شیر توپی

شیر توپی یا بال ولو (شیر گازی) نوعی شیر با گردش ربع – گرد(90 درجه) و با مسیر مستقیم جهت گذر سیال است. شیر توپی دارای یک بال یا توپی است که مرکز آن سوراخ می باشد و وقتی می چرخد مسیر سیال را باز می کند یا می بندد. شیر توپی معمولا مواقعی که نیاز به شیر شات آف باشد نصب می شود. شیر توپی با سیال های زیادی سر و کار دارد و می توان برای گاز، مایعات، و مایعات دارای ذرات جامد (مانند فاضلاب) از آن استفاده کرد.

به عبارت دیگر، شیر توپی به عنوان وسیله ای مکانیکی توصیف می شود که جریان مختلف مایعات را از طریق باز کردن دریچه ای که در وسط آن تعبیه شده است ، هدایت ، راهنمایی و تعدیل می کند. دهانه شیر توپی به عنوان پورت شناخته می‌شود. با چرخاندن دسته شیر توپی ، این قسمت به صورت دستی دهانه را باز می‌کند یا می‌بندد و فشار ناشی از جریان مایع را میتوان با استفاده از آن کنترل کرد. بسته شدن و "قطع کامل" ارتباط همان چیزی هستند، که این نوع از شیر را نسبت به انواع دیگر آن متمایز میسازد.

شیرآلات در زندگی روزمره ما استفاده فراوانی دارند و ممکن است مورد توجه واقع نشوند. به عنوان مثال ، شیرهای لوله کشی خانگی نیز اکثرا جزِ این شاخه قرار میگیرند. در داخل ماشین لباس‌شویی، ماشین‌های ظرفشویی، شومینه های گازی، سرلوله های آب، یخچال و ... انواع دیگری از شیرآلات را میتوان مشاهده کرد. صنایع مختلف مانند : صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، الکترونیک ، قدرت، خودرو ، چاپ ، پلاستیک ، منسوجات، فلز ، پزشکی ، شیمیایی و مواد غذایی از شیرآلات برای تولیدات خود استفاده می کنند.. صنایعی که شیر توپی استفاده می کنند ، معمولاً نیاز دارند تا تعمیرات آنها را به راحتی و بدون خارج کردن آنها از خطوط لوله ها امکان پذیر نمایند.

 

 

کاربردهای شیر توپی

 

شیر توپی معمولا در سیستم های آب و فاضلاب، کشتی ها، خدمات حفاظت از حریق و بسیاری شرکت های شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. شیر توپی معمولا برای صنایع بهداشتی و دارویی، مواد غذایی و نوشیدنی توصیه نمی شود، چرا که تمیزکاری آن کار مشکلی است.

شیر توپی یا بال ولو چگونه کار می کند؟

در شیر توپی حرکت یک گوی در وسط شیر منجر به قطع و وسط شدن جریان میگردد به همین دلیل از این عنوان استفاده میکنند.  در مرکز شیر توپی حفره ای قرار دارد. که با چرخش گوی یا همان بال در این حفره ها این دریچه ها را میتوان به سرعت باز و بسته کرد. زمانی که شیر توپی باز است، روزنه مرکزی بر روی دهانه خط لوله باز میشود تا به نفت، گاز یا مایع دیگر اجازه عبور از آن را بدهد. سپس میتوان آن را به حالت بسته درآورد، جاییکه محور روزنه بر روی دهانه لوله اصلی عمود است که در این صورت به راحتی می تواند از جریان یافتن محتوا درون لوله جلوگیری کند.

 

 

نحوه انتخاب شیر توپی

 

1. بر اساس روش کنترل سیال:

• در شیر توپی، داخل توپی سوراخ است و بر اساس نحوه قرار گرفتن این سوراخ در جهت جریان سیال، شیر بسته یا باز می شود. در شرایطی که شیر توپی از نوع کنترلی باشد با استفاده از اکچوئیتور (عملگر) سوراخ مرکزی توپی به صورت نسبی در مسیر سیال قرار می گیرد و جریان سیال را به اندازه دلخواه عبور می دهد.

      2. بر اساس نوع عملکرد شیر:

• شیر توپی، در اغلب موارد به عنوان بازکننده یا مسدودکننده سریع جریان مورد استفاده قرار می گیرد، چرا که برای بستن یا باز کردن مسیر جریان فقط به یک چرخش 90 درجه توپی نیاز است. این سرعت عمل در بسته شدن باعث می‌شود شیر توپی دیرتر کهنه شود و کمتر با مشکل آب بندی روبرو گردد.
• شیر توپی می تواند برای مسدود کردن ناگهانی (خفه کردن) سیال نیز مورد استفاده قرار گیرد. این فقط در مواردی است که دقت زیادی برای کنترل سیال نیاز نباشد. مسدود کردن ناگهانی سیال می تواند به مرور باعث خرابی سیت در شیر توپی شود. دلیل آن ان است که در هنگام بسته شدن ناگهانی شیر،  فشار و سرعت سیال خیلی بالا است. خرابی سیت در نهایت منجر به نشت سیال خواهد شد. برای جلوگیری از این مشکلات می توان از شیر توپی کنترلی استفاده کرد که باعث می شود شیر در زمان سریعتری بسته شود و لطمه کمتری به سیت شیر توپی وارد گردد.

