شیر توپی (Ball Valve)
این نوع شیرفلکه ها ضربه ای نیز نامیده می شوند. جریان آب در این نوع شیرفلکه ها از میان سوراخ یک ساچمه کروی که در جایگاه کروی کاملا صیقلی شده ای قرار دارد٬ عبور می کند. برای باز و بسته کردن این نوع شیرفلکه ها نیز مانند شیرفلکه های سماوری فقط گردش 90 درجه ای دسته شیرفلکه ها کافی است. این شیرفلکه ها نیز مقاومت کمی در برابر جریان آب ایجاد می کنند. از این نوع شیرفلکه ها در لوله کشی آب گرم و سرد و همچنین لوله کشی گاز فشار ضعیف می توان استفاده کرد.
شیر توپی شیر صنعتی است که عضو مسدود کننده جریان بصورت به صورت کره و یا نیم کره‌ای است که حول یک محور عمودی نسبت به جهت جریان سیال دوران می نماید. ساختمان شیر توپی عموماً دارای یک بدنه، یک یا دو درپوش (کلوژر) آب‌بندی، یک عضو کروی شکل که در آن سوراخی برای عبور سیال تعبیه شده، دو سیترینگ و یک ساقه میباشد.
این نوع شیرفلکه در دسته بندی شیرفلکه ها قطع و وصل جریان (on- off) قرار داشته و در حالت نیم باز دچار آسیب خواهند شد. عضو مسدود کننده کانال جریان (کره یا گهگاه نیم کره)، که بوسیله ساقه شیرفلکه حرکت ۹۰ درجه ای خواهد داشت وظیفه باز و بسته کردن شیرفلکه را بر عهده دارد. بهمین دلیل به آن شیرفلکه ها، شیرفلکه های quarter-turn action و Quick Opening نیز می گویند. در روی توپک سوراخی تعبیه گردیده است که در حالت باز در مسیر کانال جریان قرار خواهد گرفت.
انواع شیرهای توپی
این شیرفلکه ها دارای طراحیهای متنوع از لحاظ ساختار می باشند.
شیرفلکه های توپی با بدنه چند تکه(Split Body)
SPLIT BODY – BALL VALVE – ۳ PIECE BODY – SIDE ENTRY – TRUNNION
بدنه این دسته از شیرفلکه های توپی یک، دو و یا سه تکه هستند و قطعات بهم به روش اتصال موقت (پیچ و مهره) متصل می شوند. مونتاژ قطعات داخلی از کنار (SIDE ENTRY ) و یا از بالا (TOP ENTRY) می باشد. با عنایت به ساختار درونی و مکانیزم داخلی نیز به دو دسته Floating و Trunnion تقسیم می گردد.
مزایا شیرفلکه ها: قیمت پایین – مونتاژ و دمونتاژ ساده – سهولت در تعمیر از مزایای این نوع از شیرفلکه های توپی در مقایسه با شیرفلکه های توپی با بدنه تمام جوشی می باشد.
شیرفلکه های توپی با بدنه تمام جوشی(Fully welded Body)
قطعات بدنه این دسته از شیرفلکه های توپی به روش جوشکاری بهم متصل می شوند. مونتاژ قطعات داخلی از کنار (SIDE ENTRY ) و یا از بالا (TOP ENTRY) می باشد ولی جهت مونتاژ کردن شیرفلکه ها نیاز به بریدن جوش متصل کننده قطعات می باشد. با عنایت به ساختار درونی و مکانیزم داخلی نیز به دو دسته Floating و Trunnion تقسیم می گردد.
مزایا شیرفلکه ها: قابلیت استفاده در خطوط انتقال زیر زمینی (دفنی) – قابلیت استفاده در فشارهای بالا – طول عمر بالا از مزایای این نوع از شیرفلکه های توپی در مقایسه با شیرفلکه های توپی با بدنه چند تکه می باشد.
