انتخاب شیرآلات برای سیستم های سیال صنعتی

انتخاب شیرآلات قسمت مهمی از طراحی و نگهداری سیستمهای صنعتی ، لوله کشی و ابزار دقیق است. بدون شیرآلات مناسب که برای یک کارکرد خاص طراحی شده اند ، اپراتورها با عملکرد نامناسب یا ضعیف سیستم سیالات ، افزایش زمان خرابی و خطرات ایمنی قابل اجتناب روبرو می­شوند.

معمولاً در هنگام طراحی اولیه سیستم سیال، شیرآلات انتخاب می شوند. در طول عملکرد سیستم ، تکنسین های تعمیر و نگهداری معمولاً شیرآلات و اجزای دیگر سیستم را با همان نوع قبلی که در سیستم وجود دارد ، طبق مشخصات، تعویض می کنند. این امر بر اهمیت انتخاب شیرآلات مناسب در ابتدای طراحی سیستم تاکید کرده و می تواند به اپراتورها کمک کند تا بعداً نیازی به تعویض زودرس شیرآلات نداشته باشند.

شما برای انتخاب شیرآلات چه کاری انجام می دهید؟

برای انتخاب شیرآلات مناسب ، طراحان و تکنسین ها می توانند از روش STAMPED استفاده کنند ، که بیانگر اندازه ، دما ، کاربرد ، مواد مصرفی ، فشار ، اتصالات، و تحویل است. بررسی دقیق هر یک از این شرایط کاربردی می تواند متخصصان سیستم های سیالات صنعتی و تحلیل سیستم را به سمت انتخاب شیر مناسب هدایت کند.

در اینجا شیوه به کار بردن STAMPED برای طراحی سیستم سیالات شما وجود دارد:

S: اندازه

اندازه شیرآلات، ظرفیت جریان آن را تعیین می کند، و باید متناسب با دبی دلخواه (یا مورد نیاز) سیستم شما باشد. تولیدکنندگان ضریب دبی (Cv) را ارائه می دهند که نشان دهنده رابطه بین افت فشار در یک شیر و دبی مربوطه است.

ضریب جریان یا Cv ، مقدار  جریان آب برحسب گالن (ایالات متحده) در دقیقه است که از طریق یک شیر با افت فشار ۱Psi و در دمای ۶۰ درجه فارنهایت عبور می کند. با استفاده از سیالاتی که قابلیت فشرده شدن دارند، مانند گازها ، محاسبه و استفاده از پارامتر Cv برای پیش بینی جریان پیچیده تر است، اما هنوز هم وسیله ای موثر برای اندازه گیری شیرآلات برای یک کاربرد خاص ارائه می دهد.

فاکتورهای طراحی شیرآلات که در Cv  تأثیرگذار هستند شامل اندازه و مسیر جریان هستند. اندازه روزنه یک دریچه بر جریان مایع از طریق آن تأثیر می گذارد. هرچه روزنه بزرگتر باشد ، ظرفیت جریان بالقوه بیشتری نیز خواهد داشت. جریان مایعات در انواع مختلف شیرآلات می تواند به میزان قابل توجهی متفاوت باشد. به عنوان مثال ، یک شیر توپی حداقل مقاومت در برابر جریان را خواهد داشت ، اما یک شیر سوزنی می تواند جریان را محدود کند یا سرعت جریان را کم کند. این موارد باید در روند انتخاب شما لحاظ شوند.

در صورت تردید ، با تولید کننده شیرآلات مشورت کنید. یک تولید کننده ابزار خوب، برای اندازه گیری و انتخاب شیر مورد نیاز شما می­تواند به شما کمک می کند.

T: دما

دمای مکانی که شیرآلات شما کار می کند دارای اهمیت است. این شامل هر دو دمای سیستم و مدیا است، که شیرآلات شما به کنترل دمای عملکرد در محیط اطراف کمک می کند. از خودتان سوال کنید: “آیا این دما ثابت خواهد بود یا به طور مکرر تغییر می کند؟” این شرایط ممکن است در انتخاب شیرآلات یا تعداد دفعات نیاز به انجام تعمیر و نگهداری برای شما تأثیر بگذارد.

تغییرات دما را در نظر داشته باشید که ممکن است باعث انقباض و انبساط مواد آب بندی شود. همچنین ، اجزای فلزی شیرآلات می توانند در دمای بالاتر توان عملکرد خود را از دست دهند و باعث کاهش میزان فشار شوند.این موضوع بسیار مهم است که با سازنده شیرآلات صحبت کنید، تا مطمئن شوید که شیرآلات در دما های مختلف آزمایش شده باشند.

