انتخاب شیر مناسب برای کنترل جریان سیالات یکی از چالش‌های مهم در سیستم‌های لوله‌کشی است. انواع شیرهای ربع گرد با عملکرد سریع و کارایی بالا، راهکاری موثر برای این مسئله محسوب می‌شوند. آشنایی با انواع این شیرها، کمک میکند تا بهترین گزینه متناسب با نیازهای سیستم انتخاب شود.
شیر ربع گرد چیست؟
شیرهای ربع گرد که به شیر توپی ربع گرد معروف است دارای دسته‌ای است که برای باز و بسته شدن چرخش ربع دایره‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. در محل اتصال دسته ضامنی بر روی شیر قرار دارد که مانع چرخش بیش از ۹۰ درجه می‌شود. قطعه‌ای توپی شکل که در این نوع شیر طراحی شده برای توقف کردن و به کار انداختن دبی سیال در قسمت پایین دست شیر استفاده می‌شود
وقتی که ساقه شیر به یک طرف باز می‌شود قطعه توپی می‌چرخد و حفره‌ای که درون آن طراحی شده در راه ورود و خروج سیال قرار گرفته و باعث می‌شود سیال از شیر عبور کند. زمانی که قطعه توپی چرخانده شود طوری که حفره عمود بر راه سیال قرار بگیرد دبی سیال توقف پیدا کرده و سیالی عبور نمی‌کند. به طور کل این شیرها دو حالت قطع و وصل دارند و طول عمر این نوع شیر بالا بوده و کارکردش قابل اطمینان است.
شیرهای ربع گرد کاربرد بسیاری در صنعت دارد و برای فشارهایی در سطح ۱۰۰۰ بار با دمایی در حد ۴۰۰ درجه سانتی گراد استفاده می‌شود. یکی از معایب آن قرار گرفتن سیال در محفظه میانی را به دام می‌اندازد و در صورت یخ زدن موجب ترک خوردن بدنه می‌شود.
انواع شیر ربع گرد
انواع شیرهای ربع گرد، شیرهایی هستند که با چرخش ۹۰ درجه مسیر جریان سیال را باز یا بسته می‌کنند و به‌خاطر سرعت عمل و سادگی کاربرد، در صنایع مختلف بسیار محبوب‌اند. این شیرها انواع مختلفی دارند که هر کدام بسته به کاربرد و نوع سیال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
| تفاوت‌ها | معیارهای انتخاب |
| شیر توپی برای کنترل دقیق جریان و تحمل فشار و دمای بالا مناسب است. | شرایط عملیاتی (نوع سیال، فشار، دما و فرآیند) باید مد نظر قرار گیرد. |
| شیر پروانه‌ای به‌خاطر وزن سبک و ابعاد کوچک، برای خطوط با قطر بزرگ کاربرد دارد. | جنس مواد سازگار با سیال انتخاب شود تا خوردگی و سایش کاهش یابد. |
| شیر پلاگ ساختار ساده‌ای دارد و تعمیر و نگهداری آسان آن در صنایع با نیاز تعویض سریع اهمیت دارد. | سهولت تعمیر و نگهداری و دسترسی به قطعات یدکی باید در نظر گرفته شود. |
شیر توپی (Ball Valve)
یکی از پرکاربردترین انواع شیرهای ربع گرد، شیر توپی است که به‌دلیل طراحی ساده و عملکرد سریع، در بسیاری از صنایع و مصارف خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شیر دارای یک گوی فلزی با سوراخ داخلی است که با چرخش ۹۰ درجه، مسیر عبور سیال را باز یا بسته میکند. شیرهای توپی معمولاً برای قطع و وصل کامل جریان استفاده می‌شوند و در برابر فشار و دمای بالا مقاومت خوبی دارند.
شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve)
شیر پروانه‌ای نوع دیگری از انواع شیرهای ربع گرد است که به‌واسطه طراحی سبک و کم‌حجم، در سیستم‌های بزرگ مانند تأسیسات تهویه مطبوع، تصفیه‌خانه‌ها و خطوط انتقال سیال با قطر بالا کاربرد دارد. در این نوع شیر، یک دیسک دایره‌ای در مرکز جریان قرار دارد که با چرخش ۹۰ درجه جریان را کنترل میکند. شیرهای پروانه‌ای نسبت به شیرهای توپی سریع‌تر باز و بسته می‌شوند، اما ممکن است میزان آب‌بندی آن‌ها کمتر باشد.
شیر پلاگ (Plug Valve)
در بین انواع شیرهای ربع گرد، شیر پلاگ یا مخروطی جایگاه خاصی دارد. این نوع شیر از یک پلاگ (استوانه یا مخروط) استفاده میکند که با چرخش ربع‌گرد، مسیر سیال را باز یا بسته میکند. شیر پلاگ بیشتر در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد دارد و در برخی مدل‌ها قابلیت کنترل نسبی جریان را نیز داراست. این شیرها به‌دلیل سطح تماس بیشتر بین اجزا، نیازمند نگهداری دقیق‌تری هستند.
