شیر های قطع و وصل (On off valve)

فهرست مطالب

On off valve چیست؟

On/off ولو ها به صورت کلی جهت قطع و وصل یا باز و بسته کردن مسیر جریان سیال به جهت افزایش ایمنی و جلوگیری از وقوع حادثه، استفاده می‌شوند.

انواع ولو ها جهت باز یا بسته بودن مسیر سیال استفاده می شوند ولی اگر از کلمه on/off ولو استفاده می شوند به منظور شیرآلاتی است که باز و بسته شدن آنها با دست انجام نمی شود

و به صورت الکتریکی، پنوماتیکی و یا هیدرولیکی اتفاق می افتد که در این مقاله تمرکز به روی عملگر ها و یا اکچویتر های پنوماتیکی می باشد، پس با ما همراه باشید.

در فیلم زیر با تست on/off valve متسو آشنا می شویم:

انواع شیر های قطع و وصل (On off valve)

شیرهای on/off (قطع و وصل) می‌تواند ball valve، butterfly valve و plug valve که به صورت روتاری Rotary کار می‌کنند باشد

که به آنها ربع گرد هم می‌گویند و حتی می‌تواند knife valve و gate valve که به صورت linaer (خطی ) عمل می‌کند، باشد.

در برخی مواقع اکچویتر های پنوماتیکی بر روی ولو ها استفاده نمی شوند و برای باز و بسته کردن دمپر ها (Damper fin) در مکان هایی مثل کولر های هوایی و کولینگ تاور ها استفاده می شوند، که می توان تدریجی هم عمل کند.

اکچویتور خطی چیست؟

On-off valve هایی که به صورت روتاری rotary عمل می‌کنند می‌توانند دارای دو مدل actuator پنوماتیکی (rack and pinion) و (scotch yoke) تایپ باشند.

لازم به ذکر است که ولو هایی(valve) که نیاز به حرکت خطی و عمودی برای باز و بسته شدن دارند از اکچویتور خطی(Linear) استفاده می کنند.

در فیلم زیر عملکرد اکچویتور خطی را می ببینیم

اکچویتور مدل Rack and pinion (دنده شانه)

اکچویتور (actuator) مدل Rack and pinion که دارای دو چرخ دنده می‌باشد و پیستون‌های دو طرف حول چرخ دنده مرکزی حرکت می‌کنند (تبدیل حرکت خطی به دورانی) به صورت تصویر زیر عمل می‌کنند.

مزیت اکچویتور Rack and pinion

وزن کم، کامپکت و یا یک پارچه بودن
نیاز بسیار کمی به تعمیر و نگهداری
برای عملکرد عالی و خوب در مدت زمان زیاد طراحی و ساخته شده اند.
متریال این مدل اکچویتور ها قالبا Aluminum می باشد ولی در برخی موارد carbon steel هم هستند.

اکچویتور مدل scotch yoke

اکچویتور های((actuator) مدل scotch yoke که دارای پیستون می‌باشند و پشت پیستون به یک میله جهت انتقال نیروهای پیستون به یک yoke در مرکز actuator و تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت دورانی ربع گرد می‌باشد.

مزیت اکچویتور scotch yoke

اکچویتور های scotch yoke که اصطلاحا duty heavy به آنها می گویند بسیار قابل اعتماد در عملکرد هستند.
این اکت ها بسیار دقیق و حساس هستند که این خصوصیت ها در fail safe بسیار مهم می باشد.
از اکت های scotch yoke برای محیط های خشن استفاده می شود
در موارد بحرانی بهترین اکچویتر می باشند که عملکرد و ایمنی را به خاطر نمی اندازند.
متریال این اکچویتر ها کربن استیل می باشد.

نحوه عملکرد اکچویتر scotch yoke و rach and pinion

اکچویتورهای scotch yoke و rach and pinion هر دو می‌توانند به صورت double act یا single act باشند که در مدل double act برگشت پیستون نیز مانند حرکت رفت به وسیله هوا انجام می‌گیرد.

