شیر صافی یا strainer، یکی از انواع پرکاربرد شیرآلات است که برای جداسازی ناخالصی‌های معلق در سیال یا جداسازی مایعات از جامدات استفاده می‌شود. این شیرها عموماً در ابتدای خطوط لوله و سیستم‌های پایپینگ نصب میشوند تا از ورود ذرات جامد و ناخالصی‌ها به سایر تجهیزات و قطعات در سیستم جلوگیری کنند.
یک شیر صافی از سه قسمت اصلی تشکیل می‌شود: بدنه، توری و درپوش. بدنه شیر صافی، قسمتی است که سیال از طریق آن عبور می‌کند و در آن نصب می‌شود. توری، بخشی است که جهت جداسازی ذرات جامد از سیال به کار می‌رود. صفحه توری می‌تواند به دو صورت سوراخ‌دار یا مش باشد. در صفحه سوراخ‌دار، با استفاده از پانچ‌ها، سوراخ‌هایی در صفحه صاف ایجاد می‌شود. در صفحه مش، سیم‌های نازک به صورت شبکه‌ای بافته میشوند و مش تشکیل می‌دهند. درپوش نیز بخشی است که بر روی توری قرار می‌گیرد و در صورت نیاز، امکان باز و بسته کردن جریان سیال را فراهم می‌کند.
مزیت استفاده از شیر صافی در مقایسه با فیلترها، قابلیت استفاده مجدد آن است. صافی‌ها معمولاً به‌صورت قابل تمیز کردن و بازیابی هستند، در حالی که بسیاری از فیلترها قابلیت استفاده مجدد ندارند و باید با پر شدن، تعویض شوند. از مزایای دیگر شیر صافی می‌توان به مقاومت کمتری در برابر ایجاد افت فشار اشاره کرد. در عبور سیال از شیر صافی، افت فشار کمتری نسبت به برخی از فیلترها ایجاد می‌شود. هدف استفاده از شیر صافی، محافظت از تجهیزات و قطعات سیستم در برابر رسوب و ناخالصی است. با توجه به این توضیحات، شیر صافی یا strainer یک وسیله است که برای جداسازی ذرات جامد معلق در سیال یا جداسازی مایعات از جامدات در سیستم‌های لوله‌کشی و پایپینگ استفاده می‌شود.
انواع مدل‌های استرینر:
شیرهای صافی بر اساس شکل ظاهری توری به انواع مختلفی تقسیم بندی میشوند که در ادامه به آنها اشاره میکنیم:
Y شکل:
این نوع استرینر دارای یک بدنه شکل Y است که دارای یک توری درونی است. سیال از ورودی وارد بخش بالایی شیر می‌شود و از طریق توری تمیز شده و از خروجی خارج می‌شود. استرینر Y شکل برای جداسازی ذرات جامد بزرگتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
U شکل (سبدی):
این استرینر دارای یک بدنه شکل U و یک سبد داخلی است که به شکل سیم‌های بافته شده ساخته شده است. سیال از ورودی وارد بخش بالایی شیر می‌شود و از طریق سبد تمیز شده و از خروجی خارج می‌شود. استرینر U شکل برای جداسازی ذرات جامد کوچکتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2 سبدی:
این نوع استرینر دارای دو سبد جداگانه است که به ترتیب از سطح بیرونی و داخلی جریان سیال را تمیز می‌کنند. این استرینر برای جداسازی ذرات جامد با سایز‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ساده (صافی موقتی):
این نوع استرینر به عنوان یک صافی موقتی برای جداسازی ناخالصی‌ها در سیال مورد استفاده قرار می‌گیرد. این استرینر برای کاربردهای موقتی و در مدت‌های کوتاه معمولاً استفاده می‌شود.
بک‌فلاش:
این نوع استرینر دارای یک مکانیزم برای شستشوی توری است. با اعمال فشار بر سیال در جهت معکوس، توری تمیز می‌شود و ذرات جامد جمع‌آوری میشوند. استرینر بک‌فلاش برای کاربردهایی که نیاز به شستشو مکرر توری دارند، مناسب است.
خود تمیز شونده:
این نوع استرینر دارای یک مکانیزم خودتمیزکننده است که به طور خودکار توری را تمیز می‌کند. این استرینر برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد بی‌نقص و بدون وقفه دارند، مناسب است.
انواع جنس بدنه شیر صافی:
شیرهای صافی در با توجه به نوع سیال فرآیندی و شرایط خط لوله در انواع جنس ها و متریال های مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند که در ادامه به آنها اشاره میکنیم:
شیر صافی چدنی:
بدنه شیر صافی از جنس چدن ساخته می‌شود. شیر صافی چدنی به دلیل مقاومت و سختی خود، برای کاربردهای صنعتی و صنایع سنگین مناسب است.
شیر صافی برنجی:
بدنه شیر صافی از جنس برنج ساخته می‌شود. این نوع شیر صافی به دلیل خواص ضدزنگ و خواص حرارتی خوب، عموماً در کاربردهای آب و گاز استفاده می‌شود.
شیر صافی فولادی:
بدنه شیر صافی از جنس فولاد ساخته می‌شود. شیر صافی فولادی به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و دما، در کاربردهای صنعتی و صنایع سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر صافی استیل:
بدنه شیر صافی از جنس استیل (فولاد ضدزنگ) ساخته می‌شود. استیل به دلیل خواص ضدزنگ و مقاومت در برابر خوردگی، در کاربردهایی که با سیالات خورنده و شیمیایی سر و کار دارند، استفاده می‌شود.
