سفارش تبلیغ
صبا ویژن

شیر توپی - نحوه کار آنها

 

شیر توپی یک شیر خاموش است که جریان یک مایع یا گاز را با استفاده از یک توپ دوار دارای سوراخ کنترل می کند. با چرخاندن توپ به یک چهارم دور (90 درجه) حول محور آن، محیط می تواند از آن عبور کند یا مسدود شود. آنها با طول عمر طولانی مشخص می شوند و آب بندی قابل اعتمادی را در طول عمر، حتی زمانی که شیر برای مدت طولانی استفاده نمی شود، ارائه می دهند. در نتیجه، آنها به عنوان شیر خاموش و به عنوان مثال شیر دروازه محبوب تر هستند. برای مقایسه کامل، مقاله شیر دروازه در مقابل شیر توپی ما را بخوانید. شیرهای توپی نسبت به سایر انواع شیرها در برابر محیط های آلوده مقاوم تر هستند.

 

در نسخه های خاص از شیرهای توپی به عنوان شیر کنترلی نیز استفاده می شود. این کاربرد به دلیل دقت نسبتاً محدود کنترل دبی در مقایسه با انواع دیگر شیرهای کنترل کمتر رایج است. با این حال، شیر در اینجا مزایایی نیز دارد. به عنوان مثال، حتی در مورد رسانه های کثیف، همچنان از آب بندی قابل اعتماد اطمینان می دهد.

انواع شیرهای توپ رایج

استاندارد (رزوه ای)

شیرهای توپی استاندارد از محفظه، صندلی، توپ و اهرم برای چرخش توپ تشکیل شده است. آنها شامل شیرهایی با دو، سه و چهار پورت هستند که می توانند رزوه ای ماده یا نر یا ترکیبی از آنها باشند. دریچه های رزوه ای رایج ترین هستند و انواع مختلفی دارند: با تاییدیه برای رسانه ها یا برنامه های خاص، شیرهای توپی کوچک، شیرهای توپی زاویه دار، شیرهای توپی ISO    -بالا، با صافی یکپارچه یا نقطه خروج و لیست ادامه دارد. آنها طیف گسترده ای از گزینه ها و محدوده عملیاتی زیادی برای فشار و دما دارند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد اتصال رزوه ای، مقاله انواع اتصال شیر توپی ما را بخوانید.

هیدرولیک

شیرهای توپی هیدرولیک به دلیل درجه فشار کاری بالا و مقاومت هیدرولیک و روغن گرمایشی به طور ویژه برای سیستم های هیدرولیک و گرمایشی طراحی شده اند. این شیرها از فولاد یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. علاوه بر این مواد، صندلی ها همچنین شیرهای هیدرولیک را برای فشار کاری بالا مناسب می کنند. نشیمن این شیرها از پلی اکسی متیلن (POM ) ساخته شده است که برای کاربردهای فشار بالا و دمای پایین مناسب است. حداکثر فشار کاری شیرهای توپی هیدرولیک به بالای 500 بار می رسد در حالی که حداکثر دما تا 80 درجه سانتی گراد می رسد.

فلنج دار

دریچه های توپ فلنج دار با نوع اتصالشان مشخص می شوند. پورت ها از طریق فلنج هایی که معمولا مطابق با استاندارد خاصی طراحی می شوند به یک سیستم لوله کشی متصل می شوند. این شیرها سرعت جریان بالایی را ارائه می دهند زیرا معمولاً طراحی تمام سوراخ دارند. هنگام انتخاب یک شیر توپی فلنجی، علاوه بر درجه فشار، باید کلاس فشرده سازی فلنج را نیز بررسی کنید که نشان دهنده بالاترین فشاری است که این نوع اتصال می تواند تحمل کند. این شیرهای توپی با دو، سه یا چهار پورت طراحی شده‌اند، می‌توان آن‌ها را برای رسانه‌های خاص تأیید کرد، دارای ISO-top و هر چیز دیگری که یک شیر یک چهارم چرخش استاندارد می‌تواند داشته باشد. آنها معمولا از فولاد ضد زنگ، فولاد یا چدن ساخته می شوند.

