انواع ولوهای ابزار دقیق و کارایی آن

انواع ولوهای ابزار دقیق و کارایی آن

ولوهای ابزار دقیق یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های صنعتی و پالایشی هستند که برای کنترل دقیق جریان مایعات و گازها به کار می‌روند. این ابزارها به دلیل دقت بالا و عملکرد قابل اعتماد، نقش حیاتی در بسیاری از صنایع دارند. در این مقاله به بررسی "ولوهای ابزار دقیق" می‌پردازیم و کاربردهای مختلف آن‌ها را در صنایع گوناگون توضیح خواهیم داد.

معمولا شیرآلات صنعتی مورد استفاده در صنعت پایپینگ (Piping) تحت عنوان ولو شناخته می شوند. ولوها از اجزای مهم و و کلیدی در صنعت پایپینگ به شمار می روند، به همین دلیل طراحی مناسب آن ها بسیار حائز اهمیت است. ولوهای ابزار دقیق اغلب برای توقف، راه اندازی و کنترل فلو در سیستم های پایپینگ استفاده می شود، ولوها اغلب به صورت سری در خط لوله نصب می شوند به همین دلیل باید دارای یک ایزولاسیون مناسب در خط لوله باشند.

این تجهیزات به مانند کلید قطع و وصل جریان در مدارات الکتریکی برای قطع و وصل فلو و همچنین به مانند مقاومت برای کنترل فلو در سیستم های پایپینگ مورد استفاده قرار می گیرند.

ولوهای ابزار دقیق دارای انواع مختلفی هستند که برای کاربردهای مختلف در صنعت از آن ها استفاده می شود.ولوهای ابزار دقیق را معمولا بر اساس معیارهای مختلفی از جمله: عملکرد ولو در سیستم، نوع عملگر، نوع اتصال در خط لوله و نوع المان مسدود کننده دسته بندی می کنند، اما یکی از رایج ترین معیارها، تقسیم بندی بر اساس نوع المان مسدود کننده است.ّ

شیر کروی

شیر کروی (Globe Valve) بیش ترین کاربرد این نوع ولوها در صنعت برای کنترل و باز و بسته کردن فلو است. این نوع شیرها معمولا دارای بدنه ی کروی شکل هستند به همین دلیل به آن ها شیر کروی می گویند.

همانطور که در شکل زیر می بینید این شیرها دارای یک دیسک مخروطی متصل به ساقه است که با حرکت خطی این دیسک، جریان عبوری از آن کنترل می شود. سیال هنگام عبور از شیر باید دو حرکت 90 درجه انجام دهد به مین دلیل افت فشار در شیر کروی حتی در حالت کاملا باز قابل توجه است. افت فشار بالا از معایب و ضعف های اصلی این نوع ولو محسوب می شود. 

شیر دروازه ای

شیر دروازه ای (Gate Valve) که به آن شیر چاقویی و شیر کشویی نیز گفته می شود، رایج ترین شیرهایی هستند که برای روشن و خاموش شدن از آن ها استفاده می شود، در واقع اغلب این نوع شیرها تنها در دو حالت کاملا باز و کاملا بسته عمل می کنند و برای کنترل سیال به کار نمی روند.

همانطور که در شکل زیر مشخص است این شیرها دارای یک دیسک صاف هستند که با حرکت خطی آن باعث باز یا بسته شدن شیر می شود. شیرهای دروازه ای معمولا در کاربردهایی که شامل مایعات چسبناک مانند: روغن های سنگین، گریس سبک، لاک و ... است مورد استفاده قرار می گیرند.

