نهایی به لوله کشی یا نازل های تجهیزات ، شیرها را می توان به شرح زیر طبقه بندی کرد:
• انتهای فلنج (معمولاً شیرهای 2 اینچی و بزرگتر)
• انتهای جوش داده شده با لب (کلاس 900 و بالاتر)
• انتهای پیچ دار (1.5 اینچ و اندازه های کوچکتر)
• انتهای جوش داده شده سوکت (اندازه های 2 اینچ و کوچکتر)
• نوع ویفر

انواع شیرآلات بر اساس متریال

بر اساس متریال ، انواع شیرهای موجود عبارتند از:

• فولاد کربن
• فولاد
• چدن
• برنز
• فولاد ضد زنگ
• آهن انعطاف پذیر
• چدن داکتیل با روکش نیکل
• آلومینیوم
• مس
• برنج
• سیلیکون برنز
• آلومینیوم برنز
• شیرآلات خط دار
• مونل
• استلایت
• هاستلو
• گان متال
• شیشه
• فولادهای خاص
• غیر فلزات مانند PP ، PVC

انواع ولو بر اساس عملکرد اکچویتور

بر اساس انواع اپراتور ، شیرهای صنعتی طبق شکل 3 طبقه بندی می شوند:

اپراتور دستگاهی است که به باز یا بسته شدن شیر کمک می کند. اپراتورهای مختلف موجود در شیرهای صنعتی هستند. اهرمی(Hand lever): برای فعال کردن ساقه های یک ولو کوچک شیر پروانه ای ، شیر توپی و شیر پلاگ استفاده می شود. عملکرد آچار برای شیرهای کوچک پلاگ استفاده می شود.

هند ویل (Hand Wheel): برای اکثر شیرهای کوچکتر محبوب ، Handwheel (شکل 5) رایج ترین وسیله برای چرخاندن ساقه است. هند ویل های معمولی را می توان با استفاده از ضربه چکش یا ضربه به هند ویل در صورت نیاز به عمل آسان تر جایگزین کرد.

زنجیر: در مواردی استفاده می شود که هند ویل دور از دسترس باشد. ساقه دارای یک چرخ زنجیره ای یا آچار (برای شیرهای اهرمی) است و حلقه زنجیر در فاصله یک متری از سطح کف کار قرار می گیرد.

ولو های گیربکسی: اپراتورهای از گیربکس برای کاهش گشتاور عملکرد استفاده می شود. این شامل یک چرخ دنده با چرخ دستی است که در صورت یک اپراتور دستی ، ولو را فعال می کند. یک قانون انگشت شست برای در نظر گرفتن اپراتورهای گیربکسی این است     ولو های 350 میلی متر NB و بزرگتر تا 300#،    ولو های 200 میلی متر NB و بزرگتر تا 600#،    ولو های 150 میلی متر NB و بزرگتر تا 1500# و    ولو های 100 میلی متر NB و بزرگتر برای رتبه های بالاتر.

پنوماتیک و هیدرولیک: شرایطی که احتمال بخار قابل اشتعال در آن وجود دارد ، از اپراتور پنوماتیک یا هیدرولیک استفاده می شود. آن ها به اشکال زیر هستند: ·

سیلندر با پیستون دبل  که توسط هوا ، آب ، روغن یا مایعات دیگر هدایت می شود و معمولاً ساقه را مستقیماً فعال می کند.

موتور هوا ، که ساقه را از طریق چرخ دنده فعال می کند. این موتورها معمولاً از نوع شعاعی پیستونی و استوانه ای هستند.

پره ای با عملکرد دوگانه با حرکت چرخشی محدود در یک قسمت ، که ساقه را مستقیماً فعال می کند.

موتور گیربکس برقی: برای شیرهای بزرگ در مکان های دور ، Electric Geared Motor برای حرکت ساقه ولو استفاده می شود.

سلونوئید: این شیرها را می توان برای شیرهای کنترل سریع عمل کرد و با شیرهای قطع و وصل در برنامه های ابزار دقیق سبک استفاده کرد.انواع شیرها بر اساس حرکت مکانیکی عضو بسته کننده اعضای بسته شیر ، حرکات مختلفی را در حین کار نشان می دهند. بر این اساس ، شیرها به شرح زیر گروه بندی می شوند:

شیرهای حرکت خطی: شیرهایی که در آن ها قسمت بسته در یک خط مستقیم حرکت می کند تا بتواند جریان را کنترل ، تنظیم ، متوقف کند ، به عنوان شیرهای حرکت خطی شناخته می شوند. شیرهای دروازهای ، گلوب ولو ، شیردیافراگی ، خرج کردن و بلند کردن ، شیرهای حرکت خطی هستند. شیر های خطی دو نوع هستند: ساقه بلند (چند دور) و محوری. در هر دو نوع ولو ، مانع جریان به صورت خطی حرکت می کند اما تفاوت های زیادی در ساخت و عملکرد وجود دارد.