 

 

      3. بر اساس سیال:

• شیر توپی برای سیال های گاز و مایع بسیار مناسب است. شیر توپی برای سیال های پرچالش شیمیایی مانند کلرین خشک، اسید هیدروفلوریک، اسید هیدروکلریک و حتی اکسیژن نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. معمولا سیال های دارای ذرات جامد برای عبور از شیر توپی مناسب نیستند، چرا که به مرور این ذرات سیت شیر توپی را پر می کنند. وقتی سیت شیر پر شود باعث می شود گشتاوری شیر توپی بیشتر شود و حتی ممکن است باعث خرابی شیر شود. عموما تولیدکنندگان شیر توپی به مصرف کننده ها توصیه می کنند برای سیال هایی که بیش از 3 درصد ذرات جامد دارند از شیر توپی استفاده نکنند.

 

انواع شیر توپی

 

 

جنس شیر توپی یا بال ولو ها از آهن ، برنج ، چدن ، برنز یا، پلی پروپیلن PPو پی وی سی PVC است و در سایزهای بین یک چهارم تا 60 اینچ هستند. سیستم های کنترل پایپینگ پیچیده تر با استفاده از شیرآلاتی صورت میگیرد که نیاز به تنظیم جریان از طریق عملگر ( اکچوییتر) دارند و در زیر شاخه تجهیزات ابزار دقیق شناخته میشوند. عملگر یا اکچوییتور شیر به صورت پنوماتیک(هوایی)، هیدرولیک، الکتریکی و حرارتی و یا ترکیبی از آنها (مثل الکترو پنوماتیک) عمل می کند و آن را به طور مناسب به طوری که جریان مایع دقیقاً نسبت به فشارهای تغییر یافته و سطح، جریان داشته باشد کنترل می کند.

شیر توپی عموما به دو دسته تقسیم می شود : شیر توپی با توپی معلق و شیر ترونیون. این دسته بندی به موقعیت قرارگیری توپی در درون شیر اشاره دارد. دسته بندی دیگری نیز البته برای شیر توپی موجود است که می تواند بر اساس نوع بدنه باشد.

• شیر توپی با توپی معلق (Floating): این نوع شیر توپی بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف دارد. در شیر توپی با توپی معلق، توپی به شیر توسط یک میله وصل نشده است و آزادی عمل بیشتری درون بدنه شیر توپی دارد. فشار که در یک سمت بیشتر باشد، باعث می شود توپی به جایگاه خود در سیت باز گردد و شیر آب بندی شود. همانطور که از اسم آن مشخص است، شیر توپی های شناور، سیستم نگهدارنده اضافی شیرهای توپی ترنیون را ندارند، و از این رو آن‌ها فقط به بدنه اصلی شیر متصل هستند. با جریان محتوای خط لوله ، شیر توپی کمی به سمت پایین حرکت می کند تا زمانی که دهانه باز شود و یک آب‌بندی ایجاد کرده و جریان مایع را متوقف نماید.
• شیر توپی ترونیون (Trunnion): در این نوع شیر توپی، یک میله یا پین توپی شیر را ثابت نکه میدارد. شیر توپی ترونیون برای سیستم های با شدت جریان بالا مناسب تر است. شیر ترونیون نسبت به شیر توپی با توپی معلق آب بندی بهتری دارد. اگر روی پروژه‌ای کار می‌کنید که فشار زیادی در ادوات آن وجود خواهد داشت، این بهترین گزینه خواهد بود. این نوع شیر یک سیستم نگهدارنده اضافی در بالا و پایین دارد، که به کاهش فشار اضافی و کاهش اصطکاک برای حفظ عملیات ایمن و طول عمر شیر کمک می‌کند.

 

 

انواع شیر توپی از نظر ساختار شامل فول پورت full port (فول بر)، پورت تبدیلی Reduced Port ، پورت  v یا , V-port ، پورت چندگانه یا Multi-port ، پورت استاندارد و شیر توپی پر کننده حفره Cavity Filler ball valve بوده است. همچنین علاوه بر شیر توپی های دو راهه که یک خروجی و ورودی دارند شیر توپی 3 راهه و 4 راهه نیز وجود دارد. نوع شیر توپی مورد استفاده، بر اساس نوع کاربرد آنها مشخص میشود.  ویژگی‌هایی که باید برای تعیین شیر توپی مناسب در نظر گرفته شود: درجه حرارت و فشار، نوع سیال، تعداد درگاهها، اندازه سوپاپ، جنس بدنه و بال، نوع اتصال و پیکربندی نهایی خواهد بود.

 

پترو کالوج انباردار، وارد کننده و تامین کننده انواع لوله بدون درز ( لوله مانیسمان ) کربن استیل A 106، API 5L، St 37 و استنلس استیل 316، 316L، 304 و 304L و انواع لوله بدون درز آلیاژی P11، P22 و... در رده ها و اندازه های مختلف