شیر سماوری (پلاگ ولو)
شیر سماوری چیست؟
شیر سماوری که با نام پلاگ ولو (Plug Valve) نیز شناخته می شود، یکی از مهم ترین و کاربردی ترین شیرآلات صنعتی برای قطع و وصل (On/Off) جریان انواع سیالات به شمار می رود. این شیر در صنایع گوناگون از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب و سیستم های انتقال سیال به دلیل طراحی ساده، کاربری آسان، قابلیت عملکرد سریع و همچنین اطمینان بالا مورد توجه قرار گرفته است.
ساختار اصلی شیر سماوری شامل یک دیسک یا پلاگ مخروطی یا استوانهای است که دارای سوراخی جهت عبور جریان می باشد و چرخش 90 درجهای پلاگ امکان باز یا بسته شدن کامل مسیر سیال را فراهم می کند. از این رو شیر سماوری جز دسته شیرآلات ربع گرد یا Quarter Turn قرار می گیرد.
مزیت مهم شیر سماوری نسبت به سایر شیرها مانند شیر توپی، علاوه بر عملکرد سریع، توانایی انتقال و کنترل سیالات مختلف نظیر مواد خورنده، اسیدی، قلیایی و حتی سیالات دارای ذرات معلق است. این شیرها معمولاً به صورت دو راهه یا سه راهه تولید می شوند و بسته به شرایط فرآیندی و نیاز کاربر، مدل مناسب انتخاب می گردد.
هدف از این مقاله پیکاتک، ارائه یک راهنمای جامع برای خرید و بررسی کامل ویژگی ها، کاربردها و انواع شیر سماوری است. در این مطلب تلاش کرده ایم تا ضمن معرفی عملکرد و ساختار شیر سماوری، نکات کلیدی جهت انتخاب مناسب ترین مدل متناسب با نیازهای صنعتی و فرایندی شما را به صورت کاملاً تخصصی و کاربردی بیان کنیم.
همچنین با تحلیل مزایا، معایب و معیارهای مهم خرید پلاگ ولو، به شما کمک خواهیم کرد تا بهترین انتخاب را برای پروژههای خود انجام دهید و از خدمات و مشاوره تخصصی فروشگاه پیکاتک بهرهمند شوید.
مشخصات فنی شیر سماوری
شیرهای قطع و وصل سماوری با انواع متریال (فولادی، استیل، برنجی و...) و اتصالات فرآیندی (دنده ای، فلنجی و ...)تولید می شوند. همچنین در دو نوع روانکاری شده (Lubricated) برای فشارهای بالا و کاهش اصطکاک و روانکاری نشده (Non-Lubricated) برای حداقل نیاز به تعمیر و نگهداری و عدم کاربرد در دماهای بالا ارائه می شوند.
پلاگ ولوها قابلیت تجهیز به انواع عملگرهای دستی (اهرم و گیربکس)، پنوماتیکی و الکتریکی را نیز دارند و مناسب اتوماسیون صنعتی و سیستم های کنترلی پیشرفته هستند. تنوع سوراخکاری پلاگ، باعث شده شیر سماوری در مدل های گرد، مستطیلی، استاندارد و فول پورت برای عبور سیالات با دبی و ویسکوزیته های مختلف تولید گردد تا هر نوع نیاز فرآیندی برآورده شود.
شیر سماوری مطابق با استانداردهای معتبری همچون API 6D، API 599 و BS5353 طراحی و تولید می شود و همچنین کلیه تست های عملکردی آن معمولاً بر اساس استاندارد API 6D انجام می گیرد. این ویژگی ها باعث شده است که پلاگ ولوها در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، نیروگاهها و سایر صنایع مرتبط بهدلیل کنترل پذیری مناسب، مقاومت بالا در برابر فشار و دمای بالا و دوام قابل توجه، کاربرد گستردهای داشته باشند.