شیر هیدرولیک ربع گرد
شیرهای هیدرولیک ربع‌گرد به‌کمک نیروی هیدرولیکی و با چرخش ۹۰ درجه‌ای عمل می‌کنند و در سامانه‌های پیشرفته و خودکار صنعتی به‌کار می‌روند. این نوع شیرها به‌صورت ترکیبی با عملگرهای هیدرولیک طراحی می‌شوند تا کنترل جریان با دقت بالا، سرعت و ایمنی همراه باشد. در میان انواع شیرهای ربع گرد، این مدل برای سیستم‌هایی که به اتوماسیون و عملکرد از راه دور نیاز دارند، گزینه‌ای حرفه‌ای محسوب می‌شود.
حالات شیر ربع گرد
در انواع شیرهای ربع گرد، دو حالت اصلی برای عملکرد شیر وجود دارد: شیر باز و شیر بسته. در حالت شیر باز، مسیر عبور سیال کاملاً باز است و جریان بدون مانع ادامه می‌یابد. در حالت شیر بسته، جریان به‌طور کامل متوقف می‌شود و شیر مانع عبور سیال می‌شود.
شیر باز
در حالت باز شیر ربع گرد، سوراخ موجود در قطعه توپی یا پلاگ، هم‌راستا با مسیر لوله قرار می‌گیرد و اجازه می‌دهد سیال بدون محدودیت از داخل شیر عبور کند. این حالت برای زمانی است که قصد داریم جریان سیال را به‌طور کامل برقرار کنیم و کمترین مقاومت در مسیر جریان ایجاد شود.
شیر بسته
وقتی شیر ربع گرد در حالت بسته قرار می‌گیرد، قطعه توپی یا پلاگ به اندازه ۹۰ درجه می‌چرخد تا سوراخ آن عمود بر مسیر لوله شود. در این وضعیت مسیر عبور سیال بسته شده و جریان کاملاً متوقف می‌شود. این حالت نشان‌دهنده بسته بودن شیر و قطع کامل جریان است.
ساختار شیر توپی
شیرهای ربع گرد در طبقه شیرآلات قطع و وصل قرار دارد و اگر در حالت نیم باز باشد باعث ضربه خوردن آن می‌شود. قطعه‌ای که شیر را مسدود میکند با یک دسته شیر به صورت ۹۰ درجه‌ای چرخش دارد و موجب باز و بسته شدن شیر می‌شود. بر روی قطعه توپی شکل حفره‌هایی طراحی شده که در زمان باز بودن راه مایعات را به جریان انداخته و بخ بیرون هدایت میکند. وقتی مساحت راه عبور سیالات از مساحت خطی لوله کمتر باشد به این حالت Reduce bore گفته می‌شود.
این قطعه به گونه‌ای طراحی شده که در زمان باز بودن شیر موجب پایین آمدن فشار در طول مسیر می‌شود. در صورتی که مساحت محل عبور سیال با مساحت طول خط لوله یکسان باشد به این حالت Full Bore گفته می‌شود. این نمونه شیر کاربرد پیگ رانی دارد و بیشتر آن‌ها دارای تزریق گریس هستند و اگر نشتی داشته باشند به وسیله تزریق گریس‌هایی که برای آب‌بندی می‌باشند می‌توان شیر را آب‌بندی کرد.
مزایای شیرهای ربع گرد
- ساختار ساده این شیر از لحاظ هزینه و تعمیر و نگهداری بهتر از بقیه شیرالات صنعتی می‌باشد
- به دلیل سبک بودنشان نصب بسیار راحتی دارند.
- در شیر ربع گرد افت فشار پایین و برابر با صفر است.
- قابلیت به کارگیری در حالت نیمه باز
- نیازی به سیستم روانکاری ندارد.
- می‌توان از چندین راه برای تغییر مسیر استفاده کرد.
- وقتی شیر باز باشد حرکت سیال یکنواخت و در حالت بسته جریان سیال کاملا قطع می‌شود.
کاربرد شیرهای ربع گرد
موارد استفاده از شیرهای ربع گرد در موارد زیر می‌باشد:
- سیستم آب و فاضلاب
- کشتی
- صنایع شیمیایی
- صنایع اطفا حریق
- صنایع خودروسازی
- صنایع پلاستیک
- صنایع نساجی
- صنایع فلزی
- صنایع دارویی
سخن آخر
انتخاب صحیح انواع شیرهای ربع گرد، نقش حیاتی در بهبود عملکرد و طول عمر سیستم‌های لوله‌کشی و تأسیسات صنعتی دارد. شرکت سپهر آسیا با بیش از سال‌ها تجربه در زمینه تأمین و عرضه انواع شیرهای ربع گرد با بالاترین کیفیت و استانداردهای روز دنیا، آماده است تا بهترین محصولات را متناسب با نیازهای شما ارائه دهد.
با اعتماد به سپهر آسیا، از عملکرد بهینه، دوام بالا و خدمات پس از فروش مطمئن بهره‌مند شوید و پروژه‌های خود را با اطمینان کامل به سرانجام برسانید. برای مشاوره تخصصی و خرید، همین حالا با ما تماس بگیرید.