 

برای اطلاعات بیشتر در مورد اتصال فلنجی، مقاله انواع اتصال شیر توپی ما را بخوانید.

 

تهویه شده

دریچه های توپی تهویه شده تقریباً مشابه دریچه های توپی دو طرفه استاندارد در طراحی آنها به نظر می رسند. تفاوت اصلی این است که دریچه خروجی در حالت بسته به محیط خارج می شود. این امر با سوراخ کوچکی که در توپ و بدنه دریچه ایجاد می شود به دست می آید. هنگامی که شیر بسته می شود، سوراخ ها در کنار درگاه خروجی قرار می گیرند و فشار را آزاد می کنند. این به ویژه در سیستم های هوای فشرده که کاهش فشار محیط کار ایمن تری را فراهم می کند مفید است. به طور مستقیم این شیرها شبیه شیرهای توپی دو طرفه به نظر می رسند در حالی که در واقع به دلیل گمانه کوچک برای هواگیری 3/2 طرفه هستند.

 

دریچه های توپ فورج

دریچه های توپ فورج شده با شکل دادن به آلیاژها و فلزات در حالی که هنوز به شکل جامد هستند ایجاد می شوند. فلزات و آلیاژها با حرارت دادن یا با ابزارهایی با اندازه صنعتی که نیروهای فشاری را برای خم کردن مواد ایجاد می کنند خم می شوند. دریچه های توپ فورج شده برای کاربردهای صنعتی که به دما، فشار و سایر شرایط شدید نیاز دارند، مناسب تر هستند. موادی مانند برنج و فولاد ضد زنگ را می توان برای ساخت دریچه های توپ فورج استفاده کرد. در طی فرآیند تولید، فلز (یا آلیاژ) گرم، فشرده، خم شده و با استفاده از دستگاه فورج بر اساس طرح شیر توپی شکل می‌گیرد.

 

قالب کمک می کند تا فلز به شکل خاصی درآید، در حالی که دستگاه فشار کافی را اعمال می کند که فلز را مجبور می کند تا به شکل مناسبی درآید. برای شیرهای توپی که اندازه آنها بزرگتر است، لازم است اجزای مختلف به یکدیگر جوش داده شوند. همچنین شیرها را می توان بر اساس نیازهای خاص با پوشش های تخصصی پوشش داد.

 

مزایای شیر توپ فورج شده

دریچه های توپ فورج قوی و بادوام هستند و این شیرها را می توان در شرایط خاص که شامل دما و فشار بالا می شود استفاده کرد.

فرآیند آهنگری حساسیت شیر ??توپیرابهمسائلیمانندتخلخل،ترکخوردگیوانقباضکاهشمیدهد.

شیرهای توپ فورج شده می توانند خیلی سریع با تغییرات دما سازگار شوند. بنابراین، این شیرها برای کار در محیط های متعدد مناسب هستند.

نیازهای نگهداری کم

اصل کار شیر توپی

عملکرد مدار

شیر ممکن است دو، سه یا حتی چهار پورت (2 طرفه، 3 طرفه یا 4 طرفه) داشته باشد. اکثریت قریب به اتفاق شیرهای توپی دو طرفه هستند و به صورت دستی با یک اهرم کار می کنند. هنگامی که شیر باز می شود اهرم در راستای لوله قرار دارد. در حالت بسته، دسته عمود بر لوله است. جهت جریان شیر توپی به سادگی از ورودی به خروجی برای یک شیر دو طرفه است. شیرهای توپی که به صورت دستی کار می کنند می توانند به سرعت بسته شوند و بنابراین خطر چکش آب با رسانه های سریع جریان دارد. برخی از شیرهای توپی مجهز به گیربکس هستند. دریچه های 3 طرفه دارای سوراخ L یا T شکل هستند که بر عملکرد مدار (جهت جریان) تأثیر می گذارد. این را می توان در شکل 3 مشاهده کرد. در نتیجه، عملکردهای مدار مختلفی مانند توزیع یا مخلوط کردن جریان ها قابل دستیابی است.


