یکی از پرکاربردترین وسایل در صنایع مختلف، ولوها یا valves هستند. از این وسایل به عنوان یک کنترل کننده جریان و فشار مایعات یا بهتر بگوییم تمامی سیالات استفاده می‌شود. ولوهای صنعتی در انواع مختلف تولید و به بازار عرضه می‌شوند و همین موضوع سبب شده است تا در خرید ولوهای صنعتی کمی دچار سردرگمی شوید. با توجه به اهمیت موضوع در این مقاله تصمیم گرفتیم تا به‌طور کامل در خصوص ولوهای صنعتی صحبت کنیم و شما را با انواع مختلف آنها نیز آشنا کنیم.
شیر یا ولو صنعتی چیست؟
ولوهای صنعتی (Industrial Valves) یک تجهیزات مهم در صنایع مختلف است که برای کنترل جریان مایعات (مثل آب، نفت، گاز، بخار و مایعات شیمیایی) و گازها در سیستم‌های صنعتی از آن استفاده می‌شود. این تجهیزات از مواد متنوعی مانند فلزات، پلاستیک‌ها و مواد کامپوزیت تولید می‌شوند. ولوها در صنایع مختلف کاربردهای بسیار زیادی دارند که از جمله مهمترین کاربردهای ولوهای صنعتی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ولوها به عنوان کلیدهای کنترل جریان مایعات، گازها یا بخارها در سیستم‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- از ولوها برای قطع و وصل جریان مایعات یا گازها در سیستم‌های مختلف استفاده می‌شود، این کاربرد به کنترل جریان در خطوط لوله‌ها مربوط می‌شود.
- ولوهای صنعتی به منظور تنظیم فشار مایعات در سیستم‌های تولید و توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- در موارد اضطراری، ولوها به عنوان وسیله‌ای برای قطع جریان مایعات در سیستم‌ها جهت ایجاد ایمنی استفاده می‌شوند.
- از ولوها می‌توان در سیستم‌های خنک کننده برای تنظیم دمای مایعات استفاده شود.
- برخی از ولوهای صنعتی نیز وجود دارند که برای صنایع خاص مانند پتروشیمی، آب و فاضلاب، نفت و گاز، صنایع غذایی و دیگر صنایع طراحی و به بازار عرضه می‌شوند.
انواع شیرآلات صنعتی بر اساس نحوه کارکرد
ولوهای صنعتی در دسته‌بندی‌های مختلف تقسیم بندی می‌شوند. از جمله این تقسیم‌بندی‌ها می‌توان به تقسیم بندی ولوهای صنعتی بر اساس نحوه کارکرد اشاره کرد. به‌طور کلی ولوهای صنعتی بر اساس نحوه کار کرد به دو نوع اتوماتیک و دستی تقسیم می‌شوند که در ادامه در خصوص آنها صحبت خواهیم کرد.
- شیر خودکار یا اتوماتیک (Actuator Valve): این نوع ولوها با استفاده از سیستم‌های الکتریکی، پنوماتیک یا هیدرولیک کنترل می‌شوند. آنها به صورت خودکار جریان مایعات را باز یا بسته می‌کنند و معمولا برای سیستم‌هایی که نیاز به کنترل دقیق دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- ولوهای دستی: این نوع ولوها توسط اپراتورها به صورت دستی با استفاده از دسته‌ها یا سیم‌ها کنترل می‌شوند. این ولوها برای سیستم‌های که نیاز به تنظیم نسبت به مکانیزم‌های دستی دارند مناسب هستند.
* البته نوع دیگری از ولوهای صنعتی نیز وجود دارد که با استفاده از انرژی پمپ یا الکتروموتور وضعیت جریان را بررسی می‌کنند و در صورت نیاز آن را تغییر می‌دهند. این ولوهای صنعتی به با نام شیر متصل به منبع انرژی شناخته می‌شوند.
مقاله “ کاربرد اندازه گیری جریان سیالات ” را نیز بخوانید!
