نحوه عملکرد شیر فشار شکن چگونه است؟
شیر فشار شکن وظیفه کنترل فشار خروجی سیالات را بر عهده دارد. نحوه عملکرد شیر فشار شکن به گونه ای است که با کنش و واکنش عمل می کنند. یک نیرو از سوی سیال و نیرو دیگر از سوی فنر وارد می شود. نیرویی که سیال آن را به وجود می آورد برای بستن مسیر جریان است و بر خلاف آن نیرویی که توسط فنر وارد می شود جهت باز کردن مسیر جریان سیالات است. به همین ترتیب عملکرد شیر کنترل فشار به این صورت است که ابتدا فشار خروجی شیر را روی محدوده مورد نظر تنظیم کرده و اگر فشار شیر از آن محدوده بالاتر رفت؛ شیر فشار شکن شروع به کار می کند و فشار را تا محدوده تنظیم شده پایین می آورد.
انواع شیر فشار شکن از نظر عملکرد
شیر های فشار شکن از مهم ترین و اصلی ترین تجهیزات کنترلی در سیستم های لوله کشی هستند که وظیفه اصلی آنها کاهش و تثبیت فشار سیال است. این شیر ها از آسیب به تجهیزاتی مانند لوله ها، اتصالات و … که به فشار بالا حساس هستند جلوگیری می کند. همچنین نحوه عملکرد شیر فشار شکن با توجه به نوع طراحی و متفاوت است و به 2 دسته کلی از نظر کارکرد و عملکرد تقسیم می شوند. در ادامه به بررسی انواع شیر های فشار شکن و کارکرد هر کدام به صورت جداگانه می پردازیم.
- شیر فشار شکن مستقیم
- شیر فشار شکن پایلوت دار
نوع / مدل | ویژگی ها |
شیر فشار شکن مستقیم | عملکرد به وسیله فنر و دیافراگم / دقت فشار متوسط / ساختار ساده / ارزان |
شیر فشار شکن پایلوت دار | عملکرد به وسیله پایلوت و شیر اصلی / دقت فشار بالا و پایدار / ساختار پیچیده / گران |
شیر فشار شکن مستقیم
نحوه عملکرد شیر فشار شکن در این مدل به شرح روبرو است. یک المان برای کاهش فشار وجود دارد که وظیفه اصلی آن به جریان در آوردن شیر به طور مستقیم است. این نوع از شیر کوچک و کم وزن است. به همین دلیل برای کنترل جریان های کم مناسب و مفید است. تنظیم فشار توسط فنر و دیافراگم یا پیستون انجام می شود و به دلیل سادگی ساختار، دقت کمتری نسبت به شیر فشار شکن پایلوت دار در فشار های متغییر دارد.
شیر فشار شکن پایلوت دار
این نوع از شیر شامل یک شیر اصلی و یک شیر پایلوت دار است. پایلوت فشار خروجی را حس می کند و بر اساس آن دستور باز یا بسته شدن به شیر اصلی را می دهد. بنابراین کنترل فشار در این نوع از شیر فشار شکن بیشتر است و فشار نهایی را دقیق تر و پایدار تر تنظیم می کند. به طور خلاصه “شیر کاهش فشار” پایلوت دار برای شبکه های بزرگ صنعتی با تغییرات فشار زیاد مناسب است.
مزایای شیر های فشار شکن
همان طور که گفته شد شیر های فشار شکن یکی از مهم ترین تجهیزات صنعتی است که وظیفه کنترل فشار جریان سیال را دارند. این شیر ها مزایای به خصوصی دارند که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.
