نحوه انتخاب شیرآلات
جریان مایع و گاز از طریق شیرآلات تنظیم می گردد و با استفاده از دریچه ها جریان آب مخزن ها، تانک ها و یا کانال ها تسلیم می شود. شیرآلات به علت توانایی های بسیار زیاد شان، بسیار استفاده می شوند. از آنها برای قطع و وصل جریان، سوپاپ اطمینان، جلوگیری از برگشت جریان و ترکیبی از این عوامل استفاده می شود. شیرآلات مناسب
انتخاب شیرآلات مناسب
برای اینکه نوع مناسبی از شیر آلات انتخاب شود، تمام مهندسان طراح باید دانش پایه ای از انواع شیرآلات مورد استفاده، مشخصات جریان که باید تنظیم شود و مشخصات هیدرولیکی سیستم لوله گذاری که شیرآلات باید در آن نصب شوند، داشته باشند. شیرآلات در اندازه ها و انواع مختلفی ساخته می شوند و مهندس در تعیین مناسب ترین نوع شیر و جنس آن باید پاسخگو باشد. مهندسان باید توجه داشته باشند که تمام شیر های بزرگ و دریچه های آنها بعد از نصب تنظیم شوند و در صورت عدم تنظیمات لازم، تمام شیر ها تا حدی نشت خواهد داشت . بنابراین مهندسان طراح باید مشخصات نهایی شیر ها را تعیین کنند.
در انتخاب شیر موارد زیر باید در نظر گرفته شود :
1-نوع سیال یا گاز که باید تنظیم شود
2- دمای سیستم
3-دامنه جریان
4-فشار سیستم
5-عملکرد شیر
6-محل شیر
7-نحوه کار شیر و
8-قابلیت اطمینان و هزینه شیر
نوع سیال یا گاز
مشخصات مایع یا گاز در انتخاب نوع مناسب شیر بسیار مهم است. در صورتی که مایع یا گاز طبیعت خورنده داشته باشد، در تمام قسمت های شیر باید از مواد غیر خورنده استفاده کرد برای این کار می توان از فولاد ضد زنگ 8-18 استفاده کرد. شیر آلاتی که در خطوط گاز ازن استفاده می شوند باید از فولاد ضد زنگ تیپ 316 و تکیه گاه تفلن باشند و نباید از لاستیک استفاده شود. شیرآلات مناسب
در صورتی که از مواد شیمایی مایع در تصفیه آب استفاده می شود، در شیر نباید فرورفتگی داشته باشیم تا مواد جامد لجن در آنجا پر نشود. سرانجام در صورتی که مایع مورد نظر ساینده باشد، ورودی سیال باید از مواد مرکب باشد تا مقاومت کافی در مقابل این خوردگی را داشته باشد.
دما
اگر چه دما شاخصی اصلی در انتخاب شیر های اصلی و فرآیند های تصفیه آب محسوب نمی شود، ولی اگر شیر ها در مجاورت تجهیزات کمکی مثل بویلر های گرمایشی و انواع خاصی از سیستم های تغذیه مواد شیمایی اگزومتریک مثل سود سوز آور و اسید سولفوریک به کار می روند. در این شرایط شیر هایی که در تصفیه آب استفاده می شوند، به کار نمی روند، زیرا احتمال تخریب حرارتی آنها وجود دارد و این ابزار ها در دماهای بیش از (65 c) به خوبی عمل نمی کنند، مگر اینکه از موارد مخصوص استفاده شود.
دامنه جریان
دامنه جریان در انتخاب شیر های گلوگاهی بسیار مهم است. با توجه به اینکه شیر های گلوگاهی برای عملکرد مناسب به دامنه جریان در شیر های مولتی جت چندان مهم نیست. این شیر ها برای دامنه وسیعی از فشار و کنترل بدون کاویتاسیون به کار می روند.
به منظور تسهیل در قطع و وصل جریان، دامنه جریان اغلب به عنوان یک معیار طراحی استفاده نمی شود. ولی، در بیشتر شیر ها وقتی که سرعت (10.5 m/s) تجاوز می کند، به علت سطح ورودی آنها سرویس دهی خیلی سخت است. بنابراین، مهندسان برای نصب شیر ها باید آموزش های مخصوصی را ارائه دهند.
فشار
قبل از انتخاب شیر، باید حداکثر تغییرات فشار شیر و حداکثر فشار طبیعی خط باید مشخص شود. موج هیدرولیکی در سیستم لوله گذاری سبب فشار های بسیار زیاد می شود. در نتیجه شیر باید بر اساس حداکثر فشار خط فضار خط انتخاب شود.