A : کاربرد

این موضوع که شیرآلات شما چه نقشی در سیستم شما دراند بسیار دارای اهمیت است، و باید در نظر گرفته شود.. آیا لازم است جریان را ایجاد یا متوقف کنید؟ آبا لازم است سطح جریان تنظیم شود؟ آبا لازم است تاجهت جریان را کنترل کنید؟آیا باید از سیستم در برابر فشار زیاد محافظت شود؟

پاسخ شما به این سوالات نوع شیرآلاتی را که برای طراحی خود انتخاب می کنید تعیین می کند. به عنوان مثال بازهم یک شیر توپی دو طرفه ساده را در نظر بگیرید. اگرچه برخی از شیرهای توپی از تولیدکنندگان دیگر ممکن است برای پرتاب سیالات کاربرد داشته باشند ، اما بیشتر شیرهای توپی نباید برای پرتاب سیالات یا تنظیم جریان استفاده شوند، و باید تنها در موقعیت کاملاً باز یا کاملا بسته استفاده شوند. اگر هدف شما پرتاب سیالات یا تنظیم جریان است ، گزینه بهتر ممکن است یک شیرسوزنی یا شیر اندازه گیری باشد.

M: مواد مورد استفاده در سیستم

هنگامی که به دنبال انتخاب شیر مناسب با ترکیب مواد صحیح هستید ، باید مایعات مورد استفاده درون سیستم را به دقت مورد توجه قرار دهید. شما باید اطمینان حاصل کنید که مواد مصرفی در سیستم شما با موادی که بدنه شیرآلات ، بستر ها ، بدنه سیستم، و سایر مواد نرم شما را تشکیل می­دهند سازگار است. ناسازگاری می تواند منجر به مشکلاتی از قبیل خوردگی ، شکنندگی یا ترک خوردگی ناشی از تنش شود. همه اینها می تواند خطرات ایمنی را به همراه داشته باشد ، و همچنین تولید و عملکرد سیستم را پرهزینه کنند.

همانند دما ، باید به مکان استفاده شیرآلات نیز توجه کنید. آیا در یک محیط تحت کنترل از نظر آب و هوا ، مانند داخل یک گلخانه یا محفظه گرم ، کار خواهد کرد؟ آیا در فضای باز قرار می گیرد ، در معرض مواردی مانند نور مستقیم خورشید ، باران ، برف ، یخبندان ، یخ و تغییرات دما قرار می گیرد؟ آیا در یک محیط دریایی با مواجهه قابل توجه با کلریدها قرار خواهد گرقت؟ شیرآلات و اجزای آنها از مواد متنوعی ساخته می­شوند. برای به حداکثر رساندن طول عمر و عملکرد شیرآلات ، مواردی را انتخاب کنید که مناسب این عوامل محیطی باشد.

P: فشار

فشار یکی دیگر از موارد مهم در انتخاب شیرآلات است. به دو عبارت متفاوت زیر که در آنها از این اصطلاح استفاده می شود توجه کنید:

• فشار کاری: فشار عملیاتی عادی در سیستم شما.
• فشار طراحی: حداکثر فشار تولید شده توسط شیر؛ هرگز از فشار طراحی هر یک از اجزای سیستم مایع فراتر نروید ، مگر اینکه این کار را در شرایط آزمایش کنترل شده انجام دهید.

محدودیت فشار سیستم سیال بر اساس پایین ترین درجه بندی آن است – هنگام انتخاب شیر خود این مورد را به یاد داشته باشید. فشار و دمای فرآیند سیال، تأثیر قابل توجهی بر عملکرد اجزای سازنده شیرآلات دارد. شیرآلاتی که انتخاب می کنید نیاز به فشار دارد و در صورت نیاز و تحت طیف وسیعی از دما و فشار کار می کند. طراحی ، انتخاب مواد و اعتبار سنجی همه جنبه های اساسی عملکرد شیرآلات هستند. همچنین به یاد داشته باشید که فشار و دما به طور قابل توجهی بر یکدیگر تأثیر می گذارند. به طور کلی ، با افزایش دمای مایع ، میزان فشار عملکرد کاهش می یابد.

E: اتصالات پایانه

شیرآلات با انواع اتصالات پایانه مختلف ارائه می شوند. این یعنی ممکن است اتصالات لوله یکپارچه ، غیر یکپارچه ، لوله فلنج ، انتهای جوش داده شده و غیره باشد. ا انتخاب اتصال پایانه مناسب برای عملکرد کلی شیر و توانایی آن برای حفظ یک سیستم عایق بندی شده بسیار مهم است، اگرچه به طور سنتی متناظر با تولید یک شیر نیست. . اطمینان حاصل کنید که اتصالات انتهایی متناسب با فشار و دما سیستم شما بوده و از اندازه مناسب برخوردار هستند – اتصال انتهایی مناسب می تواند نصب را ساده کرده و از نشت اضافی جلوگیری کند.

D: تحویل

هنگامی که هر یک از این فاکتورها را در نظر گرفتید و مناسب ترین شیرآلات را برای عملکرد خود انتخاب کردید ، از خود بپرسید: “چه زمانی به شیرهای خود نیاز دارم؟ چند نفر نیاز دارم؟ ” تحویل به موقع و تأمین مطمئن قطعات به اندازه ای اهمیت دارد که سیستم سیال شما را کارآمد و بهینه نگه می دارد. به عنوان آخرین مرحله از روش STAMPED ، تأمین کنندگان قطعات خود را بررسی کنید. آیا آنها می توانند قطعات مورد نیاز شما را هنگام نیاز به شما برسانند؟ آیا قابل دسترسی هستند؟ آیا آنها برای درک نیازهای سیستم شما با شما همکاری می­کنند؟