شیر دیافراگمی یا دیافراگم ولو یکی از شیرآلات صنعتی پرکاربرد برای قطع و وصل، ایزوله کردن و کنترل جریان سیالات است. در این شیر، یک دیافراگم انعطاف پذیر بین مکانیزم عملگر و سیال قرار می گیرد و با حرکت خطی استم یا اکچویتور، مسیر عبور سیال را باز، بسته یا محدود می کند. به دلیل جداسازی کامل سیال از قسمت های متحرک و آب بندی مناسب، دیافراگم ولو در صنایع شیمیایی، دارویی، غذایی، آب و فاضلاب، تصفیه خانه ها، خطوط اسیدی و قلیایی، دوغاب، سیالات خورنده و سرویس های بهداشتی کاربرد گسترده ای دارد.
در تجهیز صنعت امکان تأمین انواع شیر دیافراگمی دستی، پنوماتیک، برقی، زائده دار، مستقیم، فلنجی، رزوه ای، کلمپی، بهداشتی، ضد اسید، پلاستیکی، چدنی، فولادی، استیل و لاینردار وجود دارد. برای انتخاب مدل مناسب باید نوع سیال، فشار و دمای کاری، ویسکوزیته، وجود ذرات جامد، نوع اتصال، جنس بدنه، جنس دیافراگم، نوع اکچویتور و شرایط نصب بررسی شود. جهت استعلام قیمت روز شیر دیافراگمی و دریافت مشاوره فنی، با کارشناسان تجهیز صنعت تماس بگیرید.
ولو دیافراگمی مرتبط با پینچ ولوها است و به منظور جداسازی جریان از المان از یک دیافراگم الاستومری استفاده می کند. 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 سیالات چسبنده، لغزنده، دوغاب، سرویس مایعات رادیو اکتیو و خطرناک استفاده نمود.
تجهیز صنعت تامین کننده و نماینده فروش انواع شیرآلات دیافراگمی (Diaphragm valves) با متریال فولادی، استیل، چدنی در سایز و فشار کاری مختلف می باشد.
اجزای شیرهای دیافراگمی
اجزای شیر دیافراگمی شامل بدنه و سیت و پکینگ و شافت و فلکه یا عملگر است 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 ۴ اینچ در سایز مورد استفاده قرار گیرند. کمپرسر 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
این نوع ولو دیافراگمی از یک دیافراگم یا دیسک انعطاف پذیر متصل به یک منبع فشاری (کمپرسر) 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 کمپرسر بالا و پایین می رود. در واقع با پایین آمدن کمپرسر، 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 کمپرسر 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 ۹۰ درجه کاملا باز یا بسته می شود و عملگر آن با توجه به کاربرد می تواند پنوماتیکی، دستی، هیدرولیکی و … باشد.
جدول راهنمای انتخاب شیر دیافراگمی
| شرایط کاربرد | شیر دیافراگمی پیشنهادی | نکته فنی مهم |
|---|---|---|
| سیالات خورنده، اسیدها و قلیاها | شیر دیافراگمی لاینردار یا بدنه PVDF / PP / PVC | سازگاری شیمیایی بدنه و دیافراگم با سیال بررسی شود |
| صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی | شیر دیافراگمی بهداشتی کلمپی یا استیل | طراحی بدون فضای مرده، قابلیت شستوشو و متریال بهداشتی اهمیت دارد |
| دوغاب و سیالات دارای ذرات | شیر دیافراگمی مستقیم یا Full Bore | مسیر عبور بازتر، احتمال گرفتگی را کاهش میدهد |
| کنترل دبی کم یا سرویس عمومی | شیر دیافراگمی زائدهدار یا Weir Type | عمر دیافراگم بهتر است اما افت فشار بیشتری نسبت به مسیر مستقیم دارد |
| خطوط آب و فاضلاب | شیر دیافراگمی چدنی، پلاستیکی یا لاینردار | انتخاب جنس بدنه و دیافراگم باید بر اساس خورندگی و فشار انجام شود |
| نیاز به اتوماسیون | شیر دیافراگمی پنوماتیک یا برقی | نوع اکچویتور، Fail Close / Fail Open و سیگنال کنترلی مشخص شود |
| سیال ویسکوز یا چسبنده | شیر دیافراگمی مستقیم | مسیر مستقیم برای عبور سیالات غلیظ مناسبتر است |
| محیط خورنده بیرونی | شیر با بدنه پلاستیکی یا پوشش مقاوم | علاوه بر سیال داخلی، شرایط محیط نصب هم مهم است |
در زمان خرید شیر دیافراگمی، فقط سایز و اتصال کافی نیست. باید نوع سیال، فشار، دما، غلظت، ویسکوزیته، وجود ذرات جامد، میزان خوردگی، نوع عملکرد، سیکل کاری، نوع اکچویتور، متریال دیافراگم و استانداردهای بهداشتی یا صنعتی بررسی شود.
انواع ولوهای دیافراگمی
شیرهای دیافراگمی بر اساس شکل ظاهری بدنه، دیافراگم و کاربرد به دو گروه زیر تقسیم می شوند:
- شیرهای دیافراگمی زائده دار همراه با برآمدگی بدنه (weir type)
- 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 کمپرسر 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 مایعات، گازها و برخی سرویسهای بخار، فقط در محدوده مجاز دما/فشار و متریال 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.
