شیر یکطرفه

ولوهای یکطرفه:

ولوهای یک طرفه  که ازآنها به عنوان ولوهایی که مسیربازگشت جریان درآنها مسدود است (NoneReturnvalve

نیز نامبرده میشود. بدین منظوردرسیستم پایپینگ نصب میشود تا فقط به جریانی که درمسیرجلورونده وجود دارد،اجازه عبور

داده شود.به عبارت دیگرمسیرجریان درحالت برگشت ازداخل ولوهای یکطرفه مسدود میباشد.عملکرد ولوهای یکطرفه فقط توسط نیروی

عکس العمل حاصله سیال بوده وبه هیچگونه محرکی جهت باز وبسته شدن خود نیازندارد . شکل زیر یک شیر یک طرفه

را نشان می دهد.

check valve

 

دلایل استفاده از شیر یک طرفه:

1-جهت محافظت از برخی تجهیزات حساس و تاثیر پذیر از برگشت جریان مانند جریان سنجها،صافی ها و شیرهای کنترل 

2-جهت جلوگیری از تاثیر اعوجاجات فشاری  حاصله از نیروی هیدرولیکی بر روی قطعات

یکی از این نیروها ضربه قوچ می باشد این نیروهای هیدرولیکی می توانند باعث ایجاد موجی از فشار گردیده و آنقدر لاینها و قطعات را باخود بالا و پایین ببرند تا انرژی خود را تخلیه نمایند .

3-جلوگیری از برگشت سیال در هنگام توقف فرایند

4-جلوگیری از برگشت سیال تحت نیروی ثقل خود

 

طبقه بندی شیرهای یک طرفه:

check valve

-ولو های یکطرفه کشویی(lift check valves)

ولوهای یکطرفه کشویی ازنظر ساختار شبیه ولوهای کروی بوده و تنها تفاوت آن ها با ولوهای کروی ، آن است که دیسک این ولو ها بر خلاف ولوهای کروی ، به صورت اتوماتیک عمل کرده و نیازی به اپراتور یا محرک ندارد .دهانه های ورودی و خروجی در این ولوها به وسیله یک توپی به شکل مخروط از یکدیگر جدا شده که این توپی بر روی یک نشیمنگاه فلزی قرار گرفته است. البته در برخی ولوهای یکطرفه، این توپی به وسیله یک فنر بر روی نشیمنگاهش قرار گرفته شده است. وجود این فنر باعث حصول اطمینان از بسته بودن ولو در حالت طبیعی می گردد تا توپی از نشیمنگاهش جدا گردیده  و در این حالت ولو باز می شود .هنگامی که جریان سیال قطع می شود،توپی به محل قبلی خود بر روی نشیمنگاهش برگشته و فشار حاصله از جریان معکوس سیال ، باعث بسته شدن ولو می گردد .شکل زیر نمونه ای از ولو های یک طرفه را نشان می دهد .

check valve

اگر نشمنگاه این نوع ولوها از جنس فلز باشد آن گاه از این ولوها در جاهایی می توان استفاده نمود که بروز کمی نشتی در اثر برگشت جریان از داخل ولو قابل قبول باشد.به عبارت دیگر محدوده کاربرد این ولوها با نشیمنگاه فلزی به استفاده از آن و سیال عبوری بستگی دارد .از جمله موارد کاربرد دیگر این نوع ولوها ،استفاده از آن ها جهت جلوگیری از برگشت جریان میعانات حاصله از تله بخار می باشد.

 

مزایای ولوهای یکطرفه کشویی

از جمله مزایای بارز این ولوها، ساده بودن ساختار آن ها می باشد .چون تنها قطعه متحرک در آن ها فقط توپی بوده و به همین دلیل تعمیرات و نگهداری آن ها نیز به مراتب کمتر می باشد.همچنین وجود نشیمنگاه فلزی در این ولو ها باعث می گردد تا سایش کمی در این قسمت بوجود آمده ودر واقع سایش صرفا در این ناحیه متمرکز می گردد.

 

:محدودیت موجود در ولوهای یک طرفه کشویی

در استفاده از این ولوها همواره دو محدودیت وجود د

 

A:طراحی این ولوها به گونه ای است که فقط در حالت افقی در یک سیستم مورد استفاده قرار می گیرد .

 

B:سایز این ولوها عمدتا تا DN80 می باشد و استفاده از این ولوها در سایزهای بزرگتر از DN 80باعث حجیم تر شدن ولو می گردد.