ولی در حالت single act این نیروی فنر است که این نقش را ایفا می‌کند که به آن فنر برگشت و یا spring return نیز گویند.

on/off ولو ها می‌توانند (normal open) نرمال اوپن (normal close) نرمال کلوز و یا last position باشند

که این هم به وسیله فنر یا فرمان شیر برقی و یا lockup valve و البته نحوه قرارگیری ولو نسبت به اکچویتر مشخص می شود.

موارد مهم در انتخاب on/off valve ( شیرهای باز یا بسته)

اگر به دیتاشیت‌های زیر توجه کنید موارد مهمی در انتخاب on/off valve ( شیرهای باز یا بسته) برمی‌خوریم که به اختصار در مورد آنها توضیح می‌دهیم.

اولین نکته مهم بررسی دیتای پروسس جهت انتخاب ولو مناسب می‌باشد که با نگاه به جدول process Data for valve selectionو مد نظر قرار دادن دما و فشار کاری
مهم‌تر از این 2 نکته توجه به حداکثر flow عبوری از line و مد نظر قرار دادن این نکته برای ولو اقدام می‌کنیم
در جدول valve data با بررسی نوع ولو (valve type) سایز ولو، اتصالات ولو یا همان process connection که می تواند از نوع فلنجی، جوشی و… باشد، متریال بدنه ولو و همچنین متریال اجزای داخلی شامل ( stem/trim/ball/Disk)، نوع و متریال Paching ،نحوه و استاندارد تست و کلاس نشتی (leakage class) ولو مورد نظر را انتخاب می کنیم.
برای انتخاب یک ولو (valve) نیاز به مهارت و تجربه و دانش متریالی بالایی می باشد.

موارد مهم در انتخاب اکچویتور در on/off valve

پس از بررسی بر روی ولو به بررسی قسمت مربوط به اکچویتور( actuator) در دیتا شیت on/off valve می‌رسیم.

اکچویتورها می‌توانند پنوماتیک و یا هیدرولیک باشند که غالباً از نوع پنوماتیک استفاده می‌شوند که قبل‌تر در مورد نوع Rach and pinion و یا scotch yoke (piston type)توضیح دادیم

در انتخاب اکچویتور علاوه بر تناسب گشتاور بین ولو و اکچویتور به انظام ضریب اطمینان به زمان باز و بسته شدن که بسیار حائز اهمیت است نیز توجه می کنیم.
فنر برگشت و یا دبل اکت بودن اکچویتور در این قسمت دیتا شیت مشخص می شود.
نحوه کوبل شدن ولو بر روی اکچویتور از قبیل نرمال اوپن(NO)، نرمال کلوز(NC) در این قسمت دیتا شیت اعلام می شود.
نکته بسیار مهم در انتخاب اکچویتور برای ولو زمان باز و بسته شدن XV مربوط است که همانطور که مشاهده می‌کنید در این datasheet برای هر دو حالت باز و بسته شدن زیر ۳ ثانیه در نظر گرفته شده است و fail position در هر دو حالت پنوماتیک و الکتریک close در نظر گرفته شده است و اصطلاحا valve به صورت Normal close عمل می‌کند،

پس از انتخاب ولو و اکچویتور به accessories و نحوه قرارگیری آنها نسبت به هم می‌پردازیم.

موارد مهم در انتخاب شیر برقی در on/off valve

در دیتاشیت های On/Off ولو ها قسمتی جهت اطلاعات شیر برقی یا solenoid valve مشخص می شود که در این قسمت تعداد مسیر way و نحوه عملکرد function شیربرقی مشخص می شود.

