شیر دیافراگمی

شیر دیافراگمی (Diaphragm valves)

تجهیز صنعت تامین کننده و نماینده فروش انواع شیرآلات دیافراگمی diaphragm valves با متریال فولادی، استیل، چدنی در سایز و فشار کاری مختلف میباشد.

شیرهای دیافراگمی (Diaphragm Valves)، نام خود را از دیسک (دیافراگم) انعطاف پذیری که در تماس با یک نشیمنگاه در قسمت فوقانی بدنه شیر برای تشکیل آب بندی قرار دارد، می گیرند. دیافراگم یک عنصر واکنش دهنده به فشار و انعطاف پذیر میباشدکه نیرو را برای باز و بسته کردن یا کنترل شیر انتقال می دهد.

ولوهای دیافراگمی مرتبط با پینچ ولوها هستند و به منظور جداسازی جریان از المان از یک دیافراگم الاستومری استفاده می کنند. در واقع یک شیر دیافراگمی یک ولو با حرکت خطی Linear است که برای تنظیم و کنترل جریان سیال مورد استفاده قرار می گیرد. شیرهای دیافراگمی با توجه به آب بندی قوی و عدم وجود نشتی برای عبور سیالات سمی و خطرناک در صنایع نفت و گاز، مواد غذایی، تصفیه آب و فاضلاب، برق، دارویی و شیمیایی به کار می روند. از این شیرها  میتوان برای کنترل جریان سیالت چسبنده، لغزنده، دوغاب، سرویس مایعات رادیو اکتیو و خطرناک استفاده نمود. در شکل زیر ساختار شیرهای دیافراگمی را مشاهده می کنید.

اجزای شیرهای دیافراگمی

اجزای شیر دیافراگمی شامل بدنه و سیت و پکینگ و شافت و فلکه یا عملگر می باشد که با توجه به نوع سیال و درجه حرارت و فشار کاری، جنس بدنه آنها مشخص می شود. بدنه شیر دیافراگمی با توجه به نوع سیال و درجه حرارت و فشار کاری در جنس های مختلف استیل و چدن و فولاد و آلومینیوم برنز با نوع اتصال دنده ای و فلنجی و کلمپی تولید می شوند.

شیرهای دیافراگمی همچنین می توانند در سرویس های خلا با استفاده از ساخت کلاهک حداکثر تا 4 اینچ در سایز مورد استفاده قرار گیرند. کمپرسور در بالای دیافراگم و زیر استم چرخ دستی قرار میگیرد.

اکچویتور

اکچویتور شیر به منظور باز و بسته کردن ولو بر روی ساقه و دیسک استفاده می شود. بسته به نیاز سیستم از جمله گشتاور لازم برای عملکرد ولو، سرعت و نیاز به تحریک خودکار انواع مختلفی از اکچویتورها وجود دارند. گوناگونی نوع محرک می تواند ویژگی هایی از جمله باز شدن قابل تنظیم، موقعیت هایی برای کنترل دقیق جریان ارائه کند.

اکچویتورهای دستی

از یک چرخ دستی یا دسته محوری برای باز و بسته کردن ولو استفاده می کنند و خودکار نیستند اما کاربر را قادر می سازند تا ولو را در موقعیت مورد نیاز قرار دهد. اکچویتورهای دستی در سیستم های از راه دور که به برق دسترسی ندارند مورد استفاده قرار می گیرند. اما در برنامه هایی که شامل ولوهای بزرگ تر می شود عملی نیستند. برای داشتن مزیت مکانیکی اضافی و نیز باز و بسته شدن سریع، Gearheads می توانند اضافه شوند.

اکچویتورهای الکتریکی

امکان عملکرد ولو به صورت دستی، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک را فراهم می کنند. سرعت بالای موتور معمولا برگشت پذیر است و برای قابلیت باز و بسته شدن استفاده می شود. اکچویتور به منظور کاهش سرعت موتور و بنابراین افزایش گشتاور از طریق یک چرخ دنده متصل می شود. آنها یا توسط موقعیت ولو یا توسط گشتاور موتور عمل می کند. به منظور توقف اتوماتیک موتور در حالت کاملا باز و کاملا بسته، از یک سوئیچ محدود کننده استفاده می شود.

 اکچویتورهای پنوماتیکی

می توانند به صورت اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک با انتقال سیگنال هوا به حرکت ساقه ولو توسط فشار هوای عملگر روی یک دیافراگم یا پیستون متصل به ساقه عمل می کنند. همچنین این اکچویتورها از یک فنر استفاده می کنند و می توانند به روش های مختلفی از جمله استفاده از فشار هوا برای باز کردن ولو و فشار فنر برای بستن ولو یا بالعکس به کار روند.

اکچویتورهای پنوماتیک برای استفاده در شیرهای کنترلی و نیز موقعیت های باز و بسته کردن سریع عمل می کنند.