خرید شیر سماوری از فروشگاه اینترنتی پیکاتک
فروشگاه اینترنتی ابزار دقیق پیکاتک با سابقهای درخشان به عنوان یکی از معتبرترین و تخصصی ترین مراجع فروش شیرآلات صنعتی، تجهیزات ابزار دقیق و ملزومات پایپینگ در ایران شناخته می شود. پیکاتک فعالیت خود را بر پایه ارائه خدمات مشاوره تخصصی، تأمین تجهیزات اصل و بهبود سطح خدمات مهندسی راه اندازی کرده و امروز به انتخاب اول بسیاری از مهندسان، تامین کنندگان و مدیران صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه ها و صنایع بزرگ کشور بدل شده است.
پیکاتک به عنوان بزرگترین مرکز تخصصی عرضه شیرآلات صنعتی و تجهیزات ابزار دقیق در کشور، مجموعهای کامل از انواع شیر سماوری (Plug Valve) با تنوع سایز، فشار کاری و برندهای مختلف را ارائه می دهد. تمامی شیر سماوری های عرضه شده دارای اصالت، کیفیت بالا و قیمت مناسب بوده و انتخابی مطمئن برای پروژههای صنعتی و خطوط انتقال مختلف به شمار میرود.
اگر به دنبال خرید شیر سماوری برای مصارف صنعتی، خطوط انتقال، سیستم های پایپینگ یا پروژه های نیروگاهی هستید، پیکاتک بهترین گزینه برای شماست. در این فروشگاه می توانید به راحتی انواع شیر سماوری مورد نیاز خود را به صورت آنلاین سفارش دهید، از مشاوره کاملاً رایگان بهرهمند شوید و همچنین به آخرین قیمت ها و اطلاعات فنی محصولات دسترسی داشته باشید.
تیم تخصصی پیکاتک همواره آماده پاسخگویی، راهنمایی فنی جهت انتخاب صحیح محصول و صدور پیشفاکتور در کوتاهترین زمان ممکن است. برای دریافت مشاوره رایگان یا استعلام قیمت و ثبت سفارش شیر سماوری، همین حالا با کارشناسان ما در ارتباط باشید. تجربه خریدی سریع، مطمئن و تخصصی تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی را با پیکاتک تجربه کنید.
اجزای شیر سماوری (پلاگ ولو)
اجزای اصلی شیر سماوری متشکل از بدنه، پلاگ (دیسک)، استم و عملگر است و طراحی داخلی آن بهگونهای است که در موقعیت باز، سوراخ روی دیسک هم راستا با مسیر عبور سیال قرار می گیرد و در وضعیت بسته، با چرخش پلاگ، سوراخ از مسیر جریان خارج می شود و سیال را به طور کامل قطع می نماید. در ادامه اجزای اصلی شیر سماوری معرفی می شود:
بدنه (Body)
بدنه شیر سماوری، محفظهی اصلی و فیزیکی شیر است که سایر اجزا را در خود جای داده و مقاومت لازم را در برابر فشار و دما ایجاد می کند.
معمولا بدنه از جنس های مقاوم مانند فولاد، استنلس استیل، چدن یا آلیاژهای خاص ساخته می شود تا در برابر خوردگی و سایش سیال دوام بالایی داشته باشد. بدنه دارای ورودی و خروجی است که به خطوط پایپینگ متصل می شوند و مسیر جریان سیال را مشخص می کند.
پلاگ (Plug or Disk)
پلاگ (دیسک) قطعه اصلی کنترل گر سیال درون شیر است و معمولا به شکل استوانه ای یا مخروطی طراحی می شود. روی پلاگ سوراخ یا کانالی برای عبور سیال تعبیه شده که با چرخش پلاگ، مسیر عبور سیال باز یا بسته می شود. جنس پلاگ بسته به کاربرد میتواند از فولاد ضدزنگ، تنوع آلیاژها یا حتی سرامیک باشد. عملکرد پلاگ تأثیر مستقیم بر آب بندی و قابلیت اطمینان شیر دارد.
