ساختار شیرهای صنعتی

فرقی نمی‌کند در صنعت باشیم یا خانه، هر جا که بحث جریان، لوله و انتقال سیال مطرح باشد، شیرها حضور دارند. اگر به طور ساده بخواهیم تعریفی از شیر داشته باشیم، می توانیم بگوییم شیر‌ ابزاری است که  به ما اجازه می‌دهد جریان یک سیال را قطع و وصل کنیم مانند باز و بسته کردن شیر آب ظرف شویی. در این نوشته ما به طور اجمالی به معرفی ساختار شیرهای صنعتی می پردازیم.

شیرهای صنعتی ابزار آلاتی هستند که میزان جریان و فشار سیال را در یک سیستم کنترل می‌کنند و نقش  بسیار مهمی در سیستم‌های پایپینگ را دارند. وظایف اصلی شیر‌های صنعتی را می‌توان به صورت زیر بیان کرد:

• قطع و وصل کامل جریان سیال عبوری
• کنترل و تنظیم میزان فشار و دبی جریان عبوری
• جلوگیری از بازگشت جریان
• کنترل فشار یک سیستم جهت جلوگیری از آسیب رسیدن به سیستم (شیر‌های ایمنی)

انواع مختلفی از شیرهای صنعتی وجود دارد اما به طور کلی ساختار شیرهای صنعتی متشکل از اجزای زیر است:

• بدنه اصلی (Body)
• درپوش (Bonnet)
• تریم (Trim) که شامل stem ، seat و disk می‌باشد.
• محرک شیر(Actuator)

بدنه اصلی (Body):

بدنه یا Body که به آن پوسته(Shell) نیز می‌گویند، اجزای داخلی شیر را در درون خود جای می‌دهد. به عبارت بهتر قالب کلی شیر می‌باشد که دیگر اجزای شیر درون این قالب قرار می‌گیرند. بسته به نوع و کاربرد مورد انتظار از شیر، بدنه به شکل‌های مختلفی ساخته می‌شود.

درپوش (Bonnet):

یکی دیگر از بخش مهم یک شیر درپوش یا Bonnet می‌باشد.درپوش بر روی ناحیه‌ی باز و بسته کردن شیر قرار می‌گیرد. در مواقعی که نیاز باشد به اجزای داخلی شیر دسترسی پیدا کنیم، مانند تعویض یک قطعه یا سرویس شیر، از طریق باز و بسته کردن درپوش می‌توانیم به اجزای داخلی شیر دسترسی پیدا کنیم.

تریم (Trim):

بخش‌های جداشدنی و قابل تعویض یک شیر را که در تماس با سیال قرار می‌گیرند، تریم می‌نامند.این اجزا شامل دیسک(Disk)، نشیمنگاه(Seat) و دسته(Stem) می‌باشد.

• دیسک(Disk) قسمتی است که اجازه عبور سیال را می‌دهد، به عنوان مثال در شیر توپی(Ball Vave) همان توپ کروی است که در مسیر جریان قرار می‌گیرد.

             دیسک شکل بالا مربوط به شیر یک طرفه می‌باشد

• نشیمنگاه(Seat) که به آن Seal Ring نیز می‌گویند، محل قرار گیری دیسک است. به عبارت دیگر نشیمنگاه سطح مورد نیاز دیسک برای قرار گرفتن را فراهم می‌کند. بسته به نوع شیر از یک یا چند Seat استفاده می‌شود. به عنوان مثال در شیر‌های کروی (Globe Valve) و شیر‌های یکطرفه نوسانی(Swing-Check Valve) از یک نشیمنگاه استفاده می‌شود ولی در شیر‌های دروازه‌ای (Gate Valve) از دو نشیمنگاه استفاده می‌شود.
• بخش دیگر دسته (Stem) می‌باشد که به Disk متصل است و با حرکت و چرخش خود، Disk را نیز می‌چرخاند. این حرکت دسته باعث می‌شود که شیر باز یا بسته شود. دسته‌ها بسته به نوع شیر انواع مختلفی دارند مانند Rotary Stem، Sliding Stem، OS&Y، IS&Y و Non-rising stem with inside screw . واشر یا درزگیری که برای آب‌بندی Bonnet و Stem به کار می‌رود Packing نام دارد.اهمیت Packingها  برای جلوگیری از نشت سیال از اتصالات Stem می‌باشد.

محرک شیر(Actuator):

            باز و بسته کردن شیر‌ها عموما به صورت دستی انجام می‌گیرد. در شیر‌هایی که به صورت دستی باز و بسته می‌شوند، از فلکه یا همان Hand wheel استفاده می‌گردد. اما زمانی که نیروی بسیار زیادی برای باز و بسته کردن شیر لازم باشد یا نیاز به سرعت عمل بالا باشد که اپراتور انسانی نتواند با دست سریع عمل کند یا به هر دلیلی دسترسی به شیر مقدور نباشد، از یک نیروی خارجی جهت باز و بسته کردن شیر استفاده می‌شود که به آن محرک یا Actuator  شیر گفته می‌شود.