شیر دیافراگمی

شیر دیافراگمی چیست؟

شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve) یکی از مهم‌ ترین انواع شیرهای صنعتی خطی (Linear) است که نقش کلیدی در کنترل، تنظیم و قطع و وصل جریان سیالات مختلف در خطوط فرآیندی ایفا می‌ کند.

این نوع شیر باتوجه به ساختار ساده و مکانیزم عملکرد خاص، مخصوصاً برای سیالات خورنده، خطرناک و حساس در صنایع شیمیایی، دارویی، غذایی، و حتی آب و فاضلاب بسیار کاربردی است.

دلیل نامگذاری شیر دیافراگمی این است که در ساختار داخلی این شیر، یک دیسک انعطاف‌ پذیر و الاستومری به نام «دیافراگم» وجود دارد. وطیفه اصلی این دیافراگم ایجاد آب‌ بندی کامل و موثر با نشیمنگاه (Seat) شیر است و  به همین دلیل این نوع شیر به نام “دیافراگمی” شناخته می شود. 

از دیگر نقاط قوت این شیرها میتوان به آب‌ بندی مطمئن، کاهش قابل توجه نشتی، مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و خورنده و امکان تعمیر و نگهداری آسان اشاره کرد. با این حال، عمر دیافراگم با توجه به نوع کاربرد و شرایط کاری متغیر است و در برخی موارد ممکن است لازم باشد به صورت دوره‌ای آن را تعویض نمود تا عملکرد ایده‌آل دستگاه حفظ شود.

در مجموع، شیر دیافراگمی با فراهم کردن حداکثر ایمنی، انعطاف‌ پذیری در انتخاب جنس بدنه و دیافراگم و قابلیت استفاده در خطوط فرآیندی متنوع، انتخابی هوشمندانه برای بسیاری از فرآیندهای صنعتی، خصوصاً صنایع حساس به آلودگی و نشتی است.

هدف این مقاله ارائه یک راهنمای جامع برای خرید شیر دیافراگمی است؛ به طوری که با معرفی کامل عملکرد، مزایا و انواع مختلف این شیرها، مشتریان بتوانند بهترین انتخاب را بر اساس نیازهای صنعتی یا تاسیساتی خود داشته باشند. این راهنما تلاش می‌ کند با بررسی انواع، ویژگی‌ ها و نکات فنی، فرآیند انتخاب و خرید شیر دیافراگمی را ساده‌ تر و مطمئن‌ تر سازد.

خرید شیر دیافراگمی از فروشگاه آنلاین پیکاتک

فروشگاه آنلاین تخصصی پیکاتک به عنوان یکی از پیشگامان عرصه واردات و عرضه تخصصی انواع تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی، جایگاهی مطمئن و معتبر برای فعالان صنعت کشور فراهم کرده است. پیکاتک با بهره‌ گیری از تیم کارشناسی مجرب و همکاری با معتبرترین برندهای اروپایی و آسیایی، مجموعه‌ای کامل از محصولات باکیفیت، استاندارد و به‌ روز را به مشتریان خود ارائه می‌ دهد.

اگر به دنبال خرید شیر دیافراگمی اصل با قیمت رقابتی و گارانتی معتبر در ایران هستید، فروشگاه اینترنتی پیکاتک بهترین انتخاب برای شماست.

پیکاتک به عنوان یکی از بزرگترین تأمین‌ کنندگان ابزار دقیق و تجهیزات پایپینگ، انواع شیر دیافراگمی را از معتبرترین برندهای دنیا از جمله شیر دیافراگمی سامسون (SAMSON)، شیر دیافراگمی جورج فیشر (GEORG FISCHER) و شیر دیافراگمی ساندرز (Saunders) ارائه می‌ دهد.

پیکاتک با سال‌ ها تجربه تخصصی در حوزه فروش شیرآلات صنعتی، با در اختیار داشتن تیم فنی مجرب، مجموعه‌ای کامل از شیر دیافراگمی با بدنه مستقیم (straight through) و بدنه برآمده (weir-type) را همراه با انواع اکچویتور برقی و پنوماتیک، پوزیشنر، شیر برقی و تجهیزات کنترلی جانبی عرضه می‌ کند.

برای سفارش آنلاین کافی است از طریق جستجوی سریع بر اساس سایز، متریال، برند، کلاس فشار و نوع عملگر (برقی، پنوماتیک) در سایت پیکاتک، مدل مورد نظر خود را بیابید. 

هر زمان نیاز به استعلام قیمت شیر دیافراگمی، موجودی یا دریافت مشاوره فنی داشتید، کافیست با شماره 88109770-021 تماس بگیرید یا به صورت آنلاین با کارشناسان ما در ارتباط باشید. هدف تیم پیکاتک، تأمین سریع، مطمئن و با کیفیت نیازهای صنعتی شما می باشد.