شیر های حرکت دوار: در شیرهای پروانه ای ، شیر توپی ، پلاگ ولو ، خارج از مرکز و نوسان ، عضو بسته کننده شیر در یک مسیر زاویه ای یا دایره ای حرکت می کند. این نوع شیرآلات به عنوان ولو حرکت دوار شناخته می شوند زیرا این شیرها بر حرکت چرخشی انسداد جریان متکی هستند. چرخش معمولاً به یک چهارم چرخش یا 90 درجه محدود می شود. شیرهای برع گرد: از سوی دیگر ، برخی از شیر های حرکتی چرخشی تقریباً به یک چهارم چرخش یعنی 0 تا 90درجه حرکت ساقه نیاز دارند تا از حالت کاملاً باز به حالت کاملا بسته حرکت کنند یا برعکس. به این نوع شیرآلات ، شیرهای ربع گرد می گویند. شکل 4 انواع متداول شیر هایی را که دارای انواع مختلف حرکت مکانیکی هستند نشان می دهد.

شیرها بر اساس درجه بندی فشار و دما

بر اساس درجه بندی فشار و دما ، انواع زیر شیرآلات در بازار موجود است.

کلاس 150 (فشار مجاز = 16 بار)

کلاس 300 (فشار مجاز = 40 بار)

کلاس 400

کلاس 600 (فشار مجاز = 100 بار)

کلاس 900 (فشار مجاز = 160 بار)

کلاس 1500 فشار مجاز = 250 بار)

کلاس 2500 ولو (فشار مجاز = 400 بار)

با این حال ، شیر کلاس 400 گاه به گاه در صنعت لوله کشی استفاده می شود. بنابراین کمتر رایج است.

انواع شیرآلات بر اساس اندازه پورت

پورت حداکثر دریچه داخلی برای جریان است. بر اساس اندازه پورت ، شیرها دو نوع هستند:

ولو های با پورت کامل: مساحت موجود تقریباً برابر با سوراخ کامل لوله است.

ولو های پورت کاهش یافته یا ردیوس شده : آن ها دارای پورت کمتری هستند که اثر ونتوری را ایجاد می کند تا درصد زیادی از افت سرعت سر از طریق ولو را بازیابی کرده و در نتیجه افت فشار کلی را در مرتبه نسبتاً پایین ایجاد کند.

اجزای اصلی ولو /قطعات ولو

دو نوع جزء در شیر وجود دارد:

1- قطعات نگهدارنده فشار (بدنه ، سرپوش ، پیچ و مهره دیسک ، تریم ولو و …)

2- قطعات نگهدارنده بدون فشار (سیت های ولو ، ساقه ، بسته بندی ، بوشینگ ، یوک، چرخ دستی ، اکچویتور  ، پیچ و مهره غده و غیره)

بدنه ولو: بدنه ولو محل قطعات داخلی شیر و مسیر عبور سیال است. بدنه ولو با ریخته گری ، آهنگری ، ساخت و یا ترکیبی از دو یا چند روش تولید می شود. بر اساس اندازه و درجه فشار و درجه حرارت و الزامات سرویس ، می توان از انواع فلزات یا غیر فلزات برای تولید بدنه شیر استفاده کرد. انتهای بدنه شیر (شکل 5) برای اتصال با لوله یا نازل های تجهیزات طراحی شده است. برخی از بدنه های ولو با مواد مقاوم در برابر خوردگی پوشانده شده اند.

بونت: بدنه ولو به بونت  یا روکش محکم می شود ، پوسته دیگری که فشار را نگه می دارد. به طور معمول دهانه ای را برای عبور ساقه ولو فراهم می کند. بونت (شکل 5) حاوی یک جعبه چاشنی است. قسمت داخلی ولو از طریق بونت یا روکش قابل دسترسی است. این به عنوان پایه ای برای کارهای بالای ولو مانند یوک ، هندویل و غیره عمل می کند. بونت بر اساس نوع اتصال به صورت پیچ دار ، زیر ، مهر و موم ، پیچ خورده ، جوش داده شده ، مهر و موم تحت فشار و غیره طبقه بندی می شود.

پیچ و مهره

پیچ ها ، مهره ها و واشرها را ترکیبی Bolting می نامند. مواد پیچ ​​و مهره بر اساس برنامه مطابق با کدها و استانداردهای قابل اجرا انتخاب می شوند.