اکچویتورهای هیدرولیکی

موقعیت نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک ولو را فراهم می کنند.آنها هنگامی که نیروی بزرگی برای باز کردن ولو مورد نیاز است مانند جریان اصلی ولو مورد استفاده قرار می گیرند.بدون هیچ گونه فشار سیالی ، نیروی فنر ، ولو را در موقعیت بسته نگه می دارد.سیال وارد محفظه می شود و فشار را تغییر می دهد. هنگامی که نیروی مایع هیدرولیک بزرگ تر از نیروی فنر شود ، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و ولو باز می شود.به منظور بستن ولو ، مایع هیدرولیک (مانند آب یا روغن) به هر دو طرف پیستون تغذیه می شود در حالی که طرف دیگر تخلیه می شود.

عملکرد شیرهای دیافراگمی

ولوهای دیافراگمی از یک دیافراگم یا دیسک انعطاف پذیر متصل به یک منبع فشاری (کمپرسور) تشکیل می شوند. در واقع دیافراگم به عنوان واشر یا گسکت شیر عمل می کند تا آب بندی در برابر نشتی بین بدنه و کلاهک ایجاد کند. به همین منظور دیافراگم از مواد الاستومری (Elastomeric Materials) ساخته می شوند زیرا می توانند مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی و دماهای بالا داشته باشند.

استم شیر Stem و دیافراگم توسط کمپرسور بالا و پایین می رود. در واقع با پایین آمدن کمپرسور، دیافراگم فشرده و مسیر جریان سیال مسدود می شود.

شیرهای دیافراگمی دستی با ارائه یک بازه متغیر و دقیق به منظور کنترل افت فشار از طریق ولو برای کنترل جریان ایده آل هستند. جهت کنترل جریان، چرخ دستی چرخانده می شود تا کمپرسور یا دیافراگم را در مقابل انتهای بدنه ولو برای توقف جریان فشار دهد یا برای اینکه جریان بتواند از طریق آن عبور کند، آن را از محل خارج کند.

شیرهای دیافراگمی برای کنترل جریان مایعات حاوی جامدات معلق و برای نصب در هر موقعیتی مناسب می باشند. اهرم دستی شیرهای دیافراگمی با چرخش 90 درجه کاملا باز یا بسته می شود و عملگر آن با توجه به کاربرد می تواند پنوماتیکی، دستی، هیدرولیکی و … باشد.

انواع ولوهای دیافراگمی

شیرهای دیافراگمی بر اساس شکل ظاهری بدنه، دیافراگم و کاربرد به دو گروه زیر تقسیم می شوند:

1. شیرهای دیافراگمی زائده دار همراه با برآمدگی بدنه (weir type)
2. شیرهای دیافراگمی مستقیم یا صاف (straight through types)

شیرهای دیافراگمی زائده دار (weir-type)

شیر دیافراگمی برآمده از متداول ترین و پرکاربردترین شیرهای دیافراگمی مورد استفاده در صنایع می باشد. این نوع شیرها در قسمت پایین نشیمنگاه دارای یک برآمدگی یا انحنای زینی شکل هستند که به منظور جلوگیری از کشیدگی و فشار زیاد بر دیافراگم می باشند.

آنها برای کنترل جریان های ضعیف و کم فشار مناسب می باشند و از یک کمپرسور دو جزئی استفاده می کنند. عمر دیافراگم در این مدل از شیرهای دیافراگمی بالاتر است ولی به دلیل کاهش ناگهانی سطح مقطع شیر باعث افت فشار در فشارهای بالا می شود.

شیرهای دیافراگمی زائده دار برای سیالات تمیز و همگن گاز، مایع و بخار استفاده می شود اما یکی از معایب آن لخته شدن سیالات دوغابی در دو طرف سیت و چوک شدن یا خفگی شیر می باشد.

برای کنترل دبی کم بسیار مناسب هستند و با چرخاندن فلکه شیر دیافراگم از روی برآمدگی بلند می شود و سیال میتواند از آن عبور کند.

مجموعه بدنه های شیر دیافراگمی نوع زائده دار، از کلاهک برای کنترل مایعات و گازهای خطرناک استفاده میشود چون اگر دیافراگم خراب شود مواد خطرناک به اطراف منتقل نخواهند شد. این شیرهای دیافراگمی همچنین به دلیل اینکه خود تخلیه  هستند در صنایع غذایی نیز به کار می روند.

شیرهای دیافراگمی صاف یا مستقیم (straight through)

شیرهای دیافراگمی مستقیم، هیچ مانعی ندارند و مسیر کاملا صاف می باشد. این نوع شیرهای دیافراگمی انعطاف پذیرتر هستند به همین خاطر طول عمر کمتری دارند. همچنین از شیرهای دیافراگمی مستقیم برای کنترل جریان سیالات مایعات چسبناک، دوغاب و … در دما و فشارهای بالا میتوان استفاده نمود.