- محافظت از تجهیزات و لوله ها
- افزایش ایمنی
- ثبات فشار خروجی
- افزایش عمر مفید سیستم
- کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی آن
- نصب آسان و داشتن ساختار ساده
- قابلیت استفاده برای انواع سیالات
معایب شیر های فشار شکن
این شیر ها با وجود مزایای فراوانی که دارند مانند افزایش ایمنی، کاهش استهلاک و غیره، معایبی هم دارند و در صورت نگهداری نا مناسب یا انتخاب مدل نادرست ممکن است مشکلاتی جدی برای سیستم شما به وجود بیاورند. معایب شیر فشار شکن به شرح زیر است:
- حساسیت بالا به آلودگی، رسوب و ذرات خارجی در سیال
- نیاز به تنظیم دقیق و سرویس های دوره ای منظم
- عملکرد ضعیف در فشار ورودی خیلی پایین یا اختلاف فشار کم
- هزینه و پیچیدگی بیشتر در مدل های پایلوت دار و صنعتی
- محدودیت دمایی و ناسازگاری با برخی از سیالات خورنده
- ایجاد افت فشار دائم در مسیر جریان
- ایجاد صدا و نویز در برخی مدل ها
کاربرد های شیر فشار شکن
شیر فشار شکن یکی از تجهیزات حیاتی در هر صنعتی است. شیر تنظیم فشار با توجه به محل مورد نظر و “نحوه عملکرد شیر فشار شکن” با توجه به نوع آن کاربرد متفاوتی دارد. در ادامه به بررسی کاربرد های شیر فشار شکن مستقیم و پایلوت دار می پردازیم. این شیر ها نه تنها از آسیب دیدن لوله ها، اتصالات و تجهیزات جلوگیری می کنند بلکه باعث افزایش ایمنی و بهره وری، کاهش هدر رفت انرژی و بهبود عملکرد سیستم می شوند.حالا که متوجه شدیم شیر کاهنده فشار چیست در ادامه کاربرد این شیر ها در موقعیت های گوناگون را بررسی می کنیم.
- کنترل فشار آب شهری به منازل
- سیستم های لوله کشی و خانگی
- صنایع غذایی و دارویی
- سیستم های گرمایشی و سرمایشی
- شبکه آب و فاضلاب
- سیستم های کشاورزی و آبیاری
- صنعت خودرو سازی
- صنایع سنگین مانند نفت و گاز
تنظیم شیر فشار شکن چگونه انجام می شود؟
تنظیم شیر کنترل فشار به این منظور انجام می شود که فشار خروجی جریان کنترل شده و دلخواه ما باشد. این عمل معمولا با تنظیم پیچ یا مهره فنر داخلی صورت می گیرد. ابتدا جریان سیال را کاهش می دهند و سپس پیچ را به آرامی می چرخانند و فشار خروجی را به فشار سنج وصل می کنند. به طور معمول هنگامی که پیچ را به صورت ساعتگرد بچرخانیم فشار افزایش می یابد و هنگامی که پاد ساعتگرد بچرخانیم فشار خروجی کاهش می یابد. در نهایت بعد از رسیدن به فشار مورد نظر و مطلوب، پیچ تنظیم قفل می شود و طرز کار شیر تنظیم فشار در شرایط واقعی بررسی می شود تا فشار خروجی ثابت و پایدار باقی بماند.
شیر های فشار شکن در دو نوع تولید می شوند. شیر فشار شکن مستقیم و شیر فشار شکن پایلوت دار.
شیر های فشار شکن پایلوت دار به دلیل دقت فشار بالا و پایدار مناسب هستند.
محافظت و افزایش ایمنی تجهیزات، ثبات فشار خروجی، افزایش عمر مفید، کاهش مصرف انرژی و نصب آسان از مزایای شیر های کنترل فشار است.
حساسیت بالا نسبت به آلودگی، نیاز به تنظیم دقیق، عملکرد ضعیف در فشار ورودی، محدودیت دمایی و ناسازگاری با برخی از سیالات، ایجاد صدا و نویز، افت فشار دائم از معایب این شیر ها است.
از این شیر در آب و فاضلاب شهری، سیستم های لوله کشی، صنایع غذایی و دارویی، سیستم های گرمایشی و سرمایشی، کشاورزی، صنعت خودرو سازی، صنایع نفت و گاز استفاده می شود.