عملکرد شیر دیافراگمی چگونه است؟

عملکرد شیر دیافراگمی بر اساس حرکت یک دیافراگم انعطاف‌ پذیر برای باز و بسته کردن جریان سیال است. در این دسته از شیرآلات صنعتی، دیافراگم به عنوان عنصر آب‌ بندی عمل کرده و مانع عبور سیال از نشتی‌ ها می‌ شود.

شیر دیافراگمی شامل سه بخش اصلی بدنه، دیافراگم (معمولاً از جنس الاستومر یا PTFE) و درپوش  (Bonnet) است. دیافراگم به استم (Stem) متصل بوده و با حرکت عمودی استم به بالا یا پایین، دیافراگم را حرکت می‌ دهد.

زمانی که فرمان باز شدن داده می‌ شود (چه به صورت دستی و چه با عملگر پنوماتیک یا برقی)، دیافراگم از روی نشیمنگاه (Seat) بلند می‌ شود و مسیر عبور سیال باز می‌ گردد. در این حالت سیال به راحتی از ورودی به خروجی شیر منتقل می‌ شود. با حرکت رو به پایین استم، دیافراگم مستقیماً روی نشیمنگاه می‌ نشیند و شیر بسته می‌ شود. 

نقطه تمایز اصلی شیر دیافراگمی، وجود یک دیافراگم الاستومری نازک و انعطاف‌ پذیر است که به‌ عنوان مجرابند عمل کرده و وظیفه آب‌ بندی کامل مسیر عبور سیال را برعهده دارد. این دیافراگم معمولاً از متریال‌ های مقاوم مانند لاستیک، انواع پلاستیک‌، تفلون، استنلس استیل یا آلیاژ تیتانیوم ساخته می‌ شود تا بالاترین مقاومت را در برابر مواد خورنده، دماها و شرایط فرآیندی مختلف داشته باشد.

ساختار شیر دیافراگمی

شیر دیافراگمی از اجزای مختلفی تشکیل می شود و در ادامه به بررسی اجزای اصلی این شیرها می پردازیم:

بدنه (Body)

بدنه بخش اصلی شیر دیافراگمی است که سیال از درون آن عبور می‌ کند. این بخش معمولاً از متریال‌ های مقاوم مانند چدن، استنلس استیل، PVC یا آلیاژهای تخصصی تولید می‌ شود تا در برابر خورندگی و فشار سیال مقاومت کافی داشته باشد.

داخل بدنه ممکن است یک برآمدگی (در مدل Weir) یا سطح صاف (در مدل Straight Through) وجود داشته باشد. بدنه همچنین نشیمنگاه (Seat) شیر را تعیین می‌ کند که دیافراگم روی آن می‌ نشیند و آب‌ بندی می‌ کند.

دیافراگم (Diaphragm)

دیافراگم یک صفحه انعطاف‌ پذیر و آب‌ بند است که معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی و سایش مانند EPDM، PTFE، NBR یا FKM ساخته می‌ شود. این قطعه کلید اصلی آب‌ بندی شیر بوده و با فشرده شدن روی نشیمنگاه، مانع عبور سیال می‌ شود. دیافراگم، کل محفظه جریان را از اجزای متحرک و محرک شیر جدا می‌ کند و باعث می‌ شود هیچ سیالی به قسمت‌ های مکانیکی یا فنری نفوذ نکند.

استم (Stem)

استم، یا میله متحرک، وظیفه انتقال حرکت از عملگر به دیافراگم را بر عهده دارد. هنگام چرخش یا حرکت عملگر، استم به صورت خطی به بالا یا پایین جابه‌ جا می‌ شود و دیافراگم را روی نشیمنگاه فشار می‌ دهد یا از آن دور می‌کند. استم معمولاً از فولاد ضدزنگ یا آلیاژهای مقاوم ساخته می‌ شود و در تماس مستقیم با سیال قرار ندارد.

عملگر (Actuator)

عملگر بخش بالایی شیر بوده و مسئول تامین نیروی لازم جهت باز و بسته کردن شیر است. این بخش می‌ تواند به صورت دستی (Handwheel)، پنوماتیک یا الکتریکی باشد. با استفاده از عملگر، استم حرکت می‌کند و عملکرد شیر مدیریت می‌ شود. در عملگرهای اتوماتیک، کنترل دقیق باز و بسته شدن شیر از راه دور و با فرمان‌ های کنترلی انجام می‌ شود.