 

-ولوهای یک طرفه کشویی از نوع پیستونی(Piston type lift check valve)

 

این ولوها از جمله زیر مجموعه ولوهای یک طرفه کشویی می باشد.در این ولوها به جای قطعه توپی مخروطی از یک پیستون ئبه شکل توپی استفاده شده است .همچنین در این ولوها جهت کاهش تدریجی دامنه نوسان از یک ضربه گیر یا مستهلک کننده در مکانیزم آن ها استفاده شده است. ضربه گیرها در طول عملکرد خود باعث ایجاد استحلاک در ضربه های حاصله گردیده و همین مزیت سبب حذف اثرات و صدمات حاصله بر روی ولو در اثر عملکردهای پی در پی می گردد.به عنوان مثال هنگامی که در یک سیستم پایپینگ نوسانات فشار وجود داشته باشد و یا مسیر جریان به صورت مکرر عوض شود استفاده از این تجهیز موثر خواهد بود . در شکل زیر نمونه ای از این ولو نشان داده شده است.

check valve

 

 ولوهای یکطرفه کشویی از نوع ساچمه ای(Ball Type Lift check valve)

 

این ولوها نیز از جمله زیر مجموعه ولوهای یک طرفه کشویی می باشد که در آن به جای دیسک از گوی(ساچمه) استفاده گردیده است .پوشش بیرونی این ساچمه از جنس لاستیک بوده و به صورت نرمال بر روی نشیمنگاهش که در قسمت ورودی ولو می باشد قرار گرفته است. نوع قرار گیری ساچمه در قسمت ورودی به گونه است که کاملا باعث آب بندی آن گردد . هنگامی که از طرف سیال به ساچمه فشار وارد گردد باعث می گردد که ای ساچمه در یک مسیر مشخص در امتداد نشیمنگاهش حرکت کرده و اجازه دهد تا سیال از قسمت ورودی ولو عبور نماید.

 

هنگامی که فشار سیال افت نماید،گوی از موقعیتی که در آن قرار گرفته به پایین لغزیده و مسیر عبور جریان را مسدود می کند .نمونه ای از این ولوها در شکل زیر نشان داده شده است .

check valve

ولوهای یکطرفه نوسانی مفصل دار(Swing check valve)

ولوهای یکطرفه نوسانی از یک دیسک که قطر آن دقیقا به اندازه قطر لاین بوده تشکیل گردیده اند .این دیسک همواره در مسی عبور جریان به صورت معلق می باشد.هنگامی که جهت جریان و مسیر آن به سمت جلو باشد،آن گاه فشار حاصله از نیروی سیال باعث می گردد تا دیسک حول لولای خود به سمت بالا حرکت کرده و در این حالت اجازه می دهد تا ولو باز شود. در صورتی که جریان در جهت معکوس برقرار گردد،سبب می شود که دیسک به حالت اولیه خود،مسیر سیال را قطع کرده و از برگشت سیال در داخل لاین جلوگیری نماید . در غیاب سیال وزن دیسک باعث بسته ماندن ولو گردیده ودر برخی موارد نیز  بسته شدن دیسک توسط یک اهرم وزنی صورت می پذیرد.همانگونه که در شکل زیر نشان داده شده ، کلیه متعلقات این ولو که در داخل بدنه قرار قرار گرفته اند به گونه ای عمل می کنند که دیسک به راحتی در مسیر جریان حرکت آزادانه داشته باشند.

check valve

معایب ولوهای یکطرفه نوسانی

در ولو های یکطرفه نوسانی ،وزن دیسک باعث ایجاد مقاومت نسبتابالایی در جهت حرکت جریان می گردد.علاوه بر این به دلیل شناور بودن دیسک داخل ولو در برابر حرکت جریان،امکان پدید آمدن حالت اغتشاش در جریان وجود دارد. میزان افت فشار در این قبیل ولوهای یکطرفه نسبت به سایر ولوهای یکطرفه بیشتر می باشد.بروز تغییرات در میزان و جهت جریان،باعث می گردد که دیسک در مسیر برگشت خود به نشیمنگاه،به صورت متناوب با نشیمنگاهش برخورد کرده و همین عامل باعث ایجاد سایش در نشمنگاه آن می گردد. جهت برطرف شدن این مشکل می توان از یک مکانیزمی که باعث کند شدن و ایجاد میرایی در این حرکت ها گردد استفاده نمود.در صورت امکان بهتر است در این قبیل ولوها جهت کاهش میزان فرسایش از نشیمنگاه فلزی استفاده گردد.

 

کاربرد مختلف ولوهای یکطرفه نوسانی

 

1-استفاده از ولوهای یکطرفه نوسانی در هنگام تست فشار لاین

 

در این حالت اهرم توسط یک پین قفل کننده به یک صفحه مربعیبسته شده است که این کار باعث می گردد دیسک در وضعیت باز قرار گیرد .این وضعیت هنگامی مورد استفاده قرار می گیرد که مسیر لاین تحت تست فشار قرار گرفته و تست گردد.

