شیر دستی چیست؟

شیر دستی چیست و چه کاربردی دارد ؟

دلیل استفاده از انواع شیرها در جریان خط لوله، امکان کنترل جریان است. این کنترل می تواند به صورت قطع و وصل کامل جریان سیال و یا محدود کردن جریان سیال صورت بگیرد. برای این کار از شیرآلات متفاوت و سیستم های کنترلی می تفاوتی می توان استفاده کرد. در این میان انواع مختلف شیرهای دستی، ساده ترین دستگاه هایی هستند که برای کنترل جریان سیال می توان از آن ها استفاده نمود. شیرهای دستی ساختار ساده ای دارند. این شیرها از یک بدنه اصلی ساخته شده اند و زائده ای برای قطع و وصل جریان بر روی این بدنۀ اصلی سوار می شود. به گونه ای که بین محل ورود و خروج سیال خلل ایجاد کرده و مسیر جریان سیال را مسدود کند. این زائده می تواند به شکل های متفاوتی طراحی شود؛ که سبب به وجود آمدن دسته های متفاوتی از شیرهای دستی مثل شیرهای توپی، پروانه ای، کشویی و … می گردد. عمل قطع و وصل جریان در این شیرها به وسیله اهرم و با یک حرکت نود درجه صورت می پذیرد. البته اهرم های گردشی نیز از انوع متداول اهرم در شیر دستی است.

انواع شیر های دستی

برای دسته بندی شیرهای دستی از شکل طراحی آن ها استفاده می گردد. در حقیقت شیرهای دستی از نظر ظاهری تقریباً به هم شباهت دارند و این تنها شکل طراحی قطع کنندۀ جریان است که می تواند متفاوت باشد. این قطع کننده می توان به شکل توپی، دیسکی، پیستونی و … باشد. در ادامه به معرفی هر دسته پرداخته ایم.

شیر توپی (Ball Valve)

ساده ترین شیرهای دستی، شیرهای توپی هستند. انواع متفاوت این شیرها را در لوله کشی گازهای خانگی نیز می توانید ببینید. در شیرهای توپی قطع و وصل جریان به کمک یک گوی فولادی صورت می گیرد که از یک سمت تو خالی بوده و از سمت دیگر تو پر است. به صورتی که حرکت نود درجه ای این توپی می تواند جریان را در خط لوله متوقف کرده و یا برقرار کند.

از مزیت های مهمی که باعث شده شیرهای توپی بیشتر مورد استفاده قرار بگیرند، ساختمان سادۀ این شیرهاست. طوری که با یک حرکت سادۀ نود درجه ای، مسیر جریان برقرار شده و یا مسدود می شود. همچنین سرعت پاسخگویی و استفاده از شیر دلیل دیگر محبوبیت این شیرهاست.نکتۀ پایانی درباره شیرهای توپی این است که معمولاً نمی توان از آن ها برای کاهش جریان سیال استفاده کرد. اگر شیر به حالت نیم باز باشد، این کار باعث افت جریان سیال شده، ممکن است سبب ایجاد کاویتاسیون در جریان سیال گردد.

شیر پروانه ای (Butterfly Valve)

شیرهای دستی پروانه ای از نظر عملکرد شبیه به شیرهای توپی هستند. با این تفاوت که با جای توپ از یک دیسک دایره ای در مرکز ولو استفاده شده است. حرکت این المان دیسکی در مسیر جریان می تواند باعث قطع یا وصل جریان گردد. حرکت دیسک در شیرهای پروانه ای به کمک یک نازل بیرونی صورت می گیرد. به گونه ای که با حرکت دورانی نازل دیسک با انجام یک چرخش نود درجه ای امکان برقراری جریان سیال را ایجاد می کند.

شیرهای پروانه ای ساختمان ساده ای دارند و نسبت به دیگر شیرهای دستی سبک وزن تر هستند. همچنین حجم کمتری را در خط جریان اشغال می کنند که باعث کاهش افت فشار در خروجی شیر می شود. عیب مهم شیرهای پروانه ای این است که برای سیال های حساس و وقت هایی که دمای سیال بالا باشد، نمی توان از این شیرها استفاده کرد. زیرا به مرور به ساختمان شیر آسیب وارد می شود.

شیر سوپاپی (Globe Valve)

در شیرهای سوپاپی که به شیرهای بشقابی نیز معروف هستند، کنترل جریان با کمک حرکت یک سوپاپ سوزنی در مسیر جریان صورت می گیرد. به شکلی که این سوزنی به نازل متصل شده و حرکت دورانی نازل باعث حرکت خطی سوپاپ به صورت عمودی می شود. حرکت عمودی سوپاپ نیز جریان سیال را در خط لوله قطع و وصل می کند. مهم ترین مزیت شیرهای سوپاپی این است که می توان برای کنترل جریان سیال نیز از آن ها استفاده کرد. البته باید نسبت به حرکت سیال و نوع سیال مطمئن بود؛ زیرا مسیر حرکت سیال در شیرهای سوپاپی S شکل بوده و به خاطر افت سریع فشار سیال ممکن است پدیدۀ کاویتاسیون نیز ایجاد شود. شیرهای سوپاپی البته عیب های خود را نیز دارند. برای مثال برای بستن و یا باز کردن شیر باید تعداد دفعات زیادی نازل دورانی را چرخاند که پاسخگویی سیستم را پایین می آورد.

شیر کشویی (Gate Valve)

شیرهای کشویی نیز همانند شیرهای توپی برای قطع و وصل کامل جریان سیال مورد استفاده قرار می گیرند. این قطع و وصل با حرکت عمودی قطع کننده کشویی انجام می شود. سرعت عملکرد شیرهای کشویی نسبت به دیگر شیرهای دستی پایین تر بوده و به همین خاطر کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. ضمن اینکه افت فشار سیال در قسمت خروجی سیال نیز مشهود است.

شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve)

از جدیدترین طراحی ها برای شیرهای دستی، در نظر گرفتن قطع کنندۀ دیافراگمی برای شیر است. طوری که برای قطع و وصل جریان سیال از حرکت یک بخش دیافراگمی استفاده می شود. این قطع کننده دیافراگمی باید انعطاف پذیری خوبی داشته باشد. مزیت مهم شیرهای دیافراگمی کاهش میزان تماس سیال با دیگر قطعات شیر است که عمر آن را افزایش داده و احتمال نشت سیال را کم می کند. البته در شیرهای دیافراگمی به خاطر در تماس بودن مدام سیال با بخش دیافراگمی، به طور مرتب اجزای شیر را باید بررسی کرد. عیب دیگر شیرهای دیافراگمی این است که برای سیال های با دمای بالا قابل استفاده نیستند. از این دسته بیشتر برای کنترل سیال های مایع استفاده می شود.