پورت (Port)
منظور از پورت (Port) در واقع همان سوراخ یا کانال عبور جریان است که روی مجرابند یا پلاگ (Plug) تعبیه می شود. این پورت داخل خود پلاگ قرار دارد و زمانی که پلاگ حول محور خود چرخانده می شود، می تواند در امتداد مسیر ورودی/خروجی بدنه شیر قرار گیرد (در حالت باز)، یا به صورت عمود بر جریان و خارج از مسیر عبور سیال بایستد (در حالت بسته) و مسیر را مسدود کند. شکل پورت (گرد، مستطیلی یا فول پورت) بر اساس نوع کاربرد و میزان دبی مورد نیاز تعیین می شود.
استم (Stem)
استم یا محور، قطعهای است که نیروی عملگر (چه به صورت دستی و چه اتوماتیک) را به پلاگ منتقل می کند. استم از جنس مقاوم و اغلب ضدخوردگی ساخته می شود تا بتواند بارهای ناشی از چرخش و فشار داخلی را به خوبی تحمل کند. استم همچنین رابط میان عملگر و پلاگ است و تضمین کننده حرکت صحیح پلاگ در داخل بدنه محسوب می شود.
عملگر (Actuator)
عملگر می تواند دسته اهرمی ساده (برای قطع و وصل دستی)، گیربکس (در ابعاد و فشارهای بزرگ)، یا انواع عملگرهای اتوماتیک مانند پنوماتیک و الکتریکی باشد. وظیفه عملگر انتقال نیروی لازم برای چرخش استم و در نتیجه باز یا بسته شدن پلاگ است.
نوع انتخابی عملگر به ابعاد شیر، فشار کاری و نیازهای اتوماسیون بستگی دارد و در بسیاری از کاربردهای صنعتی از عملگرهای پنوماتیک یا الکتریکی برای کنترل از راه دور استفاده می شود.
عملکرد شیر سماوری چگونه است؟
عملکرد شیر سماوری (پلاگ ولو) مبتنی بر یک پلاگ یا مجرابند استوانهای یا مخروطی است که درون بدنه شیر قرار دارد و یک پورت (سوراخ) از درون آن عبور داده شده است. این پلاگ حول محور خود به کمک عملکرد دستی، گیربکسی یا اتوماسیون (پنوماتیک یا الکتریک) به صورت ربعگرد (90 درجه) می چرخد.
در حالت باز بودن شیر سماوری، سوراخ یا پورت پلاگ کاملاً با مسیر اصلی عبور سیال در خط لوله هم راستا می شود، بنابراین سیال بدون هیچ مانعی می تواند از شیر عبور کند. این ویژگی نه تنها باعث کاهش افت فشار و جریان سیال میشود، بلکه انتقال سیال با کمترین تلاطم و سایش ممکن را نیز تضمین می کند.
در صورت نیاز به قطع کامل جریان، کافیست پلاگ شیر را 90 درجه بچرخانید. در این وضعیت، قسمت توپر و بدون سوراخ پلاگ در برابر مسیر جریان قرار میگیرد و بدین ترتیب، مسیر حرکت سیال به طور کامل مسدود و جریان قطع میشود. این قابلیت «On/Off» ساده، یکی از دلایل محبوبیت پلاگ ولو در سیستمهایی است که نیاز به قطع و وصل سریع و مطمئن سیال دارند.
شیرهای سماوری علاوه بر مدل دو راهه (یعنی باز و بسته کردن جریان در یک مسیر مستقیم)، در مدل های سه راهه نیز تولید می شوند.
در مدل سه راهه، پلاگ دارای پورت های بیشتری است و معمولاً به گونهای طراحی شده که امکان هدایت سیال به دو یا چند مسیر مختلف، یا حتی امکان میکس (ترکیب) جریان از چند ورودی مختلف را فراهم آورد. با چرخش پلاگ در این شیرها، مسیر جریان سیال بسته به نیاز فرآیند، می تواند به یکی از خروجیها هدایت شود یا دو جریان مختلف با هم ترکیب گردند.