بانت (Bonnet)

بانت یا سرپوش، قسمت بالایی بدنۀ شیر است که عملگر و استم را در خود جای داده و به نوعی محفظه ایزوله بین فضای سیال و بخش‌ های مکانیکی را ایجاد می‌ کند. این قسمت نقش حفاظتی دارد و اجازه نمی‌ دهد سیال یا ذرات به بخش استم، عملگر یا سایر اجزای مکانیکی نفوذ کند. همچنین امکان سرویس و تعویض اجزای متحرک بالا را بدون نیاز به بازکردن کل شیر، فراهم می‌ آورد.

انواع شیر دیافراگمی

شیرهای دیافراگمی به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می‌ شوند که هر یک از این مدل‌ ها ساختار، عملکرد و کاربرد متفاوتی دارند و انتخاب صحیح آن‌ ها، بستگی به نوع سیال، فشار کاری و الزامات فرآیند دارد. در ادامه این دو مدل بررسی می شوند:

شیر دیافراگمی با برآمدگی (Weir-Type Diaphragm Valve)

در این نوع از شیر دیافراگمی، داخل بدنه یک برآمدگی Weir طراحی شده که نشیمنگاه اصلی دیافراگم محسوب می‌ شود. هنگام بسته شدن شیر، دیافراگم از بالا توسط دسته یا عملگر (Actuator) به سمت پایین فشار داده می‌ شود تا بر روی این برآمدگی مرکزی قرار گرفته و مسیر جریان را مسدود کند.

به دلیل اینکه دیافراگم فقط با بخش میانی بدنه در تماس مستقیم است، میزان حرکت و تغییر شکل دیافراگم کاهش می‌ یابد. این ویژگی باعث افزایش عمر مفید دیافراگم و بهبود عملکرد آب‌ بندی می‌ شود.

شیر دیافراگمی با برآمدگی معمولاً در کاربردهایی استفاده می‌ شود که سیال تمیز یا نیمه‌ تمیز با ذرات معلق اندک مانند صنایع دارویی، غذایی، شیمیایی، آب آشامیدنی و بهداشتی عبور می‌ کند. ضمناً این مدل برای فرایندهای استریلیزاسیون (CIP, SIP) و محیط‌ هایی که نظافت و سرویس دوره‌ای اهمیت بالایی دارد، بهترین انتخاب است.

تنها محدودیت آن این است که مسیر جریان به دلیل وجود برآمدگی کمی محدود و باعث ایجاد افت فشار بیشتر نسبت به مدل صاف می‌ شود، همچنین برای عبور سیالات ویسکوز یا دارای ذرات جامد بزرگ، چندان مناسب نیست.

شیر دیافراگمی صاف یا مستقیم (Straight Through Type Diaphragm Valve)

این مدل از شیر دیافراگمی به گونه‌ای طراحی شده است که مسیر عبور سیال کاملاً صاف، مستقیم و عاری از هرگونه مانع یا برآمدگی است.

دیافراگم در این مدل هنگام بسته شدن، به طور کامل روی سطح پایین بدنه قرار می‌ گیرد و از این طریق، آب‌ بندی ایجاد می‌ شود. به علت نبود هیچ مانعی در مسیر عبور جریان، افت فشار در این نوع شیر بسیار ناچیز است و امکان رسوب‌ گذاری یا گرفتگی بدنه تا حد زیادی کاهش می‌ یابد.

شیر دیافراگمی صاف یا مستقیم به طور ویژه برای انتقال و کنترل سیالات ویسکوز، مواد خورنده، سیالات دارای ذرات جامد، دوغاب‌ ها و فاضلاب‌ ها مورد استفاده قرار می‌ گیرد. در سیستم‌ هایی که نیاز به عبور سیال با ذرات درشت و معلق وجود دارد یا جایی که امکان شست‌ و شوی کامل داخل شیر اهمیت دارد، این نوع کاملاً ایده‌آل است.

با این حال، به دلیل وارد آمدن فشار و حرکت بیشتر به دیافراگم در هنگام باز و بسته شدن، عمر مفید آن نسبت به مدل برآمدگی کمتر است. همچنین این نوع شیر معمولاً بیشتر برای قطع و وصل کامل جریان (On/Off) کاربرد دارد و برای کنترل دقیق و تدریجی جریان مانند مدل Weir مناسب نیست.

انتخاب بین شیر دیافراگمی با برآمدگی و شیر دیافراگمی صاف یا مستقیم باید با توجه به شرایط فرآیند، نوع سیال، نیاز به کنترل جریان یا فقط قطع و وصل، میزان تمیزی سیال و هزینه نگهداری انجام شود. مدل برآمدگی برای موارد بهداشتی، تمیز و کنترل جریان مناسب‌ تر است؛ در حالی که مدل صاف، برای سیالات سنگین و حاوی ذرات جامد انتخاب بهتری به شمار می‌ آید.