 

2-کاربرد به همراه اتصال زود گداز

 

در این حالت ولو یکطرفه نوسانی توسط یک اتصال زود گداز که این اتصال به اهرم(دستگیره)آن وصل گردیده ،در وضعیت باز قرار می گیرد.این اتصال زود گدازدر یک نقطه ذوب مشخص و از پیش تعریف شده بوده و کاربرد آن در هنگام بروز آتش سوزی است .در هنگام بروز آتش این اتصال ذوب شده و باعث بسته شدن ولو می گردد.در نتیجه مسیر سیال مسدود شده و از گسترش آتش جلوگیری می نماید .لذا کاربرد این ولوها به عنوان وسیله ای برای کنترل آتش و جلوگیری از گسترش آن نیز می باشد.

 

-ولوهای یکطرفه دیسکی(Disk check valve)

 

اجزای تشکیل دهنده این ولوها عبارتند از:

 

1-بدنه (BODY)

 

2-دیسک(DISK)

 

3-فنر(SPRING)

 

4-نگهدارنده فنر(SPRING RETAINER)

 

در شکل زیر نمونه ای از این ولوها نشان داده شده است. 

check valve

در این گروه از ولوهای یک طرفه، دیسک آن ها دریک صفحه با زاویه 90 درجه با مسیر عبور سیال حرکت می کنند. از حرکت دیسک بواسطه وجود فنر که در درون یک نگهدارنده قرار گرفته، ممانعت به عمل می آید بدنه آن ها نیز به گونه ای طراحی گردیده که این قطعات به آسانی و به صورت یکپارچه و متحدالمرکز در داخل آن مونتاژمی گردند.در مواردی که نیاز به آب بندی صفر مدنظر باشد می توان از یک نشیمنگاه نرم که عمدتا از جنس قطعات الاستومری  می باشند استفاده می گردد.

هنگامی که نیروی وارد شده به دیسک توسط فشار سیال در قسمت بالا دست جریان از مقدار نیروی فشارنده فنر به دیسک بیشتر شود ،آن گاه این نیرو باعث جدا شدن دیسک از نشیمنگاه خود شده و به سیال اجازه عبور می دهد.به عبارت دیگر در این حالت ولو باز شده است. هنگامی که از اختلاف فشار در دوطرف ولو کاسته شود ،نیروی حاصله از فنر باعث می گردد تا ولو به نشیمنگاه خود برگشته و بلافاصله ولو را قبل از این که جریان معکوس سیال برقراگردد ، مسدود می کند .

در شکل زیر عملکرد این ولوها نشان داده شده است.به دلیل قرار گرفتن فنر در این گونه ولوها،امکان مونتاژ آن ها در مسیر (افقی/عمودی) میسر می باشد.

 

check valve

 

جهت خرید در بازار ،سایزهای قابل خرید عبارتند ازسایزهایی که توسط تولید کنندگان ارائه می شود 2/1 تا 36 اینچ است.

 

باکس انتخاب متریال

کاتالوگ شیر یکطرفه

  • 1
  • جنس
  • نحوه اتصال
  • تریم
  • کاربردها
  • دما-فشار
  • استاندارد طراحی
  • استاندارد تست
  • کلاس کاری
  • اجزای اصلی شیر یکطرفه
  • انواع شیر یکطرفه
  • جدول ضریب جریان
  • مدیا

شیرآلات صنعتی را  را می توان از جنس های مختلفی همچون فولاد،چدن،پلاستیک  (PE,PP,UPVCو...) ، برنج،برنز و یا از آلیاژهای خاص تهیه نمود.در بیشتر موارد ،جنس ولوها از موادی نظیر کربن استیل ویا فولاد زنگ نزن انتخاب می گردد.

رایجترین جنس استفاده در ساخت بدنه ولو کربن استیل می باشد جنس کربن استیل  به طور کلی ایده آل ترین جنس برای سیالات غیر خورنده می باشد.کربن استیل  تا دمای بالای 425 درجه سانتی گراد در سرویس های مداوم و بسیار خوب عمل می کند.

فولاد ضد زنگ ، مقاومت بسیار خوبی در مقابل خوردگی دارد و در مواردی که دمای بسیاربالایی مثلا 800 درجه سانتی گراد دارند به کار می روند . در جدول زیر متریال شیر آورده شده است.