انواع شیر سماوری
شیرهای سماوری (پلاگ ولو) بسته به نوع عملکرد، ساختار داخلی و ویژگی های کاربردی به چند دسته مهم تقسیم می شوند که شناخت دقیق آن ها، انتخاب مناسب ترین مدل را برای هر پروژه تسهیل می کند. در ادامه انواع شیر سماوری را به طور کامل و تخصصی معرفی می شوند:
شیر سماوری روانکاری شده (Lubricated Plug Valve)
در این نوع از پلاگ ولوها برای بهبود عملکرد و حرکت روان پلاگ، در فضای میان پلاگ و بدنه، کانال هایی تعبیه شده است که با استفاده از گریس یا لوبریکانت های مخصوص، سطح تماس روانکاری می شود. این روانکاری علاوه بر کاهش اصطکاک و فرسایش، موجب بهبود آب بندی و افزایش طول عمر شیر در فشارهای بالا می گردد.
شیر سماوری روانکاری شده به ویژه در خطوطی که سیالات خورنده یا با ذرات معلق منتقل می شوند و شرایط کاری دشوار است، کاربرد زیادی دارد. همچنین امکان نگهداری و تزریق مجدد گریس هنگام سرویس شیر، از نقاط قوت این مدل محسوب می شود.
شیر سماوری روانکاری نشده (Non-Lubricated Plug Valve)
در شیر سماوری روانکاری نشده برخلاف مدل بالا، از هیچگونه گریس یا مایع روانکار برای کاهش اصطکاک و آب بندی استفاده نمی شود. به جای آن، سازوکار این نوع شیر بر پایه استفاده از یک آستر (Sleeve) ویژه استوار است که این آستر معمولاً از متریالهایی با ضریب اصطکاک پایین مانند تفلون یا سایر پلیمرهای مقاوم به خوردگی و دما ساخته می شود.
این آستر به صورت یک لایه محافظ بین پلاگ (دیسک) و بدنه قرار می گیرد و هنگام باز یا بسته شدن شیر، پلاگ روی سطح داخلی این آستر می لغزد. با چنین طراحی، مقدار اصطکاک میان پلاگ و بدنه به میزان قابل توجهی کاهش یافته و حرکت پلاگ نرم تر و با مقاومت کمتر انجام می گیرد. علاوه بر این، قرارگیری غلاف باعث ممانعت از خوردگی و چسبندگی میان اجزای فلزی شیر میشود که این امر عوامل فرسایشی را به حداقل می رساند و طول عمر مفید قطعات را افزایش می دهد.
زمانی که شیر در وضعیت بسته قرار می گیرد، فشار پلاگ به طور یکنواخت بر سطح غلاف وارد می شود و آستر نیز نیروی حاصل را به بدنه منتقل می کند. همین مسئله سبب افزایش ایمنی عملکرد آببندی و کاهش نشت احتمالی شیر می شود.
یکی دیگر از مزیت هایی که این مدل به همراه دارد، نیاز بسیار کم به سرویس و نگهداری دورهای است؛ زیرا نه تنها نیازی به تزریق گریس و روغن در طول سرویس دهی ندارد، بلکه به خاطر مقاوم بودن متریال غلاف در برابر سایش و خوردگی، هزینه های تعمیرات و توقفات بهرهبرداری نسبت به نوع روانکاری شده به مراتب کمتر می شود.
البته باید در نظر داشت که شیر سماوری روانکاری نشده بیشتر مناسب خطوط انتقال با فشار کاری پایین تا متوسط است و استفاده از آن برای سیالات تحت فشار بالا به هیچوجه توصیه نمی شود، چرا که در این شرایط امکان تخریب یا تغییر شکل غلاف وجود دارد و کارایی آببندی کاهش می یابد.
شیر سماوری مولتی پورت (Multi-Port Plug Valve)
شیر سماوری مولتی پورت برای تغییر مسیرهای متعدد جریان در یک سیستم پایپینگ طراحی شده است. دستگاه پلاگ در این مدل دارای بیش از دو پورت (سه راهه یا بیشتر) است و امکان هدایت، تقسیم یا ترکیب سیالات را میان چند ورودی و خروجی فراهم می کند.
این شیرها معمولاً در سیستم های توزیع یا میکسینگ، جایی که نیاز به تغییر مسیر سریع برای فرآیندهای مختلف وجود دارد مانند صنایع شیمیایی و تصفیه خانهها، بهکار می روند.