انواع رایج شیر دیافراگمی بر اساس متریال و اکچویتور

• شیر دیافراگمی دستی (Handwheel Diaphragm Valve): در این نوع، عمل باز و بسته شدن شیر توسط یک دسته (Handwheel) یا اهرم به‌صورت دستی انجام می‌ شود. این مدل برای قطع و وصل یا تنظیم جریان در خطوطی با فشار و سایز کمتر، گزینه‌ای اقتصادی و ساده محسوب می‌ شود. سرعت و دقت عمل بستگی به نیروی اپراتور دارد و معمولاً نیاز به نگهداری خاصی ندارد.
• شیر دیافراگمی پنوماتیک (Pneumatic Diaphragm Valve): در این مدل، عملگر (اکچویتور) با استفاده از فشار هوا شیر را باز و بسته می‌ کند. این نوع برای سیستم‌ هایی که نیاز به کنترل اتوماتیک، سرعت عملکرد بالا و یا کنترل از راه دور دارند، ایده‌آل است. 
• شیر دیافراگمی چدنی (Cast Iron Diaphragm Valve): بدنه این نوع شیر از چدن یا چدن داکتیل ساخته می‌ شود. مزیت اصلی آن قیمت مناسب و مقاومت مکانیکی بالا است. این متریال برای سیالات غیرخورنده، آب خام و فاضلاب بهترین عملکرد را دارد. البته برای سیالات اسیدی یا خورنده پیشنهاد نمی‌ شود، مگر آنکه داخل شیر با لاینینگ (پوشش داخلی مقاوم) تقویت شده باشد.
• شیر دیافراگمی PVC (PVC Diaphragm Valve): مدل PVC از لحاظ بدنه کاملاً پلاستیکی است و در برابر خورندگی، اسیدها، قلیاها، آب نمک و انواع مواد شیمیایی‌‌ مقاومت فوق‌ العاده‌ای دارد. این متریال وزن کمی دارد و نصب آن آسان است. PVC ضدزنگ و عاری از رسوب است، اما تحمل فشار و دمای کمتری نسبت به چدنی یا استیل دارد.

مزایای شیر دیافراگمی

شیر دیافراگمی به دلیل ساختار ساده و مستحکم خود، یکی از پرکاربردترین گزینه‌ ها در صنایع مختلف به شمار می‌ رود. این نوع شیر به گونه‌ای طراحی شده که اجزای داخلی آن به راحتی قابل جداسازی و تعویض هستند، بنابراین در هنگام نیاز به تعمیر یا تعویض دیافراگم، سرویس و نگهداری آن سریع و کم‌ هزینه انجام می‌ شود.

یکی از بزرگترین برتری‌ های شیر دیافراگمی، جداسازی کامل مسیر جریان سیال از قطعات متحرک فلزی می‌ باشد. این ویژگی موجب می‌ شود امکان عبور سیالات خورنده و شیمیایی بدون نگرانی از زنگ‌ زدگی یا خوردگی اجزای شیر فراهم گردد. حتی در مواقعی که سیال دارای ذرات ساینده باشد، به دلیل عدم تماس مستقیم با قطعات متحرک، میزان سایش و خرابی شیر به حداقل می‌ رسد و عمر مفید دیافراگم و بدنه به طور چشمگیری افزایش می‌ یابد.

علاوه براین شیرهای دیافراگمی قابلیت تخلیه کامل (Self-draining) را دارند؛ به همین دلیل خطر تجمع سیال، آلودگی یا تشکیل رسوبات در خطوط به حداقل می‌ رسد. این خصوصیت، به خصوص در سیستم‌ هایی که نیاز به شستشو و پاکسازی (CIP/SIP) دارند یا خطوط بهداشتی، اهمیت ویژه پیدا می‌ کند و مانع از باقی‌ ماندن آلودگی و باکتری در مسیر جریان می‌ شود. برخی دیگر از مزایا عبارتنداز:

• آب‌ بندی عالی و جلوگیری از نشتی
• سهولت نگهداری و استریلیزاسیون
• افت فشار کم
• کاهش ضربه قوچ (Water Hammer)
• ساختار مستحکم و عمر طولانی
• مناسب برای سیالات خورنده و سمی
• قابلیت استفاده در صنایع بهداشتی و غذایی
• عملکرد مناسب برای سیالات با ذرات معلق
• قابلیت کارکرد به‌عنوان on/off و کنترل جریان
• موجود در طیف وسیع متریال و سایز

استفاده از شیر دیافراگمی مخصوصاً برای خطوطی که نیازمند آب‌ بندی مطمئن، مقاومت شیمیایی بالا و ایزولاسیون کامل بین سیال و بخش‌ های مکانیکی هستند، یک انتخاب هوشمندانه و اقتصادی است. این شیر در فروشگاه پیکاتک ( پلتفرم تخصصی فروش شیر توپی استیل ) با برندهای معتبر و متریال متنوع ارائه می‌ شود.