انواع ولوهای صنعتی
ولوهای صنعتی در انواع مختلف تولید و به بازار عرضه می‌شوند، هر کدام از این ولوها مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند که شما بسته به نیازهای پروژه خود می‌توانید، یکی از آنها را انتخاب کنید. در ادامه چند مورد از مهمترین ولوهای صنعتی را به شما معرفی می‌کنیم و مختصری هم در خصوص آن صحبت خواهیم کرد.
ولو صنعتی دروازه‌ای یا کشویی (Gate Valve)
ولوهای صنعتی دروازه‌ای نوعی از شیرآلات صنعتی هستند که از آنها برای کنترل جریان مایعات در لوله‌ها استفاده می‌شود. این ولوهای صنعتی دارای یک صفحه یا دروازه‌ای بلند است که با باز و بسته شدن آن، جریان مایعات کم و زیاد می‌شود. وقتی دروازه باز است، جریان مایع از طریق لوله ممکن می‌شود و وقتی بسته می‌شود، جریان مایع متوقف می‌شود.
از این ولوهای صنعتی معمولا به عنوان شیرهای یکطرفه جریان استفاده می‌شوند. از جمله مهمترین مزایای این شیرها می‌توان به باز و بسته شدن سریع آنها اشاره کرد، همین باز و بسته شدن سریع سبب شده است تا از این شیرها در سیستم‌های اضطراری یا تعمیر و نگهداری استفاده شود.
ولو صنعتی کروی (Globe Valve)
ولو کروی دارای یک صفحه کروی است که در جهت حرکت مایع قرار می‌گیرد. وقتی شیر باز است، جریان مایع به طور آزاد از شیر عبور می‌کند و وقتی بسته می‌شود، جریان مایع متوقف می‌شود. از این شیرهای صنعتی معمولا در زمان‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به کنترل دقیق جریان وجود دارد. زمانی که شما می‌خواهید جریان را کم یا زیاد کنید، جریان سیال تغییر جهت می‌دهد که این تغییر جهت باعث ایجاد تلاطم در پشت شیر می‌شد و همین موضوع سبب می‌شود تا ولو صنعتی کره‌ای زودتر از سایر ولوهای صنعتی باز یا بسته شود. معمولا ولوهای صنعتی کره‌ای را از جنس فولاد ضد زنگ یا نیکل می‌سازند تا طول عمر بالایی داشته باشد.
ولو صنعتی یک طرفه (Check Valve)
ولوهای صنعتی یک طرفه نوعی از شیرآلات صنعتی هستند که از آنها به منظور جلوگیری از برگشت جریان مایع در یک لوله یا سیستم استفاده می‌شود. این نوع شیرآلات دارای یک مکانیزم کنترلی هستند که به مایع تنها اجازه حرکت در یک جهت را می‌دهد. وظیفه اصلی ولوهای صنعتی یک طرفه این است که از برگشت مایع به سمت سیستم جلوگیری کند.. برای مثال از ولوهای یک طرفه در خطوط فاضلاب، خطوط تخلیه یا سیستم‌های پمپاژ استفاده می‌شوند تا جلوگیری از برگشت پساب یا مایعات دیگر به سیستم را داشته باشند.
ولو صنعتی سماوری (Plug valve)
شاید باورش سخت باشد اما شیر سماورهای معمولی یک نوع شیرآلات صنعتی است که با حرکت دورانی اجازه عبور مایعات را می‌دهد. المانی که از عبور سیالات ممانعت می‌کند به شکل استوانه یا مخروط است که مجرایی برای عبور جریان سیال در آن تعبیه شده است. از جمله مهمترین مزایا و ویژگی‌های این ولوهای صنعتی می‌توان به سرعت عمل بسیار بالا، ساختار بسیار ساده، مناسب برای سیالات چسبنده و .. اشاره کرد.