شیر سماوری خارج از مرکز (Eccentric Plug Valve)
در این مدل، مرکز پلاگ با مرکز بدنه شیر یکی نیست و پلاگ به صورت غیرهم مرکز طراحی شده است. این ساختار باعث می شود پلاگ هنگام چرخش با سطح نشیمن تماس تدریجی و نرم تری داشته باشد، که منجر به آب بندی بهتر، کاهش سایش و دوام بیشتر شیر می شود.
شیر سماوری خارج از مرکز مناسب سیالات آلوده، دوغابی و ذرات معلق است و در صنایع فاضلاب، آب و مواد شیمیایی سنگین کاربرد فراوان دارد.
شیر سماوری انبساطی (Expanding Plug Valve)
شیر سماوری انبساطی به عنوان پیچیدهترین نوع شیر سماوری شناخته می شود و طراحی مهندسی آن به گونهای است که بهترین میزان آب بندی و عدم اختلاط سیالات را تضمین می کند. ساختار داخلی این شیر بر مبنای یک مکانیزم منحصر به فرد است که پلاگ بهصورت دو تکه نیم دایرهای یا قطعات جداگانه به دور خود می چرخد.
در هنگام عملکرد، و مخصوصاً هنگام بسته شدن شیر، مجرابندها (دیسکها) بدون تماس اصطکاکی با بدنه حرکت میکنند. بهعبارت دیگر، در طول فرآیند چرخش اولیه، هیچ گونه اصطکاکی میان پلاگ و نشیمنگاه وجود ندارد و این موضوع موجب حفاظت قطعات داخلی در برابر سایش و خوردگی و در نتیجه افزایش طول عمر و کاهش نیاز به تعمیرات دورهای می شود.
زمانی که پلاگ به موقعیت بسته میرسد، این دو نیمدایره همزمان به طرفین گسترش یافته و فشار مناسبی به سطوح آب بندی وارد می کنند. در این حالت، یک فضای حائل یا منطقه متوقف کننده (Isolation Chamber) بین دو سمت شیر شکل می گیرد که از هرگونه نشتی، اختلاط یا آلودگی سیال جلوگیری می کند. این عملکرد خاص به ویژه برای فرآیندهایی که به آببندی صددرصد و اطمینان از عدم ترکیب دو سیال نیاز دارند، ضروری است.
یکی از مهم ترین کاربردهای شیر سماوری انبساطی در صنعت مواد غذایی و بهداشتی است. مزیت دیگر این نوع شیر در صنایع داروسازی و شیمیایی نیز بسیار پررنگ است، جایی که اختلاط ناخواسته مواد می تواند منجر به تغییر در کیفیت محصول یا حتی بروز خطرات ایمنی گردد.
قابلیت آب بندی کامل (Zero Leakage) و ممانعت از عبور سیال ناخواسته، Expanding Plug Valve را به انتخابی ممتاز برای چنین سیستم هایی تبدیل کرده است.
انواع پورت شیر سماوری
شیرهای سماوری معمولاً در دو شکل یا پلاگ های استوانه ای یا مخروطی عرضه می شوند. در هر دو نوع، شکل و ابعاد دهانه پورت (سوراخ عبور سیال از پلاگ) تنوع زیادی دارد و هر کدام کاربرد خاصی را پوشش می دهند و میزان جریان عبوری متفاوتی را ارائه می کنند.
پورت مستطیلی (Rectangular port)
رایج ترین نوع پورت در پلاگ ولوها، پورت مستطیلی است. این طرح به گونهای انجام می شود که دهانه پورت حداقل 70 درصد سطح مقطع لوله را پوشش می دهد. همین موضوع باعث شده تعادل ایدهآلی بین عبور جریان مناسب و قابلیت کنترل شیر برقرار شود، به همین دلیل نیز این مدل پورت بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف دارد.
پورت گرد (Round port)
نوع دیگری از پلاگ ولوها، مدل هایی با سوراخ دایرهای یا پورت گرد هستند. این پلاگ ها معمولاً در دو نوع دهانهی کامل (Full port) و کاهش یافته (Reduced port) تولید می شوند. نمونههایی با پورت کاهش یافته برای مواقعی کاربرد دارند که محدودیت جریان اهمیت زیادی ندارد و هدف اصلی، قطع و وصل جریان بهصورت ساده و مطمئن است، نه حداکثر عبور سیال.