مونتاژ مسکن

مونتاژ محفظه شیر را می توان به سه طرح معمولی تقسیم کرد: محفظه های یک تکه، دو تکه و سه تکه. تفاوت در نحوه مونتاژ شیر است و این بر امکانات نگهداری یا تعمیر تأثیر می گذارد. عملکرد سوپاپ ها در هر تجسم یکسان است.

 

یک تکه: این ارزان ترین نوع است. دو قسمتی که گوی را محصور می کنند فشرده یا جوش داده می شوند. شیرها را نمی توان برای تمیز کردن یا نگهداری باز کرد. این نوع عموما برای کاربردهای کم تقاضا استفاده می شود.

دو تکه: شیرهای دو تکه را می توان برای تمیز کردن، سرویس و بازرسی جدا کرد. اغلب، قطعات از طریق یک اتصال رزوه ای به هم متصل می شوند. شیر باید به طور کامل از لوله جدا شود تا دو قسمت از هم جدا شوند.

سه تکه: شیرهای گران قیمت اغلب دارای سه تکه هستند. قطعات به طور کلی توسط اتصالات پیچ و مهره ای به هم متصل می شوند. مزیت این تجسم این است که می توان شیر را بدون جدا کردن کل شیر از خط لوله سرویس کرد.

طراحی توپ

رایج ترین طرح "طرح توپ شناور" است. توپ در رسانه آویزان شده و توسط دو حلقه مهر و موم در جای خود نگه داشته می شود. برخی از شیرهای باکیفیت دارای طراحی توپی هستند. توپ در بالا و پایین برای کاهش بار روی صندلی های سوپاپ پشتیبانی می شود.

 

شناور: اکثر شیرهای توپی دارای یک توپ شناور هستند. توپ توسط صندلی های سوپاپ پشتیبانی می شود.

Trunnion: شیرهایی با قطرهای بزرگ و فشارهای عملیاتی بالا (به عنوان مثال DN > 100mm و 30 bar) اغلب دارای طراحی Trunnion هستند. توپ در پایین و بالا پشتیبانی می شود تا بار روی حلقه های صندلی کاهش یابد. گشتاور عملیاتی معمولاً برای دریچه های تراننیون کمتر است.

سوراخ از طریق توپ ممکن است پروفایل های مختلفی مانند سوراخ کامل، سوراخ کاهش یافته یا V شکل داشته باشد.

 

سوراخ کاهش یافته: اکثر شیرهای توپی دارای سوراخ کاهش یافته هستند. در نتیجه، شیر باعث تلفات اصطکاک در سیستم می شود. این تلفات در مقایسه با انواع دیگر شیرها هنوز نسبتاً کم است. دریچه های توپی یک تکه تقریباً همیشه کم سوراخ هستند.

سوراخ کامل: دریچه های تمام سوراخ دارای همان قطر سوراخ لوله هستند. مزیت این است که هیچ تلفات اضافی در اصطکاک وجود ندارد و تمیز کردن سیستم از نظر مکانیکی آسان تر است (پیگینگ). نقطه ضعف این است که توپ و محفظه بزرگتر از یک شیر یک چهارم چرخشی استاندارد کاهش یافته است. بنابراین هزینه کمی بالاتر است و برای بسیاری از برنامه ها این مورد نیاز نیست. به آنها شیرهای توپی تمام پورت نیز می گویند.

V شکل: سوراخ در گوی یا نشیمنگاه سوپاپ دارای پروفیل V شکل است. در نتیجه با چرخاندن توپ می توان دبی مورد نظر را با دقت بیشتری کنترل کرد. با بهینه سازی پروفیل، می توان به یک مشخصه جریان خطی نزدیک شد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انتخاب مناسب برای برنامه خود، مقاله فنی انتخاب شیر توپی ما را بخوانید!