شیر کشویی( Gate Valve)
شیرفلکه های کشویی بیشتر در محل هایی به کار می روند که بخواهند جریان سیال را به طور کامل بسته یا باز نمایند. از خواص این شیرفلکه ها کم بودن افت فشار در طول شیرفلکه می باشد به همین دلیل در سر راه لوله های طویل از این شیرفلکه ها به کار می رود. هنگامی که کشو یا بندآور (gate) کاملا به بالا هدایت شده و از مسیر جریان سیال خارج گردیده و در نتیجه هیچ مقاومتی در مقابل عبور جریان ندارد ولی اگر کشو به پایین ترین محل خود هدایت شده باشد در نتیجه سیال بعلت تغییر مسیر و تصادم با کشو ایجاد تلاطم و افت فشار می نماید. در لوله کشی ها اغلب لوله و شیرفلکه به هم پیوسته اند(بوسیله جوشکاری یا بوسیله پیچ)ولی به طور کلی اتصال شیرفلکه و لوله بوسیله فلنچ و پیچ و مهره انجام گردیده و برای جلوگیری از نشتی بین لوله فلنج شیر لائی آب بندی یا Gasket گذارده می شود.
شیرفلکه کشویی یک شیر مسدود کننده است که برای دو حالت باز یا بسته مناسب می باشد. این شیرفلکه دارای نشیمنگاه است که زبانه شیرفلکه روی آن می نشیند و مسیر عبور سیال را سد می کند. شیر کشویی را می توان به صورت دستی از طریق فلکه یا آچار مخصوص (در صورت نصب در یک محفظه) و یا به وسیله یک محور (در صورت نصب در زیر زمین) باز و بسته کرد. باز و بسته کردن شیرفلکه به صورت خودکار از طریق مکانیزم نیز مخصوص امکان پذیر است و جهت استاندارد بستن شیرفلکه، موافق جهت عقربه های ساعت است.
شیر کشویی چدنی وسیله ای برای تنظیم عبور سیال میباشد و شیرفلکه های کشویی چدنی را به دو دسته می توان تقسیم کرد:
شیر کشویی چدنی با زبانه فلزی
شیر کشویی چدنی با زبانه لاستیکی
گستره کاربرد شیر کشویی زبانه لاستیکی
عمر کاری بسیار طولانی و عدم رسوبگیری از مهمترین مزایای این شیرفلکه ها می باشد. قطع و وصل جریان در تامین آب، تصفیه خانه ها، فاضلاب، آبیاری، سدها، موتور خانه ها، نیرو گاه ها و غیره. مورد استفاده برای سیالاتی چون آب آشامیدنی، فاضلاب، روغن، هوای فشرده،سیالات غیر اسیدی ،و غیره تا دمای C °۷۰.
این شیرفلکه ها عموما از از اجزا زیر تشکیل شده اند:
۱- میله انتقال حرکت (میل فلکه یا استم) در دو نوع درجا و بالا رونده
۲- زبانه با وجوه یکپارچه و یا مجزا
۳- نشیمنگاه زبانه فلزی یا نشیمنگاه زبانه الاستومری
۴- نشیمنگاه بدنه فلزی یا نشیمنگاه الاستومری بدنه
۵- متعلقات از آلیاژهای آهن یا مس
۶- فلنج های انتهایی
گستره اقطار و فشارهای اسمی در این شیرفلکه ها:
شیرفلکه ها کشویی چدنی با اقطار اسمی (دی ان – DNN) به صورت ذیل هستند : (اعداد به میلی متر میباشد.)
۵۰ میلیمتر ۶۵ میلیمتر ۸۰ میلیمتر و ۱۰۰ ، ۱۲۵ ، ۱۵۰ ، ۲۰۰ ، ۲۵۰ ، ۳۰۰ ، ۴۰۰ ، ۵۰۰
توجه: قطر اسمی عددی است صحیح نزدیک به قطر داخلی برحسب میلیمتر و فشار اسمی عددی است است نزدیک به فشار کار بر حسب بار.