جدول مقایسه سریع انواع شیر دیافراگمی
| نوع شیر دیافراگمی | مناسب برای | مزیت اصلی | محدودیت |
|---|---|---|---|
| Weir Type / زائدهدار | کنترل دبی، سرویسهای تمیز، شیمیایی، بهداشتی | آببندی خوب، عمر بهتر دیافراگم، مناسب کنترل | افت فشار بیشتر، مناسب نبودن برای دوغاب سنگین |
| Straight-through / مستقیم | دوغاب، سیالات ویسکوز، ذرات معلق، مسیر عبور بازتر | گرفتگی کمتر و عبور بهتر ذرات | فشار مکانیکی بیشتر روی دیافراگم و عمر کمتر |
| Full Bore | سیالات غلیظ، ذراتدار و مسیرهایی که افت فشار مهم است | عبور آزادتر سیال | نیازمند انتخاب دقیق دیافراگم و عملگر |
| Hygienic / بهداشتی | دارویی، غذایی، آب خالص، CIP/SIP | طراحی قابل شستوشو و فضای مرده کمتر | قیمت بالاتر و نیاز به استانداردهای خاص |
| Pneumatic Diaphragm Valve | اتوماسیون، دوزینگ، خطوط کنترلی | عملکرد سریع، کنترلپذیری و امکان Fail Safe | نیاز به هوای ابزار دقیق و تجهیزات کنترلی |
مزایا و معایب شیر دیافراگمی
ولو های دیافراگمی دارای مزیت هایی نسبت به سایر شیرالات صنعتی می باشد که عبارتند از:
- عدم نیاز به آب بندی با نشتی بسیار کم
- 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 زائده 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:
| عامل مؤثر بر قیمت | توضیح |
|---|---|
| نوع بدنه | Weir Type، Straight-through، Full Bore، بهداشتی یا چندراهه |
| جنس بدنه | چدن، فولاد، استیل، PVC، PP، PVDF، PTFE Lined یا PFA Lined |
| جنس دیافراگم | EPDM، FKM، NBR، PTFE/EPDM، PTFE/FKM و متریالهای خاص |
| نوع اتصال | فلنجی، رزوهای، کلمپی، جوشی یا Union |
| سایز و فشار کاری | افزایش سایز، کلاس فشار و استاندارد تست باعث افزایش قیمت میشود |
| نوع اکچویتور | دستی، پنوماتیک، برقی یا هیدرولیکی |
| تجهیزات جانبی | پوزیشنر، لیمیت سوئیچ، سلونوئید ولو، I/P و فیلتر رگلاتور |
| برند | برندهایی مثل GEMÜ، Saunders، GF، Samson و برندهای اقتصادی قیمت متفاوتی دارند |
| استاندارد | بهداشتی، FDA، USP، ATEX، گواهی متریال یا تست نشتی قیمت را تغییر میدهد |
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.
سوالات متداول شیر دیافراگمی
شیر دیافراگمی برای چه کاربردی استفاده میشود؟
شیر دیافراگمی برای قطع و وصل، ایزولهکردن و کنترل جریان سیالات در خطوط صنعتی استفاده میشود. این شیر برای سیالات خورنده، اسیدی، قلیایی، بهداشتی، چسبنده، دوغابی، دارای ذرات معلق، آب و فاضلاب، صنایع شیمیایی، دارویی و غذایی کاربرد دارد.
تفاوت شیر دیافراگمی زائدهدار و مستقیم چیست؟
در شیر دیافراگمی زائدهدار یا Weir Type، یک برآمدگی در مسیر جریان وجود دارد که دیافراگم روی آن مینشیند و آببندی ایجاد میکند. این مدل برای کنترل جریان و سرویسهای تمیز مناسبتر است. در شیر دیافراگمی مستقیم یا Straight-through، مسیر عبور سیال بازتر است و برای دوغاب، سیالات ویسکوز و ذرات معلق انتخاب بهتری محسوب میشود.
شیر دیافراگمی پنوماتیک چه مزیتی دارد؟
شیر دیافراگمی پنوماتیک برای اتوماسیون فرآیند، قطع و وصل سریع، کنترل دبی و عملکرد Fail Close یا Fail Open استفاده میشود. این مدل در خطوطی که نیاز به فرمان از PLC، کنترلر یا سیستم DCS دارند انتخاب مناسبی است.
چه متریالی برای دیافراگم ولو مناسب است؟
انتخاب متریال دیافراگم به نوع سیال، دما، فشار، خورندگی، ذرات جامد و سیکل کاری بستگی دارد. متریالهایی مانند EPDM، FKM، NBR و PTFE/EPDM در کاربردهای مختلف استفاده میشوند. برای سیالات خورنده یا بهداشتی باید دیتاشیت و جدول سازگاری شیمیایی برند سازنده بررسی شود.
آیا شیر دیافراگمی برای فشار و دمای بالا مناسب است؟
بهطور کلی شیر دیافراگمی نسبت به برخی شیرهای فلزی مانند گلوب ولو یا بال ولو محدودیت بیشتری در فشار و دما دارد، چون عملکرد آن به دیافراگم الاستومری یا پلیمری وابسته است. با این حال، محدوده دقیق فشار و دما به مدل، متریال بدنه، نوع دیافراگم و برند سازنده بستگی دارد.
هنگام خرید شیر دیافراگمی چه اطلاعاتی باید اعلام شود؟
برای خرید یا استعلام قیمت شیر دیافراگمی باید نوع سیال، دما، فشار، سایز خط، نوع اتصال، جنس بدنه، جنس دیافراگم، نوع عملکرد، نوع اکچویتور، تعداد دفعات باز و بسته شدن، استانداردهای بهداشتی یا ضدانفجار و برند موردنظر مشخص شود.
لینک های مفید:
شیر توپی / چک ولو / انگل ولو / شیر پروانه ای صنایع غذایی/ بال ولو چیست