دیسک ولو

دیسک ولو یکی از اجزای اصلی ولو است که بسته به موقعیت خود اجازه می دهد ، جریان گاز را قطع یا متوقف کند. بنابراین ، دیسک مستقیماً بر جریان تأثیر می گذارد. در شیرهای مختلف ، با نام های مختلف شناخته می شود. به عنوان مثال ، دیسک به عنوان یک پلاگین در یک ولو ولو ، توپ در یک شیر توپی ، دروازه در یک شیر دروازه شناخته می شود. دیسک از ریخته گری ، آهنگری یا ساخت ساخته می شود. هنگامی که شیر در موقعیت بسته قرار دارد ، دیسک در برابر سیت دریچه ثابت قرار می گیرد. با استفاده از حرکت ساقه ولو ، دیسک (شکل 5) را می توان برای باز یا بسته شدن شیر کنترل کرد.

تریم ولو

تریم ولو قطعات داخلی شیر قابل جابجایی و تعویض می باشد. این قطعات با محیط جریان در تماس هستند و در مجموع به عنوان تریم ولو شناخته می شوند. نمونه هایی از این قبیل قطعات عبارتند از: سیت (ها) شیر ، پلاگ ، دیسک ، گاید ، بوش و چشمه های داخلی.توجه داشته باشید که بدنه ولو ، بونت ، بسته بندی و غیره حتی اگر با محیط جریان تماس داشته باشند ، تریم ولو محسوب نمی شوند.

سیت ولو

قسمت غیر متحرکی که بدن دارد به عنوان سیت دریچه نامیده می شود. ممکن است یک یا چند سیت در یک ولو وجود داشته باشد. ولو های گلوب یا چرخشی یک سیت دارند در حالی که دریچه دروازه دارای دو سیت است. هر یک در طرف بالادست و پایین دست. دیسک ولو به همراه سیت ها مهر و موم ایجاد می کند که جریان را متوقف می کند.

ساقه ولو

ساقه ولو حرکت مورد نیاز را به دیسک برای باز یا بسته شدن ولو منتقل می کند. یک طرف ساقه (شکل 5) به چرخ دستی ولو ، اکچویتور  یا اهرم متصل است. در حالی که انتهای دیگر با دیسک ولو است. در دریچه های گیت یا گلوب ، حرکت خطی دیسک برای باز یا بسته شدن شیر لازم است ، در حالی که در ولو های پلاگین ، توپی و پروانه ای ، دیسک ولو برای باز یا بسته شدن شیر می چرخد. با این حال ، دریچه های چک (استثنا: ولو های توقف) ساقه ولو ندارند. چهار دسته ساقه ولو وجود دارد.

ساقه در حال افزایش: هند ویل می تواند با ساقه بالا برود یا ساقه می تواند از طریق هندویل ثابت بالا بیاید.

ساقه بدون افزایش: هندویل و ساقه در باز یا بسته بودن ولو در یک موقعیت قرار دارند. در چنین حالتی ، پیچ داخل Bonnet است و با مایع تماس پیدا می کند.   

ساقه کشویی: در این تنوع ، ساقه ولو برای باز یا بسته شدن ولو به داخل و خارج می لغزد.

ساقه روتاری: در شیرهای توپی ، پلاگ وشیر پروانه ای ، اغلب از ساقه ولو روتاری استفاده می شود. برای باز یا بسته شدن چنین ولو هایی ، حرکت یک چهارم پیچ ساقه کافی است.

بسته بندی ساقه ولو:

بسته به کاربرد ؛ بسته بندی ساقه یک یا هر دو عملکرد زیر را انجام می دهد ،جلوگیری از نشت محیط جریان به محیط● جلوگیری از ورود هوای بیرون به شیر در کاربردهای خلاءبسته بندی ساقه در جعبه چاشنی موجود است. حلقه های بسته بندی با سفت کردن مهره بسته بندی یا پیچ و مهره های بسته بندی بسته بندی و فشرده می شوند. فشرده سازی باید برای رسیدن به مهر و موم مناسب کافی باشد.آب بندی بین بونت و استم ولو  آب بندی مناسب بین بونت و ساقه ولو با استفاده از آن انجام می شود     با استفاده از واشر بین کاپوت پیچ دار و بدنه ولو.    با استفاده از بلوز فلزی که در آن خلاء زیاد یا مایعات قابل اشتعال و قابل اشتعال مورد استفاده قرار می گیرد.    استفاده از واشر در شیرهای فلنج برای محکم کردن فلنج های خط.    استفاده از سیت انعطاف پذیر به عنوان واشر خطی برای شیرهای پروانه ای عمل می کند.  با استفاده از بونت ولو ، بدنه ولو یا کاپوت با مکانیسم فعال کننده متصل می شود. یوغ باید به اندازه کافی قوی طراحی شود زیرا تحت تأثیر نیروها ، گشتاورها و گشتاور ایجاد شده توسط اکچویتور  قرار می گیرد.مهره یوک یک مهره با نخ داخلی است و در بالای بونت قرار دارد که ساقه از آن عبور می کند.