ولو پروانه ای (Butterfly Valve)
یکی از پرکاربردترین ولوهای صنعتی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، ولو پروانه‌ای است. این شیر یک صفحه مدور دارد که دور یک میله 90 درجه قابل چرخش است. برای تنظیم صفحه مدور یک حرکت دهنده تعبیه شده است که به‌صورت دستی یا برقی می‌توانید به راحتی آن را تنظیم کنید. از جمله مهمترین ویژگی‌های این ولو صنعتی می‌توان به مواردی مانند حداکثر رساندن جریان سیال در کمترین مدت، کاربرد بسیار ساده، قیمت مناسب و .. اشاره کرد.
ولو صنعتی سوزنی (Needle Valve)
ولو سوزنی یک نوع شیرآلات صنعتی است که برای کنترل دقیق جریان مایعات در لوله‌ها و سیستم‌های فشار بالا از آن استفاده می‌شود. این نوع ولو دارای یک سوزن بلند و نازک به عنوان عنصر کنترلی است که با چرخش دقیق آن به راحتی می‌توان میزان جریان مایع را تنظیم کرد. از جمله مهمترین ویژگی‌های ولو صنعتی سوزنی می‌توان به کنترل دقیق جریان مایعات، توانایی تحمل فشارهای بالا، ساختار بسیار ساده، طول عمر بالا و .. اشاره کرد.
از ولو صنعتی سوزنی در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، پتروشیمی و آزمایشگاه‌های پتروشیمی بسیار زیاد استفاده می‌شود.
ولو ایمنی یا کاهش فشار نوعی از ولوهای صنعتی است که طراحی شده است تا در مواقعی که فشار درون یک سیستم یا تجهیزات به مقدار خطرناک افزایش یابد، فشار را کاهش دهد و به تخلیه فشار اضافی از داخل سیستم بپردازد. این ولو از افزایش فشار سیستم بیش از حد مجاز جلوگیری کند و سیستم را از خطرات احتمالی نظیر انفجار یا خرابی ناشی از افزایش فشار حفاظت کند.
از جمله مهمترین ویژگی‌های این ولو می‌توان به مواردی مانند سرعت عمل بالا، نگهداری و تعمیر آسان، تنظیم سریع جریان و .. اشاره کرد. از ولوهای ایمنی یا کاهش فشار در صنایع مختلفی از جمله نفت و گاز، پتروشیمی و صنایع شیمیایی به عنوان یک عنصر بسیار مهم برای ایمنی سیستم‌ها و تجهیزات استفاده می‌شوند.
یک ولو صنعتی از چه اجزایی تشکیل شده است؟
ساختار شیرآلات صنعتی معمولا از چند اجزای کلیدی تشکیل شده است. اجزا اصلی شیرآلات صنعتی عبارتند از:
بدنه (Body):
بدنه ولوهای صنعتی عموما از مواد مختلفی مانند فلزات (فولاد، آلومینیوم، برنج) یا مواد کامپوزیت ساخته می‌شود. این بدنه باید توان تحمل جریان مایع یا گاز را در خود داشته باشد.
دیافراگم یا سیت (Diaphragm or Seat):
برخی از ولوها دارای دیافراگم یا سیت هستند که به عنوان جدا کننده بین بدنه و عنصر کنترلی عمل می‌کنند. سیت درواقع عمل آب بندی در یک شیر را انجام می‌دهد.
کلاهک (Bonnet):
این قسمت کامل کننده بدنه شیر است و به‌صورت یک اتصال رزوه‌ای یا فلنجی بر روی شیر نصب می‌شود. بیشتر ولوهای صنعتی کلاهک را دارند اما برخی از آنها مانند شیر سماوری فاقد کلاهک است.
محور (Stem):
محور ولو به عنوان وسیله‌ای برای جابجایی عنصر کنترلی (مانند گیت یا توپ) به کار می‌رود. محور معمولا از فلزات سخت ساخته شده است.
عنصر کنترلی (Control Element):
عنصر کنترلی وظیفه عبور جریان از لوله را بر عهده دارد و در واقع تنظیم کننده میزان جریان همین قسمت است. عنصر کنترلی بر اساسی ولو ممکن است متفاوت باشد، مانند گیت (برای ولوهای گیت)، توپ (برای ولوهای شیر) یا دیسک (برای ولوهای فلکسیبل). این عناصر تعیین کننده نحوه کنترل جریان هستند.