 

دسته سوپاپ توپ

دسته به میل سوپاپ متصل است (شکل 2 شماره 1) و قابلیت چرخاندن شیر را از حالت باز یا بسته (90 درجه) دارد. در صورت نصب صحیح، زمانی که دسته موازی با لوله باشد، شیر باز و زمانی که دسته عمود بر لوله باشد، بسته می شود. توجه به جهت دستگیره برای تشخیص بصری باز یا بسته بودن شیر مهم است. انواع دیگری از دسته های سوپاپ توپ مانند دستگیره های قفل شونده یا چرخ های دستی شیر توپی وجود دارد. اینها همانطور که از نامشان پیداست عمل می کنند. اگر شیر توپی بزرگتری دارید یا نیاز به گشتاور اضافی برای باز یا بستن شیر دارید، ممکن است نیاز به باز کردن دسته شیر توپی باشد. اگر دستگیره شما شکسته، جا انداخته نشده است یا در حال تبدیل شیر توپی اتوماتیک به دستی هستید، می توانید جایگزین دسته شیر توپی بخرید.

دریچه های توپ اتوماتیک

به جای عملیات دستگیره دستی برای روشن یا خاموش کردن شیر، برخی از شیرها را می توان با یک اکچویتور برقی الکتریکی یا پنوماتیکی مطابق شکل 4 نصب کرد. آنها مستقیماً به میل سوپاپ متصل می شوند (شکل 2 شماره 1) و می توانند آن را بچرخانند. یک ربع نوبت رایج ترین اتصال فلنجی بین شیر و اکچویتور برقی استاندارد ISO 5211 است. شکل 4 نمونه ای از یک صفحه ISO 5211 را نشان می دهد که آماده اتصال به یک اکچویتور برقی است. با استفاده از یک اکچویتور برقی، می توانید شیر توپی خود را از راه دور یا از طریق یک کنترلر کنترل کنید تا بتوان از آن به عنوان خاموش کننده خودکار استفاده کرد. دریچه توپی فعال فنری، که به آن فنری نیز می گویند، از یک فنر برای باز/بستن شیر در حالت خاموشی و از یک اکچویتور برقی برای نگه داشتن آن در موقعیت باز/بسته استفاده می کند. اینها برای کاربردهای صرفه جویی در انرژی یا به دلایل ایمن استفاده می شوند.

 

چندین روش مختلف برای کنترل اکچویتور برقی وجود دارد:

 

یک کنترل 2 نقطه ای (همچنین به آن مدار باز-بسته یا روشن-خاموش نیز می گویند) از یک سیم کنترل علاوه بر سیم های برق استفاده می کند. هنگامی که سیم کنترل روشن می شود، شیر به صورت الکتریکی باز می شود. اگر سیم کنترل برق نداشته باشد، شیر بسته می شود (به صورت برقی یا به وسیله فنر).

یک کنترل 3 نقطه ای از دو سیم کنترلی استفاده می کند: یکی برای چرخاندن توپ در خلاف جهت عقربه های ساعت و دیگری برای چرخاندن توپ در جهت عقربه های ساعت. بسته به کاربرد، مناسب ترین کنترل را می توان انتخاب کرد.

برخی از اکچویتور برقی‌های الکتریکی نیز می‌توانند کنترل مدولاسیون را ارائه دهند که دریچه توپی را بین 0-100? باز/بسته قرار می‌دهد. برای اطلاعات بیشتر در مورد عملکرد خودکار، مقاله ما را در مورد نصب شیرهای توپی الکتریکی مطالعه کنید.

مواد محفظه شیر توپ

متداول ترین مواد مسکن برنج، فولاد ضد زنگ و پی وی سی (پلی وینیل کلراید) است. توپ معمولاً از فولاد کروم اندود، برنج با روکش کروم، فولاد ضد زنگ یا PVC ساخته می شود. صندلی ها اغلب از تفلون ساخته می شوند، اما می توانند از مواد مصنوعی یا فلزات دیگر نیز ساخته شوند. اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع را می توانید در صفحه پیدا کنید: مقاومت شیمیایی مواد.