کاربردهای شیر صافی
شیرهای صافی برای تصفیه سیالات و جداسازی ذرات جامد در خطوط جریان مورد استفاده قرار میگیرند. کاربردهای شیرهای صافی عبارتند از:
1. محافظت از تجهیزات: شیرهای صافی می‌توانند تجهیزات صنعتی مختلفی از جمله پمپ‌ها، مبدل‌های حرارتی، تله‌های بخار و سایر تجهیزات را در برابر ذرات جامد و رسوبات محافظت کنند. با جداسازی ذرات جامد از سیال، احتمال خرابی و خسارت به تجهیزات به شدت کاهش می‌یابد و طول عمر آنها افزایش می‌یابد.
2. حفظ کیفیت سیال: شیرهای صافی به عنوان قسمتی از سامانه تصفیه، به حفظ کیفیت سیال کمک می‌کنند. ذرات جامد و آلودگی‌های دیگر در سیال را جدا کرده و سیال تمیز و عاری از ذرات جامد را ارائه می‌دهند. این موضوع بهبود عملکرد سیستم‌های صنعتی و ایجاد شرایط بهتر برای فرآیندهای دیگر مانند تبادل حرارتی را فراهم می‌کند.
3. جمع‌آوری ذرات معلق: شیرهای صافی، به خصوص استرینرهای Y شکل و استرینرهای U شکل، در خطوط جریان برای جمع‌آوری ذرات معلق و رسوبات خط استفاده میشوند. این استرینرها با قرار دادن قسمت جمع‌آوری در پایین خط جریان، امکان جمع‌آوری و تخلیه ذرات جامد را فراهم می‌کنند. همچنین، برخی استرینرها می‌توانند خود پاک‌کن باشند، به این معنی که با تغییر مش استرینر یا استفاده از شیر بلودان، می‌توان آنها را تخلیه و پاک کرد.
4. کاهش افت فشار: استفاده از شیرهای صافی ممکن است منجر به افت فشار در خطوط جریان شود. استرینرهای U شکل معمولاً افت فشار کمتری نسبت به استرینرهای Y شکل ایجاد می‌کنند. با انسداد صافی استرینر، افت فشار افزایش می‌یابد. برای رفع این مشکل، می‌توان مش صافی یا نوع استرینر را تغییر داد.
به طور کلی، شیرهای صافی در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، صنعت شیمیایی، آب و فاضلاب، برقایی از کاربردهای شیرهای صافی استفاده میشوند. این شیرها بهبود عملکرد سیستم‌ها، حفظ تجهیزات و افزایش کیفیت سیال را ممکن می‌سازند.
مزایا و معایب استفاده از شیر صافی
شیر صافی در صنایع مختلف مزایا و معایب خاصی دارد:
- حفاظت از خطوط انتقال سیالات: شیر صافی قادر است ذرات خارجی و ذرات حاصل از اکسیداسیون را جدا کند و از ورود آنها به خطوط لوله جلوگیری کند. این امر به طول عمر سیال و تجهیزات کمک می‌کند.
- کاهش هزینه‌های نگهداری و تمیز کردن: با استفاده از شیر صافی، نیاز به پاکسازی مکرر خطوط و قطعات از رسوبات و ناخالصی‌ها کاهش می‌یابد. این موضوع باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های نگهداری و تمیز کردن می‌شود.
- مقاومت و عمر طولانی: بسیاری از شیرهای صافی دارای عمر طولانی و مقاومت در برابر پوسیدگی و خوردگی هستند. توری آنها از جنس فولاد زنگ‌نزن ساخته شده است و می‌توانند تعویض شوند.
- نصب آسان: شیرهای صافی قابلیت نصب آسان را دارند و هزینه تعمیر و نگهداری آنها پایین است.
- نیاز به بازدید و پاکسازی دوره‌ای: شیرهای صافی نیاز به بازدید و پاکسازی دوره‌ای دارند، در غیر این صورت مواد زائد به مرور زمان انباشته شده و می‌تواند جریان آزاد سیال را مسدود کند و عملکرد سیستم را کاهش دهد.
- افت فشار: در صورتی که سیستم پایپینگ شامل تغییر جهت باشد، استفاده از شیر صافی ممکن است باعث افت فشار در جریان عبوری سیال شود.
- مشکلات در اتصالات و نشتی: اتصالات فلنجی ممکن است با مشکلاتی روبرو شوند و احتمال نشتی در قسمت درزگیر نیز وجود دارد.
به طور خلاصه، شیر صافی با ایجاد حفاظت در برابر ذرات خارجی و رسوبات، کاهش هزینه‌های نگهداری و تمیز کردن، و داشتن عمر طولانی و قابلیت نصب آسان، مزایا ویژه‌ای در صنایع دارد. با این حال، نیاز به بازدید و پاکسازی دوره‌ای، افت فشار و مشکلات ممکن در اتصالات و نشتی، بعضی از معایب استفاده از شیرهای صافی هستند.
نتیجه گیری
با توجه به مزایا و معایب استفاده از شیرهای صافی، می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از آنها در بسیاری از صنایع و سیستم‌ها ضروری است. انتخاب نوع شیر صافی باید بر اساس فشار کاری سیستم، حساسیت پروژه نسبت به رسوب و ذرات جامد، و شرایط محیط کاری صورت گیرد. با رعایت این نکات، می‌توان شیر صافی مناسبی را انتخاب کرده و طول عمر و کارایی سیستم را بهبود بخشید.