برای مثال یک شیر برقی 2/3 دارای 3 راه یا مسیر می باشد و 2 حالت عملکرد که می تواند باز یا بسته باشد.
متریال شیر برقی با توجه به محل نصب و سیال آن در این قسمت دیتاشیت مشخص می شود.
سایز شیربرقی با توجه به سایز اکچویتور و زمان باز و بسته کردن بسیار مهم و حائز اهمیت است به گونه ای که اگر یک سایز شیربرقی کوچیکتر با اورفیس کوچیکتر انتخاب شود با توجه عدم رسیدن هوای ابزار دقیق به اکچویتور ولو در زمان مناسبی باز یا بسته نمی شود.
توجه به ولتاژ مورد نیاز شیر برقی و همچنین توان مصرفی آن یک نکته بسیار مهم وضروری است.
کلاس ضد انفجار (explosion proof protection) بسیار مهم و ضروری است و در انتخاب آن باید دقت شود.
به منظور جلوگیری از ورود هوای کثیف به اکچویتور و یا اکسسوری های مربوط اکچویتر مثل شیر برقی و یا ولوم بوستر (volume booster) از فیلتر رگلاتور(filter regulator) استفاده می کنند که در دیتا شیت ها به آن Airset هم می گویند، از فیلتر کردن علاوه بر تمیز کردن هوای ورودی برای رگوله کردن و تنظیم فشار ورودی به اکچویتر نیز استفاده می کنند که دو وظیفه یعنی فیلتر کردن و گلوله کردن هوا به عهده فیلتر رگلاتور(filter regulator) می باشد.

سوئیچ باکس و میکروسوئیچ در ولو

در ولو های on/off تشخیص موقعیت ولو یا همان باز بودن یا بسته بودن بسیار حائز اهمیت است، لذا از سوئیچ باکس switch box و یا میکروسوئیچ Micro switch بر روی ولو ها استفاده می کنند.

در سوئیچ باکس ها متریال بدنه، نوع سوئیچ، ولتاژ و جریان سوئیچ و explosion prove approval بسیار مهم است.

برند ها

برندهای معروفی که در زمینه‌ی تولید شیرهای قطع و وصل جریان فعالیت دارند عبارتند از:

Honeywell: شرکت Honeywell یکی از بزرگترین تولیدکنندگان شیرهای صنعتی است و انواع مختلفی از شیرهای قطع و وصل جریان تولید می‌کند.

Emerson Electric Co. (تحت برند Fisher): این شرکت یکی از پیشگامان در زمینه‌ی تولید تجهیزات صنعتی است و شیرهای قطع و وصل جریان Fisher آن به عنوان یکی از بهترین در صنعت شناخته می‌شوند.

ITT Controls (تحت برند Conbraco): این شرکت نیز یکی از تولیدکنندگان معروف شیرهای قطع و وصل جریان است که تحت برند Conbraco عمل می‌کند.

Cameron (تحت برند Cameron): این شرکت به عنوان یکی از پیشگامان در صنعت نفت و گاز شناخته می‌شود و محصولاتی از جمله شیرهای قطع و وصل جریان تولید می‌کند.

Swagelok: این شرکت مشهور برای تولید اتصالات و شیرهای صنعتی است و شیرهای قطع و وصل جریان Swagelok با کیفیت بالا و قابلیت اعتماد مورد توجه قرار می‌گیرند.

Schneider Electric: این شرکت یکی از بزرگترین تولیدکنندگان تجهیزات برق صنعتی و الکترونیکی است و شیرهای قطع و وصل جریان نیز از محصولات آن می‌باشد.

Parker Hannifin Corporation: این شرکت مشهور برای تولید محصولات هیدرولیکی و نیز تجهیزات کنترل جریان است و شیرهای قطع و وصل جریان با کیفیت بالا تولید می‌کند.

Burkert Fluid Control Systems: این شرکت یکی از پیشگامان در تولید و توسعه شیرهای قطع و وصل جریان برای صنایع مختلف مانند فرآوری غذا، داروسازی و شیمی است.

SPX Flow: این شرکت تولیدکننده‌ی انواع مختلفی از تجهیزات صنعتی است، از جمله شیرهای قطع و وصل جریان که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

Gemü Group: این شرکت یکی از پیشگامان در زمینه تولید شیرهای صنعتی است و محصولات با کیفیت بالا و قابل اعتمادی را به بازار عرضه می‌کند.

همه این برندها دارای تاریخچه‌های موفق در زمینه تولید شیرهای قطع و وصل جریان هستند و از محصولات با کیفیت و قابل اعتمادی برخوردارند. انتخاب بین این برندها بستگی به نیازها و الزامات خاص شما دارد.