شیر توپی برنجی

برنج بیشترین سهم بازار را دارد (شکل 5). برنج آلیاژی از مس و روی است و خواص مکانیکی خوبی دارد. دریچه های برنجی برای (نوشیدن) آب، گاز، نفت، هوا و بسیاری از رسانه های دیگر استفاده می شود. محلول های کلرید (مثلاً آب دریا) یا آب غیر معدنی ممکن است باعث زینک زدایی شوند. زینک زدایی نوعی خوردگی است که در آن روی از آلیاژ حذف می شود. این یک ساختار متخلخل با مقاومت مکانیکی بسیار کاهش یافته ایجاد می کند. یک محفظه برنجی برای شیر توپی هوا ایده آل است. شیرهای توپی دو طرفه برنجی یا شیرهای توپی برنجی سه طرفه ما را مشاهده کنید.


شیر توپی استیل ضد زنگ

فولاد ضد زنگ برای محیط های خورنده و محیط های تهاجمی استفاده می شود (شکل 6). بنابراین اغلب در آب دریا، استخرهای شنا، تاسیسات اسمز، با دمای بالا و بسیاری از مواد شیمیایی استفاده می شود. بیشتر فولاد ضد زنگ آستنیتی است. نوع 304 و 316 رایج ترین هستند، 316 بهترین مقاومت در برابر خوردگی را دارد. گاهی اوقات 304 به دلیل 18? کروم و 8? نیکل به عنوان 18/8 شناخته می شود. 316 دارای 18? کروم و 10? نیکل است (18/10). شیرهای فولادی ضد زنگ معمولاً به گشتاور عملیاتی بالاتری نسبت به شیرهای برنجی یا PVC نیاز دارند. هنگامی که یک شیر فولادی ضد زنگ توسط یک اکچویتور برقی الکتریکی یا پنوماتیکی کار می کند، این باید در نظر گرفته شود. شیرهای توپی دو طرفه فولاد ضد زنگ یا شیرهای توپی فولادی ضد زنگ سه طرفه ما را مشاهده کنید.


شیر توپ PVC

PVC اغلب قیمت پایین تری دارد (به جز شیرهای ISO-top) و به طور گسترده در آبیاری، تامین آب و زهکشی یا رسانه های خورنده استفاده می شود (شکل 7). PVC مخفف پلی وینیل کلراید است. PVC در برابر بیشتر محلول‌های نمک، اسیدها، بازها و حلال‌های آلی مقاوم است. PVC برای دماهای بالاتر از 60 درجه سانتیگراد مناسب نیست و همچنین در برابر هیدروکربن های معطر و کلردار مقاوم نیست. PVC به اندازه برنج یا فولاد ضد زنگ قوی نیست، بنابراین دریچه های توپ PVC دارای درجه فشار پایین تری هستند. یک مقاله عمیق تر در مورد شیرهای توپ PVC را می توانید در اینجا بخوانید.


مهر و موم و حلقه های O

اکثر نشیمنگاه های سوپاپ از PTFE (تفلون) ساخته شده اند. PTFE مخفف PolyTetraFluorEthylene است. این ماده دارای مقاومت شیمیایی بسیار خوب و نقطه ذوب بالا (~327 درجه سانتیگراد) است. علاوه بر این، ضریب اصطکاک بسیار پایین است. یک عیب کوچک PTFE این است که مواد خزش نشان می دهند، که می تواند به مرور زمان باعث خراب شدن آب بندی شود. علاوه بر این، PTFE دارای ضریب انبساط حرارتی نسبتاً بالایی است. راه حل این مشکل استفاده از فنر برای اعمال فشار ثابت بر روی آب بند تفلون است، مانند فنر فنجانی. سایر مواد آب بندی محبوب PTFE و پلی آمید (نایلون) اجباری هستند. هرچه جنس نشیمن سوپاپ سخت تر باشد، حفظ آب بندی مناسب دشوارتر است. برای برخی از کاربردهایی که در آنها امکان استفاده از مواد نرم وجود ندارد، به عنوان مثال با دمای بسیار بالا، از نشیمنگاه های شیر فلزی یا سرامیکی استفاده می شود.