 ASTM MATERIAL LIST

VALVE TYPE TYPE CLASS END CONNECTION MATERIAL OPERATION
SHELL TRIM  
gate VALVE  BOLTED BONNET

 150

300

600

900

1500

2500

 FLAT FACE 

ASTM A216 WCB

ASTM A216 WCC

ASTM A352 LCB

ASTM A352 LCC

ASTM A352 LC1

ASTM A352 LC2

ASTM A352 LC3

ASTM A217 WC1

ASTM A217 WC6

ASTM A217 WC9

ASTM A217 C5

ASTM A217 C12

ASTM A351 CF3

ASTM A351 CF3M

ASTM A351 CF8

ASTM A351 CF8M

ASTM A351 CF8C

ASTM A351 CD4MCU

ASTM A351 CKMCU

ASTM A351 CNVM

 
 

HANDWHEEL 

CHAIN

BEVEL GEAR

ELECTRIC

HYDRAULIC

PNEUMATIC

PRESSURE SEAL

 900

1500

2500

 
globe VALVE  BOLTED BONNET   150

300

600

900

1500

2500

 RAISED FACE  
PRESSURE SEAL   900

1500

2500

 RING JOINT  

SWING check

VALVE

 
BOLTED BONNET

 150

300

600

900

1500

2500

 BUTT WELDED END   
 PRESSURE SEAL   900

1500

2500

 

 

 

 

نوع اتصال در شیرها به صورت فلنچی(FLANGES)،جوشی(WELDED)،رزوه ای(THERADED ) و اتصالات ساکتی (SOCKET WELDED) می باشد.

در جدول زیر استاندارد انتهای شیر آمده است.

 

شیر یک طرفه یا چک ولو کاربرد وسیعی در صنایع نفت ، گاز، پترو شیمی،شیمیایی ،معدنی ، فولاد ،غذایی ،دارویی ، دریایی،اتمی و نیروگاه ها و غیره کاربرد دارد. نمونه ای از این صنایع در شکل های زیر نمایش داده شده است.

نیروگاه (POWER GENERATION PLANT)

 

-صنعت شیمیایی (CHEMICAL PLANT)

صنعت کشتی سازی

صنعت پتروشیمی (CHEMICAL PLANT)

صنعت نفت و گاز(OIL&GAS PLANT)

و دیگر صنایع موجود در کشور

مفهوم درجه بندی کلاس های فشاری بر این اساس است که یک شیر کلاس 600 دارای فشار تحملی بیشتر از یک شیر 300 می باشد زیرا شیر کلاس 600 از متریال بیشتری از یک شیر 300 ساخته شده است .شیرآلات میتواند کلاس فشاری های متفاوتی را تحمل کنند .به این صورت که هرچه دما افزایش پیدا کند فشار کاری کاهش می یابد.پس نتیجه می گیریم هرچه دما افزایش یابد فشار کاری کاهش میابد


.در استاندارد تست ، تست فشار در شیرها بر حسب کلاس کاری مرتب شده است

 

یک ولو به گونه ای طراحی می گردد تا بتوان یک محدوده فشار داخلی را تحمل نماید.که به این فشار ، فشار تحملی(Pressure Rating) می گویند.برای اینکه یک ولو فشار بالایی را تحمل نماید بایستی دیواره آن از ضخامت کافی برخوردار باشد تا بتواند در هنگام وارد شدن آن فشار متلاشی نگردد.

استاندارد ASME B16.34 جهت ولو های فولادی مورد استفاده قرار می گیرد.

رایج ترین کلاسهای کاری که در استاندارد ASME B 16.34در صنعت استفاده می گردد در6گروه قرار می گیرند که عبارتند از:Class150,300,600,900,1500,2500

همچنین ولوهایی که فشار تحملی آن ها براساس سیستم متریک یا ss بر حسب (bar)می باشد،این گروه از ولوها مطابق با استاندارد EN1092-1 بوده و کلاسهای کاری آن ها عبارتند از:PN 6,10,16,25,40,80,100,400

1-Body

2-Cover

3-Cover Gasket

4-Seat Ring

5-Disc

6-Swing Arm

7&8-Disk Nut&Pin

9-Hing Pin

10-Plug

11-Plug Gasket

12&13-Cover stud&Nuts

14-Eyebolt

SWING check VALVES REGULAR TYPE OR FULL OPENING

 




PISTON check VALVES

PISTON check VALVES ‘ Y ‘ TYPE

SWING check VALVES PRESSURE SEAL

LIFT check VALVES PRESSURE SEAL 

LIFT check VALVES PRESSURE SEAL ‘Y’ PATTERN


TILTING DISC check VALVES PRESSURE SEAL

 

یکی از کمیت هایی که برای یک شیر حائز اهمیت می باشد کمیت ضریب جربان می باشد که با مشخص بودن این کمیت می توان محاسبلت مربوط به افت فشار و دیگر محاسبات را انجام داد.از این ضریب برای سایز شیر استفاده می کنند. در چدول زیر این ضریب برای انواع شیر بر

حسب کلاس کاری نمایش داده شده است