پورت الماسی (Diamond port)
در برخی مدلها، دهانه پورت پلاگ به شکل الماس طراحی می شود. ویژگی مهم این مدل، ساختار محدودکننده است که باعث می شود پلاگ ولو با پورت الماسی برای تنظیم فشار و کنترل دقیقتر جریان سیال، گزینهای عالی باشد؛ بنابراین کاربرد اصلی آن ها صرفاً قطع و وصل نبوده و می توانند در فرایندهای تنظیمی نیز استفاده شوند.
در مجموع، انتخاب نوع و شکل پورت در شیر سماوری بستگی به نیاز فرایندی، میزان جریان مطلوب و نوع کنترل مورد نیاز دارد. این تنوع باعث شده پلاگ ولوها در کاربردهای مختلف از قطع و وصل ساده تا کنترل و تنظیم پیشرفته سیال جایگاه ویژهای داشته باشند.
کاربردهای شیرهای سماوری
شیرهای سماوری در طیف گسترده ای از صنایع کاربرد دارند. این شیرها برای قطع و وصل یا تغییر مسیر جریان سیالات در خطوط لوله با فشار و دمای بالا استفاده می شوند و در انواع مختلفی وجود دارند. شیرهای سماوری به دلیل ساختار ساده، عملکرد سریع و آب بندی مناسب، در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب و ... کاربرد دارند. در ادامه به برخی از کاربردهای رایج این نوع شیرها می پردازیم:
- نفت و گاز: پلاگ ولوها به دلیل توانایی تحمل فشارهای بالا و مقاومت در برابر خوردگی، بهطور گستردهای در صنایع نفت و گاز برای کنترل جریان های هیدروکربنی، گاز طبیعی و فرآورده های نفتی استفاده می شوند. آن ها به طور خاص در نقاطی که نیاز به قطع و وصل سریع جریان وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرند.
- پتروشیمی و شیمیایی: در صنایعی که نیاز به کنترل دقیق و ایمن مواد شیمیایی خورنده و گرانروی بالا وجود دارد، پلاگ ولوها به دلیل ساختار قابل اعتماد و مقاومت بالا در برابر مواد خورنده، انتخابی ایدهآل هستند.
- آب و فاضلاب: پلاگ ولوها برای کنترل و هدایت جریان آب، فاضلاب، گل و لای در تصفیه خانه ها و ایستگاه های پمپاژ استفاده می شوند. طراحی خاص برخی انواع این ولوها اجازه میدهد تا در شرایط مملو از ذرات معلق و زباله ها بدون گرفتگی عمل کنند.
- صنایع غذایی: به خصوص در فرآیندهایی که نیاز به حفظ پاکیزگی و جلوگیری از اختلاط مواد مختلف وجود دارد، پلاگ ولوها کاربرد زیادی دارند. مدل های با آب بندی مطمئن مانند شیرهای انبساطی در این صنعت به منظور جلوگیری از آلودگی استفاده می شوند.
- نیروگاه ها: پلاگ ولوها به دلیل توانایی تنظیم و قطع و وصل سریع جریان، در سیستم های بخار و آب خنک کننده نیروگاه ها کاربرد دارند. آن ها به کنترل دقیق جریان های حرارتی کمک می کنند و به بهبود کارایی عملیات منجر می شوند.
جدول مزایا و معایب شیر سماوری
مزایای شیر سماوری | معایب شیر سماوری |
قابلیت قطع و وصل سریع جریان(Quarter-turn) مناسب برای سیالات گازی و مایع طراحی ساده و استفاده از قطعات کم قابلیت استفاده برای قطع کامل (Tight shutoff) نگهداری و تعمیر آسان طول عمر بالا | نیازمند روانکاری در برخی مدلها قادر به تنظیم دقیق جریان نیست مناسب نبودن برای سیالات با فشار و دمای خیلی بالا نیاز به نیروی بیشتر برای باز و بسته شدن قیمت آن از شیر توپی گرانتر
|