شیرهای توپی فشار قوی

همانطور که از نام آن پیداست، یک شیر توپی فشار بالا تحت فشار سیال بالا، تقریباً 500-700 بار کار می کند. وقتی اندازه شیر بزرگتر می شود، فشاری را که می تواند تحمل کند کاهش می دهد و بالعکس. این شیرها بسیار بادوام هستند و در سیستم های لوله کشی با اتصالات در بار فشاری یکسان استفاده می شوند. شیرهای توپی فشار قوی دستی را می توان با چرخاندن اهرم 90 درجه کار کرد. دریچه های توپی فشار قوی موتوری از طریق یک سیگنال الکتریکی برای عملکردشان شبیه سازی می شوند. برای ساخت شیر ??ازموادیمانندفولادکربنیوفولادضدزنگ 316 استفادهشدهاست. برایساختقطعاتسوپاپمانندساقه،توپوحلقههاینشیمنگاهیبایدازمواد دوبلکس یا سایر مواد بسیار انعطاف پذیر استفاده شود. این به مقاومت در برابر درجه فشار بالای شیر و حداکثر گشتاور پایه مجاز اکچویتور برقی کمک می کند.

شیرهای توپ فشار بالا در انواع اتصالات زیر موجود هستند:

 

رزوه شده لوله استاندارد بریتانیایی موازی (BSPP).

نخ لوله ملی (NPT) رزوه شده

نوع فشرده سازی (DIN 2353/ISO 8434-1)

پایان جوش

شیرهای توپی فشار بالا در بخش هایی استفاده می شود که سیال در مقادیر زیاد ذخیره می شود و مطابق با نیاز آنها استفاده می شود، مانند پارک های آبی، کارخانه های توزیع آب و صنایع شیمیایی.

 

تائیدیه

برای برنامه های خاص، تأییدیه ها مورد نظر یا مورد نیاز هستند. آب آشامیدنی و گاز رایج ترین هستند. انتخاب یک شیر توپی تایید شده، تضمین می کند که محصول الزامات ایمنی مهم را برآورده می کند.

آب آشامیدنی

این شیرهای توپی برای کاربردهای آب آشامیدنی مناسب بوده و دارای تاییدیه WRAS، KIWA یا DVGW می باشند. اگر با مخزن نگهدارنده آب استفاده می شود، اغلب در ارتباط با یک سوئیچ شناور برای نظارت بر سطح آب کار می کند.

 

گاز

این شیرهای توپی برای وسایل گازسوز تایید شده اند.

 

سوالات متداول

شیر توپی چه زمانی باز می شود؟

یک شیر توپی زمانی باز است که دسته در راستای لوله باشد و زمانی که شیر عمود بر لوله باشد بسته است. آنها فقط باید 90 درجه چرخانده شوند.

 

شیر توپی چیست؟

شیر توپی یک شیر قطع کننده است که جریان مایع یا گاز را با استفاده از یک توپ دوار دارای سوراخ کنترل می کند. آنها را می توان توسط یک دسته یا خودکار با یک اکچویتور برقی الکتریکی یا پنوماتیکی کار کرد.

 

چگونه شیر توپی را نصب کنیم؟

ورودی و خروجی شیر توپی را به مجموعه رزوه ای خود پیچ ??کنید. قبلازنصبمطمئنشویدکهدستهبهدرستینصبشدهاست (موازیبازاست).

 

آیا شیرهای توپی خراب می شوند؟

بله، یک شیر توپی ممکن است خراب شود. انواع رایج خرابی عبارتند از سیل آسیب دیده (دریچه 100 درصد آب بندی نمی شود) یا زباله هایی که وارد شیر می شوند (سوپاپ حرکت نمی کند).

 

شیر توپی برای چه کاری می توان استفاده کرد؟

شیر توپی را می توان هم به عنوان شیر قطع و هم به عنوان شیر کنترل مایعات و گازها استفاده کرد. در مورد شیر کنترل، سوراخ معمولاً به شکل V ساخته می شود.

 

شیر فورج چیست؟

دریچه های توپ فورج شده با شکل دادن به آلیاژها و فلزات به شکل جامد ایجاد می شوند. فلزات و آلیاژها با حرارت دادن یا با ابزارهایی با اندازه صنعتی که نیروهای فشاری را برای خم کردن مواد ایجاد می کنند خم می شوند.


برای خرید این محصول می توانید با شماره های زیر تماس یگیرید:

86031739-86047201-09128446731