طرز کار شیر کشویی:
شیرفلکه های ساخته شده طبق این استاندارد بوسیله شیر فلکه دستی مستقیما یا از طریق چرخ دنده ویا بوسیله موتور محرک عمل می نمایند. استفاده از چرخ دنده ویا موتور محرک باید مطابق استاندارد مربوطه باشد. شیرفلکه باید با گردانیدن فلکه در جهت عقربه ساعت بسته و در جهت خلاف آن باز گردد.
شیر فلکه کشویی چدنی برای سیالاتی چون آب خام، آب آشامیدنی، فاضلاب، روغن، هوای فشرده و تمامی گازهای خنثی مورد استفاده قرار می گیرند. در جهت انتقال آب سرد و گرم فشار قوی در تاسیسات موتورخانه ها،کارخانجات،نیروگاهها و صنایع نفت استفاده می شود. محدوده کاربرد در تأسیسات آبرسانی و آب گرم تا ۸۰ درجه سانتی گراد بالای صفر میباشد.
شیر برگشت معکوس فاضلابی(Back Water Valve)
این نوع شیرفلکه ها فقط در لوله کشی فاضلاب مورد استفاده٬ قرار می گیرند و کاملا شبیه شیرفلکه های یک طرفه آزاد عمل می کند. در حالاتی که به علل مختلف٬ فاضلاب به سمت مجراهای ورودی فاضلاب ساختمان برگشت می کند٬ این شیرفلکه ها از این عمل جلوگیری می کند. این نوع شیرفلکه ها٬ معمولا در جاهایی نظیر زیر زمین ساختمان که ارتفاع کمی نسبت به محل دفن فاضلاب دارد٬ برای جلو گیری از برگشت فاضلاب نصب می شود.
شیرفلکه های یکطرفه(Non return or Check Valves)
از شیرهای یکطرفه برای جلوگیری از بازگشت مایع یا گاز که به مقصد فرستاده شده انتقال می گردد. دلایل استفاده از آن هم در صنایع و وسایل خانگی به شرح زیر می باشد:
در منازل: روی ورودی آب را به طرف ساختمان قرار می دهند که در صورت قطع آب مقدار آبی که در وسایل خانگی و داخل لوله ها ذخیره شده به لوله اصلی باز نگردد.
روی لوله ورودی آبگرمکن ها قرار می دهند که بر اثر قطع آب ویا شکستن لوله در داخل ساختمان آب ذخیره شده در مخرن آبگرمکنخالی نشود. زیرا ممکن است کوره به کار ادامه دهد و باعث سوختن آبگرمکن گردد.
در پالایشگاه ها شیر یکطرفه را روی لوله خروجی تلمبه قرار می دهند که پس از انتقال مقدار لازم مواد نفتی٬ و بستن تلمبه یا خاموش شدن اضطراری تلمبه مواد ارسال شده نتواند برگردد زیرا در اثر برگشت علاوه بر هدر رفتن انرژی مصرف شده برای ارسال آن ممکن است طرف دریافت کننده مواد را نیز با کمبود فوری مواجه سازد از این مهمتر ممکن است فشار مایع برگشتی که از همان مسیر رفته معکوس شود و در نتیجه تلمبه گریز از مرکز را با سرعت فزاینده بچرخاند و سرعت آنقدر زیاد شود که تلمبه داغ شده از کار بیفتد و حتی منفجر شود.
طرز کار آنها به این صورت می باشد که فشار مایع یا گاز دریچه را بلند می کند و باعث عبور مایع یا گاز می شود تا زمانی که فشار زیر دریچه بیشتر از فشار روی آن باشد شیر باز می ماند و عبور مایع یا گاز ادامه می یابد اگر به هر علتی فشار زیردریچه کمتر از فشار روی آن شود وزن خود دریچه و فشار موادی که قصد برگشتن دارند باعث بسته شدن شیر و جلوگیری از برگشت مواد می شود.