شیر منیفولد یا Manifold Valve یکی از تجهیزات جانبی مهم در سیستم های اندازه گیری فشار و اختلاف فشار است که بین خط فرآیند و تجهیزاتی مانند گیج فشار، پرشر ترانسمیتر، ترانسمیتر اختلاف فشار یا تجهیزات کالیبراسیون نصب می شود. این تجهیز از چند شیر سوزنی در یک بدنه یکپارچه تشکیل شده و امکان ایزوله کردن، تخلیه، ونت، بالانس فشار، تست و کالیبراسیون تجهیز را بدون بازکردن کامل آن از خط فرآیند فراهم می کند.
شیر منیفولد در مدل های ۲ راهه، ۳ راهه و ۵ راهه تولید می شود. مدل ۲ راهه معمولاً برای گیج فشار و ترانسمیتر فشار گیج یا مطلق استفاده می شود، در حالی که مدل های ۳ راهه و ۵ راهه برای ترانسمیتر اختلاف فشار، گیج اختلاف فشار و کاربردهای DP به کار می روند. در مدل های ۵ راهه، وجود شیرهای ونت و درین جداگانه، کالیبراسیون و تخلیه کنترل شده را ساده تر می کند.
در تجهیز صنعت امکان تأمین انواع شیر منیفولد استیل، مونل، هستلوی، دو راهه، سه راهه، پنج راهه، نصب مستقیم، نصب ریموت، NPT، فلنجی و مناسب ترانسمیترهای فشار و اختلاف فشار وجود دارد. برای انتخاب مدل مناسب یا خرید شیر منیفولد مناسب باید نوع تجهیز اندازه گیری، فشار کاری، نوع سیال، دمای فرآیند، متریال بدنه، نوع اتصال، تعداد شیرها و نیاز به ونت، درین یا اکولایزر بررسی شود.
شیر های منیفولد برای تعمیرات و انجام کالیبراسیون تجهیزات فشار، در سرویس قرار دادن و نصب، برابر کردن فشارها و اندازه گیری فشارهای استاتیکی و دیفرانسیلی در تجهیزات اندازه گیری فشار استفاده میشوند.
جدول راهنمای انتخاب شیر منیفولد
| شرایط کاربرد | شیر منیفولد پیشنهادی | نکته فنی مهم |
|---|---|---|
| نصب روی گیج فشار | شیر منیفولد ۲ راهه | یک شیر ایزوله و یک شیر ونت/درین برای تخلیه و تست |
| نصب روی پرشر ترانسمیتر گیج یا مطلق | منیفولد ۲ راهه یا Block and Bleed | مناسب ایزولهکردن تجهیز و کالیبراسیون |
| نصب روی ترانسمیتر اختلاف فشار | شیر منیفولد ۳ راهه | دارای دو شیر ایزوله و یک شیر Equalizer برای بالانس فشار |
| کالیبراسیون ترانسمیتر اختلاف فشار | شیر منیفولد ۵ راهه | دارای دو شیر ایزوله، شیر اکولایزر و شیرهای ونت/درین |
| نصب مستقیم روی ترانسمیتر | Direct Mount Manifold | کاهش اتصالات، کاهش نقاط نشتی و نصب فشردهتر |
| نصب با فاصله از تجهیز | Remote Mount Manifold | اتصال با تیوبینگ و اتصالات ابزار دقیق انجام میشود |
| سیالات خورنده | منیفولد استیل 316L، مونل یا هستلوی | سازگاری متریال با سیال و محیط نصب باید بررسی شود |
| دمای بالا | منیفولد با پکینگ گرافیتی | محدودیت دمایی پکینگ، سیت و متریال بدنه کنترل شود |
| فشار بالا | منیفولد فشارقوی | کلاس فشار، تست نشتی و استاندارد اتصال اهمیت زیادی دارد |
در زمان خرید شیر منیفولد ، فقط تعداد راه ها کافی نیست. باید نوع تجهیز اندازه گیری، فشار کاری، دمای کاری، نوع سیال، نوع اتصال، متریال بدنه، نوع پکینگ، برند، پارت نامبر، استاندارد تست و شرایط نصب هم زمان بررسی شوند.
اجزای داخلی شیر منیفولد
شکل زیر نمای داخل یک منیفولد ولو را نمایش میدهد. همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم منیفولد ولو از چندین شیر سوزنی تشکیل شده است.