دسته (Handle):
ولوهای دستی دارای دسته‌های مختلف (برخی از آنها به شکل فرمان است که با چرخاندن جریان تنظیم می‌شود) هستند که توسط اپراتورها برای کنترل ولو به کار می‌روند. در ولوهای اتوماتیک دسته وجود ندارد. در ولوهای اتوماتیک، سیستم‌های پنوماتیک یا الکتریکی برای کنترل و عملکرد ولو استفاده می‌شوند. این شامل کلاپ‌ها، سولنوئیدها و سایر اجزا می‌شود.
پیچ و مهره‌ها (Bolts and Nuts):
از پیچ و مهره‌ها برای اتصال اجزا و بدنه ولو با یکدیگر استفاده می‌شود.
واشرها (Gaskets):
هر جا که با آب سروکار داشته باشید، باید به سراغ استفاده از واشرها بروید. از واشرها به منظور آب بندی شیر و جلوگیری از نشتی استفاده می‌شود.
در هنگام خرید ولو صنعتی رعایت چه نکاتی ضروری است؟
اکنون که به‌طور کامل با اجرا، انواع و کاربرد ولوهای صنعتی آشنا شدید، نوبت به آن رسیده است تا با نکات مهم در هنگام خرید ولو نیز آشنا شوید. از جمله مهمترین نکاتی که در هنگام خرید ولو باید به آن توجه کنید، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ابتدا باید مشخص کنید که ولو برای چه کاربردی و در چه نوع صنعتی قرار است مورد استفاده قرار گیرد. آیا نیاز به برش جریان دارید یا فقط به تنظیم فشار؟
- ولوهای صنعتی در انواع مختلف تولید و به بازار عرضه می‌شوند، انتخاب نوع مناسب ولو بستگی به کاربرد و شرایط خاص شما دارد.
- مواد ساخت ولو بسیار مهم هستند. بسته به نوع مایع یا گازی که در سیستم شما جریان دارد، می‌بایست مواد مقاوم به آن انتخاب شود.
- اندازه ولو بر اساس قطر لوله‌ها و جریان مایع تعیین می‌شود. مطمئن شوید که اندازه ولو با سیستم شما هماهنگ است.
- نوع اتصال ولو به لوله‌ها (مثل شیاری، جوشی، میانه‌ای و…) باید با سیستم شما سازگاری داشته باشد.
- برندهای زیادی در زمینه تولید شیرآلات صنعتی مشغول فعالیت هستند، این وسیله یکی از اجزای مهم سیستم شما است پس لازم است که به سراغ برندهای با کیفیت بروید.
- قیمت ولو نیز مهم است. مقایسه قیمت و کیفیت از چند تامین کننده مختلف می‌تواند به شما کمک کند تا انتخاب بهتری داشته باشید.
- خدمات پس از فروش یکی از مهمترین نکات در خرید ولو صنعتی است.
مقاله “ 7 ترند تحول دیجیتالی صنعت در آینده نزدیک ” را نیز بخوانید!
سخن پایانی
در این مقاله به‌طور کامل در خصوص ولوهای صنعتی صحبت کردیم و شما را صفر تا صد این وسیله کاربردی در صنعت آشنا کردیم. ولوهای صنعتی از اهمیت بالایی برای کنترل جریان سیالات و تنظیم فشار در صنایع مختلف برخوردارند. با توجه به نوع کاربرد، محیط، مواد و شرایط محیطی، انتخاب ولو صحیح می‌تواند تاثیر مستقیمی بر بهره‌وری و ایمنی سیستم‌های شما داشته باشد اگر در کار با پایپ‌ها و شیرها سر رشته‌ای ندارید به شما پیشنهاد می‌کنیم که حتما قبل از خرید ولو با متخصصان فعال در این زمینه مشورت کنید و برای خرید مشاوره بگیرید.