شیر سوزنی

شیر سوزنی (Needle Valve) دارای یک سوپاپ سوزنی است که به صورت خطی حرکت می کند و با استفاده از آن فلوی سیال عبوری را کنترل می کند. از این نوع ولوها به طور گسترده برای بخار، هوا، گاز، آب و سایر مایعات غیر چسبناک  استفاده می شود. شیرهای سوزنی با کنترل فلوی عبوری مانع از آسیب رسیدن به سایر تجهیزات بر اثر افزایش ناگهانی فشار می شوند. از معایب عمده این نوع ولوها می توان به افت فشار زیاد سیال و همچنین احتمال گرفتگی دهانه ی آن توسط فلوی سیال اشاره کرد.

شیر گلویی

شیر گلویی یا پینچ ولو (Pinch Valve) از ارزان ترین ولوهای ابزار دقیق محسوب می شود و دارای طراحی بسیار ساده ای است. همانطور که در شکل زیر مشخص است این نوع ولوها از یک مجرای انعطاف پذیر با دو دیسک در بالا و پایین آن تشکیل شده اند که با حرکت خطی دیسک ها سیال عبوری از آن کنترل می شود. یکی از پرکاربردترین موارد استفاده از شیرهای گلویی در کنترل دوغاب ها، مایعات با مقادیر زیاد جامدات معلق و مواد شیمیایی خورنده است.

شیر دیافراگمی

شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve) دارای یک دیافراگم یا دیسک قابل انعطاف و یک ساقه است که با حرکت خطی ساقه دیافراگم مسیر جریان را باز یا مسدود می کند. در واقع المان مسدود کننده در این نوع شیرها دیافراگم یا دیسک انعطاف پذیر است. شیر دیافراگمی اغلب برای کنترل سیالات چسبناک و خورنده مورد استفاده قرار می گیرند.

شیر سماوری

شیرهای سماوری جزء شیرهای قطع و وصل محسوب می شوند. چرخش این نوع شیرها بصورت دورانی و ربع گرد می باشد یا به عبارت دیگر دارای چرخش نود درجه هستند ، المان مسدود کننده در شیرهای سماوری یک دیسک به شکل استوانه یا مخروط است که دارای یک مجرا در وسط آن برای عبور سیال است.

این نوع ولوها در حالت کاملا باز مقاومت کمی از خود نشان می دهند در نتیجه افت فشار کمی نیز خواهند داشت. شیرهای سماوری اغلب در انتقال سیالات به کار می روند و به ندرت برای جابه جایی مواد جامد از آن ها استفاده می شوند.

شیر توپی

شیر توپی (Ball Valve) یکی از انواع شیرهای دورانی محسوب می شوند و دارای حرکت ربع گرد یا 90 درجه هستند. در کاربردهایی که بسته شدن محکم شیر مدنظر باشد از این نوع ولوها استفاده می شود زیرا قابلیت آب بندی خوبی دارند. در ساختار این نوع شیرها به مانند شیرهای سماوری یک المان مسدود کننده با یک مجرا با دهانه ی گرد برای عبور سیال وجود دارد.

شیرهای توپی به هنگام باز بودن کامل دارای حداقل افت فشار هستند. المان مسدود کننده این شیرها شبیه یک کره است به همین دلیل به آن ها شیر توپی می گویند.

شیر پروانه ای

شیر پروانه ای (Butterfly Valve) نیز یکی از انواع شیرهای دورانی محسوب می شود که اغلب برای قطع و وصل کردن (On-Off Valve) سیال به کار می رود. عنصر مسدود کننده جریان سیال در شیرهای پروانه ای یک دیسک دایره ای است که محور آن عمود بر جهت جریان سیال است.

این نوع ولوها قیمت و وزن پایین تری نسبت به سایر شیرها دارند و حجم کمتری از فضا را اشغال می کنند و همچنین سرویس و نگهداری از این نوع شیرها به نسبت سایر شیرها ساده تر است. این نوع شیرها بر اساس نوع عملگر به سه دسته ی دستی، هیدرولیک و پنیوماتیک تقسیم می شوند. از این نوع ولوها در مواردی که جریان مایعات دارای مقادیر زیاد جامدات معلق است مورد استفاده قرار می گیرند.