- دستگیره برای باز و بسته کردن مسیر شیر
- Set Screw یا پیچ تنظیم. دستگیره را به ساقه قفل کنید
- Stem یا ساقه
- Packing Adjuster یا تنظیمکننده پکینگ
- Lock Nut یا مهره قفل
- Bonnet یا کلاهک که مستقیم به بدنه اصلی پیچ می شود
- Packing. پکینگ زیر رزوه ها جریان سیال را از آلودگی روان کننده بر روی رزوه ها محافظت می کند. همچنین رزوه های ساقه را از اثرات مخرب محیط سیال محافظت می کند
- Washer یا واشر برای آب بندی بین مجموعه بدنه و کلاهک
- Locking Pin یا قفل پین. به منظور ممانعت از شل شدگی یا جداسازی ولو
- Dust Cap یا سرپوش مربوط به گرد و غبار که استم را از ذرات خارجی محافظت می کند
ویژگی های فنی
شیر منیفولد دارای ویژگی های فنی بسیاری است که اپراتور ها را مجاب به استفاده از آنها در سرویس های تحت فشار میکند. در ادامه به برخی از این ویژگی ها اشاره میکنیم:
- ایمنی بیشتر در فرآیند به دلیل طراحی بانت bonnet ضد ضربه و غیر قابل پرت شدن به بیرون
- گشتاور کم و عملکرد روان دسته شیر منیفولد هیدرولیک حتی در فشار های بالا
- فواصل مرکز استاندارد ۳۷ میلی متر و ۵۴ میلی متر، مناسب برای انواع گیج ها و ترانسمیتر های فشاری و اختلاف فشار
- متریال های مختلف استیل 316L، هستلوی و مونل
انواع شیر منیفولد
- این ولوها از نظر تعداد در انواع شیر های دو شیر، سه شیر و ۵ شیر تقسیم بندی میشوند.
- همچنین از نظر شکل ظاهری در انواع عمودی و افقی نیز در صنایع معروف هستند که جهت اتصال شیرهای اصلی را مشخص می کند.
- این تجهیزات بر اساس روش نصب نیز به دو دسته نصب مستقیم (direct mounting ) و نصب از راه دور (remote mounting ) تقسیم می شوند. در نوع دایرکت یا مستقیم، منیفولد به صورت مستقیم روی گیج یا ترانسمیتر فشار نصب می شود. و در نوع نصب از راه دور یا ریموت، منیفولد ها از راه دور و با استفاده از تیوبینگ و اتصالات ابزار دقیق و اتصالات رزوه ای به گیج های فشار و اختلاف فشار نصب میشوند.
لازم به ذکر است که مهمترین دسته بندی مربوط به شیرهای منیفولد با توجه به تعداد شیرهای آن می باشد که از منیفولد های دو شیر (بلاک اند بلید ولو) برای نصب ترانسمیتر یا گیج های فشار نسبی و مطلق استفاده میشود. همچنین از منیفولد های ۳ راهه و ۵ راهه برای نصب گیج و ترانسمیتر های اختلاف فشار استفاده خواهد شد.
منیفولد دو راهی (Block and Bleed Valve)
از منیفولد دو راهی برای نصب و سرویس کردن تجهیزات اندازه گیری فشار نسبی (Gauge) و فشار مطلق (Absolute) استفاده میشود. منیفولد دو راهی از دو شیر سوزنی یکی به نام شیر ایزوله (block) و یک شیر تخلیه (bleed) تشکیل شده است.
برای در سرویس قرار دادن ترانسمیتر فشار در منیفولد دو راهی ابتدا همه شیر ها را میبندیم. بعد از نصب تجهیز فشار ابتدا شیر ایزوله (block) را باز میکنیم تا سیال فرآیندی وارد منیفولد شود. سپس شیر بلید (drain) را باز میکنیم تا چند قطره از سیال فرایندی از سوراخ درین به بیرون بریزد. (انجام هواگیری)
سپس شیر drain را میبندیم و درپوش آن را میبندیم. هم اکنون ترانسمیتر در سرویس قرار خواهد داشت.
منیفولد سه راهی (3way Manifold Valve)
از منیفولد سه شیر برای نصب و در سرویس قرار دادن ترانسمیترهای اختلاف فشار استفاده میشود. شیر منیفولد سه راهی دارای دو شیر مسدود کننده (Isolate) و یک شیر متعادل کننده (Equalizer) است که وظیفه ایجاد فشارهای مساوی در دو طرف کم فشار (Low Pressure) و پر فشار (High Pressure) را بر عهده دارد.
برای به دست آوردن نقطه تعادل ترانسمیترها کافیست تا شیرهای مسدود کننده را بسته و شیر متعادل کننده را باز کنیم.
شیر منیفولد پنج راهی (5way Manifold Valve)
از شیر منیفولد پنج راهی برای نصب و در سرویس قرار دادن ترانسمیترهای اختلاف فشار استفاده میشود.این شیر دارای دو شیر مسدود کننده (Isolate) و یک شیر متعادل کننده (Equalizer) و یک شیر drain و یک شیر vent برای هواگیری سیال فرآیندی است.