ماده انعطاف پذیری برای دیافراگم مورد نیاز است تا مکانیسم بتواند به انتهای بدنه ولو برسد که این می تواند باعث کوتاه شدن طول عمر دیافراگم شود.

شیرهای دیافراگمی مستقیم در سایزهای کوچک با عملگر برقی و در سایزهای بزرگتر با عملگر پنوماتیک مورد استفاده قرار می گیرد. شیرهای دیافراگمی صاف یا مستقیم به دو گروه شامل شیر دیافراگمی با قطر گذرگاه مستقیم (Full-Bore) و قطر گذرگاه باریک (Reduced-Bore) دسته بندی می شوند.

مزایا و معایب شیر دیافراگمی

شیرهای دیافراگمی دارای مزیت هایی نسیت به سایر شیرالات صنعتی می باشد که عبارتند از:

• عدم نیاز به آب بندی و میزان نشتی صفر
• مناسب برای سیالات سمی، دوغابی، چسبنده و …
• اغتشاش و تلاطم کمتر نسبت به سایر شیرهای صنعتی
• امکان نصب در زوایای مختلف (افقی و عمودی)
• تعویض و نگهداری آسان و مقرون به صرفه
• با توجه به دیافراگم موجود در ساختار این شیر مانع از سایش تجهیزات فوقانی شیر می شود.

از معایب شیرهای دیافراگمی زاثده دار میتوان به عدم استفاده در دما و فشارهای بالا به دلیل احتمال خرابی دیافراگم و ایجاد افت فشار با توجه به کاهش سطح مقطع در آنها اشاره کرد.

عوامل تاثیرگذار بر قیمت شیر دیافراگمی

شیرهای دیافراگمی یکی از پرکاربردترین شیرهای صنعتی می باشند که با توجه به برند و کیفیت قیمت های متفاوتی دارند. برای انتخاب مناسب یک شیر دیافراگمی باید علاوه و بر نوع سیال پارامترهای زیر در نظر گرفته شود:

نوع بدنه شیر دیافراگمی: با توجه به ماهیت سیال، دما و فشار فرآیندی می تواند به صورت شیر دیافراگمی مستقیم یا زائده دار باشد.

سایز شیر: شیرهای دیافراگمی در سایزهای مختلفی تولید می شوند با توجه به دبی سیال و شرایط پروژه سایز مناسب را انتخاب کنید.

دما و فشار کاری: محدوده دما و فشاری که شیرهای دیافراگمی در آنها عملکرد مناسبی دارند.

جنس دیافراگم: دیافراگم ها با توجه به نوع سیال از مواد مختلفی تولید میشوند. انتخاب متریال بر اساس ماهیت سیال، دما، فشار و فرکانس عملکرد شیر می باشد. متریال های دیافراگم الاستومری در دماهای بالا، مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی دارند. با این حال خواص مکانیکی متریال های الاستومری در دمای بالاتر از 150 درجه فارنهایت و فشار بالا تضعیف خواهد شد و در نهایت باعث تخریب دیافراگم شود. همه­‌ی مواد الاستومری تا دمای 65 درجه سانتی گراد (150˚F) عملکرد مناسبی دارند. برخی از آن­ها در دماهای بالاتر به خوبی عمل کرده و برخی دیگر ممکن است تخریب شوند.

برند و شرکت سازنده: شیرهای دیافراگمی از برندهای مختلفی سامسون، ساندرز، جورج فیشر و … طراحی و تولید می شوند. با توجه به اعتبار برند و کیفیت محصول قیمت ها متفاوت می باشد.

جنس بدنه: بدنه شیرهای دیافراگمی می تواند از متریال مختلفی مانند چدن، آهن، PVC یا هموپلیمر و … تولید شود.

نوع اکچویتور: شیرهای دیافراگمی با انواع محرک­ها شامل سیستم کنترل دستی، الکتریکی، پنوماتیکی و هیدرولیکی مورد استفاده قرار می گیرند.

نوع و سایز اتصال: اتصال شیرها به صورت فلنجی یا رزوه ای  در سایزهای مختلف می باشد.

خرید و فروش شیر دیافراگمی

فروش انواع ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی (انواع شیرهای دیافراگمی) از برند های معتبر بازار و روز دنیا با قیمت مناسب و ارسال سریع به سراسر کشور در فروشگاه ابزار دقیق تجهیز صنعت را می توانید مشاهده نمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر خرید، مشاوره رایگان و استعلام قیمت شیرهای دیافراگمی میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

لینک های مفید:

 شیر توپی / چک ولو / انگل ولو / شیر پروانه ای صنایع غذایی/ بال ولو / فلنج