عملکرد شیر
هر کدام یک از شیر ها عملکرد بهینه ای دارند. شیر ها اغلب برای قطع و وصل خط، تخلیه تانک، به عنوان یک مانع برگشت جریان، کاهش فشار و یا مدول بندی جریان به کار می روند. بنابراین مهندسان برای هریک از موارد استفاده باید بهترین نوع را انتخاب کنند.
محل شیر
شیر ها در جاها ی مختلفی به صورت زیر قرار می گیرند: در حوضچه شیر، گالری لوله، دیواره ورودی تانک، خروجی خط لوله، مدفون در زمین و یا به صورت همیشه غوطه ور در آب. بنابراین، ساختار شیر های مدفون و شیر های تنظیمی با هم متفاوت است. همچنین شیر های که در دیواره تانک نصب می شوند به یک یا دو فلنچ نیاز دارند. پس مهندسان باید بهترین نوع شیر را انتخاب کنند و شرایط نصب شیر ها را مشخص نمایند.
نحوه عملکرد
ابتدا مهندس طراح باید دستی یا برقی بودن شیر را مشخص نماید در صورتی که شیر انتخاب شده به صورت دستی عمل کند، نوع عملکرد آن ( یعنی به صورت چرخ یا چهار گوش با یک کلید ) و نحوه چرخش توسط اپراتور و نحوه چرخش خود شیر و میله چرخشی آن باید مشخص شود. شیر های خاصی مثل تنظیم جریان، مرتب کردن خودکار و منترل از اراه دور به استفاده از برق الکتریکی نیاز دارند، زیرا عملکرد دستی آنها بسیار نامناسب است.
برای کار شیر می توان از برق الکتریکی، هوای فشرده، آب یا رو غن استفاده کرد. ولی، از دو مورد اول در کار های آبی خیلی استفاده می شود. از لحاظ قابلیت اطمینان و نگهداری، استفاده از محرک های هوا ترجیح داده می شوند. زیرا در هنگام خراب شدن، تعمیر آنها ساده است، اما موتور های الکتریکی در کنترل سرعت مدولبند ها بسیار خوب عمل می کنند و سیستم ابزار و کنترل آنها بسیار ساده است.
قابلیت اطمینان و هزینه
قابلیت اطمینان شیر نقش مهمی در سیستم کنترلی دارد و حتی ممکن است مستقل از کاربرد آن باشد. در صورتی که قابلیت اطمینان زیادی برای فرآیند های تصفیه لازم باشد، هزینه شیر مهم نخواهد بود. ولی، هزینه های نسبی اندازه ها و انواع مختلف شیر ها باید در مورد هر یک از شیر ها مقایسه شود. مقایسه هزینه ها زمانی بسیار خوب خواهد بود که همه هزینه های شیر و نگهداری آن شیر و هزینه جایگزینی تجهیزات مورد نیاز را برسی کرده باشیم.
انواع شیر
پنج نوع شیر وجود دارد:
1-کشویی
2-گردان
3-بشقابی
4-بابزنی
5-مولتی جتی
شیر کشویی یک دیسک کشویی دارد که به صورت عمود بر جریان جا به جا می شود. یک نمونه از آنها، شیر دروازه ای است. شیر کردان یک توپی و یک دیسکی چرخان دارند که حرکت آن به صورت چرخشی است. شیر های پروانه ای، توپی، کروی و مخروطی از انواع شیر های گردانی هستند. شیرآلات مناسب
شیر های بشقابی در سیستم لوله کشی خانه ها استفاده می شوند. این شیر ها دیسک ها یا توپی های دارند که موازی با جهت جریان جا به جا می شوند. شیر های بشقابی در شرایط استفاده خانگی، به طور معمول مشکل کاویتاسیون ندارد. شیر بابزنی از یک شیر یک طرفه بادبزنی تشکیل شده است که مانع از جریان معکوس می شوند. شیر یک طرفه بادبزنی، از یک شر بشقابی و شیر گردان تشکیل می شود. شیر های مولتی جت با نام شیر های غلاف شناخته می شود و از دو لوله هم محور (متحدالمرکز) تشکیل شده است.
هم لوله داخلی و هم لوله خارجی روزنه های بسیار زیادی در چرخش و در راستای جریان قرار گرفتن و عمود بر جریان قرار گرفتن، موجب باز و بسته شدن شیر می شود. نوع سوم از مولتی جت دارای سوراخ های در سطح دیسک جلویی است. شیر های مولتی جت دار از سال 1970 استفاده می شوند. این شیر ها اغلب برای کاهش فشار های زیادی و کنترل دبی بدون هیچ گونه کاویتاسیون استفاده می شوند.