عملکرد شیر منیفولد ۵ راهی
این ولو برای در سرویس قرار دادن یک ترانسمیتر اختلاف فشار به شرح زیر است.
برای این کار ابتدا تمامی شیرهای منیفولد را میبندیم. سپس شیر اکولایزر را باز میکنیم.
در مرحله سوم شیر سمت فشار پایین (L.P) را باز کنید. در این حالت به علت آنکه سیال از هر دو سمت به Instrument (DPG/DPT) وارد می شود، DP=0 است.
(به دلیل باز بوذن شیر متعادل کننده) در مرحله چهارم شیر سمت فشار بالا (H.P) را باز کنید. اکنون بخشی از سیال مستقیما وارد پایه H.P شده و بخشی دیگر از سیال به علت آنکه فشار بیشتری نسبت به سیال با فشار کم دارد، وارد پایه L.P می شود. در این حالت نیز همچنان اختلاف فشار سیال در دو پایه صفر است.
در آخرین مرحله شیر اکولایزر را میبندیم. اکنون سیال پر فشار و سیال کم فشار هر دو به ورودی مربوط به خودشان متصل و می توانیم اختلاف فشار را توسط ترانسمیتر اختلاف فشار ببینیم.
انواع متریال منیفولد ولو
متریال های گوناگونی در ساخت شیر منیفولد استفاده میشود. اما به عنوان یکی از قطعات در تماس با سیال (Wetted Part) متریال باید بر اساس سیال، فشار، دما و خوردگی انتخاب شود؛ استیل ۳۱۶/316L یکی از رایجترین گزینههاست و با تحمل فشار های بالا باشد.
انواع منیفولد با متریال های SS316L و Monel و Hastelloy C276 در دسترس است. همچنین برای قسمت های آب بندی (Packing) انواع متریال های PTFE و گرافیت در تولید شیر های منیفولد هیدرولیک استفاده میشود.
سوالات متداول شیر منیفولد
شیر منیفولد چیست؟
شیر منیفولد مجموعه ای از چند شیر سوزنی در یک بدنه یکپارچه است که بین خط فرآیند و تجهیز اندازه گیری فشار نصب می شود. این شیر برای ایزوله کردن، ونت، درین، برابر کردن فشار، تست و کالیبراسیون گیج فشار، پرشر ترانسمیتر یا ترانسمیتر اختلاف فشار استفاده می شود.
تفاوت شیر منیفولد ۲ راهه، ۳ راهه و ۵ راهه چیست؟
منیفولد ۲ راهه معمولاً برای گیج فشار و ترانسمیتر فشار گیج یا مطلق استفاده می شود. منیفولد ۳ راهه برای ترانسمیتر اختلاف فشار کاربرد دارد و دارای دو شیر ایزوله و یک شیر اکولایزر است. منیفولد ۵ راهه علاوه بر شیرهای ایزوله و اکولایزر، شیرهای ونت و درین جداگانه دارد و برای کالیبراسیون و تخلیه کنترل شده مناسب تر است.
شیر Equalizer در منیفولد چه کاربردی دارد؟
شیر Equalizer یا شیر متعادل کننده برای برابر کردن فشار سمت High و Low در ترانسمیتر اختلاف فشار استفاده می شود. این کار هنگام راه اندازی، صفر کردن، تست یا کالیبراسیون ترانسمیتر اختلاف فشار اهمیت زیادی دارد.
منیفولد Direct Mount و Remote Mount چه تفاوتی دارند؟
در منیفولد Direct Mount، شیر منیفولد مستقیماً روی ترانسمیتر یا گیج نصب می شود و تعداد اتصالات و نقاط نشتی کمتر می شود. در مدل Remote Mount، منیفولد با استفاده از تیوبینگ و اتصالات ابزار دقیق به تجهیز اندازه گیری متصل می شود و برای نصب های با فاصله یا شرایط خاص کاربرد دارد.
منیفولد استیل بهتر است یا مونل و هستلوی؟
منیفولد استیل ۳۱۶ یا 316L برای بسیاری از کاربردهای عمومی و صنعتی مناسب است. در سیالات بسیار خورنده، آب دریا، محیط های کلریدی یا سرویس های خاص، ممکن است متریال هایی مانند Monel یا Hastelloy انتخاب بهتری باشند. انتخاب نهایی باید بر اساس سازگاری شیمیایی، فشار، دما و استاندارد پروژه انجام شود.
تجهیز صنعت تامین کننده انواع شیرهای ابزاردقیق و منیفولد. فروش انواع شیر منیفولد Manifold Valves دوراهی، سه راهی و پنج راهی با متریال های آلیاژهای استیل SS 316L، آلیاژ مونل Monel ، آلیاژ اینکونل Inconel در انواع اتصالات “۱/۲ و “۱/۴
شیر سه راهه موتوری
