شیر تقلیل فشار
شیر تقلیل فشار چیست؟
شیر تقلیل فشار (PRV)، در واقع تجهیزاتی هستند که برای کنترل و کاهش فشار بالای ورودی، به صورت خودکار یا دستی مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع، وظیفه اصلی این شیر کاهنده فشار ثابت نگه داشتن فشار خروجی می باشد. به این صورت که زمانی که فشار ورودی در رگولاتور فشار از یک حدی بیشتر می شود، رگولاتور بخار، به طور اتوماتیک باز می شود و بخشی از فشار را تخلیه می کند تا فشار به سطح مناسبی برسد. پس از آن، هنگامی که فشار کاهش یافته در محدوده مجاز قرار بگیرد، شیر فشار شکن بخار، دوباره بسته می شود و جریان عادی و روال سیستم دوباره ادامه می یابد.
راهنمای انتخاب و خرید شیر تقلیل فشار بخار
در خرید و انتخاب شیرهای کاهش فشار، باید به نکات متعددی توجه کنید تا بهترین انتخاب را با توجه به نیاز خود داشته باشید. مهم ترین نکات در خرید این شیر ها، توجه به نوع و ظرفیت “شیر فشار شکن بخار” می باشد. همچنین، اگر که به دنبال اطلاع از قیمت شیر تقلیل فشار یا خرید از یک تامین کننده PRV معتبر هستید، بهتر است که به نکات زیر به خوبی توجه داشته باشید.
توجه به نوع شیر
انواع شیر های تقلیل فشار بخار، در دو نوع رایج شیر فشار شکن مستقیم و غیر مستقیم، وجود دارد.هر کدام از این شیر ها ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند.
- شیر فشار شکن مستقیم: مناسب برای مصارف کوچک و کاربرد هایی که دقت بالا در کنترل فشار لازم نمی باشد.
- شیر فشار شکن پایلوت دار: بهترین گزینه برای سیستم های حساس و بزرگتر، که نیازمند کنترل دقیق فشار هستند.
توجه به ظرفیت شیر
توجه به ظرفیت شیرهای تقلیل فشار، یکی از مهم ترین نکات در انتخاب این شیر ها می باشد. البته این ظرفیت ها، نیازمند توجه به موارد زیر می باشد:
- ظرفیت شیر باید متناسب با میزان مصرف بخار و تغییرات آن در سیستم تعیین شود.
- در صورت نیاز به کاهش فشار زیاد (بیش از نسبت 1:10)، طبق استاندارد Spirax Sarco استفاده از دو یا چند شیر به صورت سری توصیه می شود.
- در شرایطی که جریان مصرف متغیر است، استفاده از دو شیر فشار شکن سری، می تواند کنترل دقیق تری را به خوبی فراهم کند.
- لازم است توجه داشته باشید که حداکثر نسبت فشار ورودی به خروجی هر شیر نباید بیشتر از 1:10 انتخاب شود.
لازم به ذکر است که، در حال حاضر شرکت های مختلفی در زمینه فروش شیر کاهنده فشار و همچنین به عنوان تولید کننده شیر فشار شکن قابل تنظیم فعالیت دارند و شما می توانید بسته به نیاز پروژه خود، بهترین گزینه را انتخاب کنید. البته یک نکته دیگر که باید در انتخاب این شیر ها به آن توجه کنید، ایمنی شیر های کاهنده فشار می باشد. به طبع مهم ترین نکته پس از نصب شیر ها ایمنی آنها می باشد.
چه عواملی بر قیمت شیر فشار شکن بخار تاثیرگذار هستند؟
قیمت شیر فشار شکن بخار، تحت تاثیر عوامل متعددی متغیر می باشد. این عوامل شامل جنس مواد، برند تولید کننده، فشار و دمای کاری، نوع عملکرد شیر(مستقیم یا پیلوت دار) و نوع اتصال می باشد. در ادامه مطلب، بیشتر به رابطه این موارد با قیمت شیر تقلیل فشار خواهیم پرداخت.
جنس مواد: شیر فشار شکن بخار از جنس های مختلفی مانند چدن و یا فولاد ضد زنگ یا همان استیل ساخته می شوند. معمولا شیر های فشار شکن که از جنس استیل می باشند، به دلیل این که در برابر زنگ زدگی و خوردگی بسیار مقاوم هستند، قیمت بالاتری دارند.
برند سازنده: شیر های فشار شکن بخار که برند های معتبر و شناخته شده تری دارند، به دلیل کیفیت ساخت بیشتر، گارانتی و خدمات پس از فروش مناسب تر و بهتر، قیمت بالاتری هم دارند.
سایز و ظرفیت شیر: به طبع، هر چه سایز و یا ظرفیت شیرهای فشار شکن بیشتر باشند، مواد اولیه بیشتری در آن استفاده می شود و موجب بالاتر رفتن قیمت شیر فشار شکن بخار می شود.
فشار و دمای کاری: شیر های فشار شکن بخار که توانایی تحمل فشار های زیاد یا حتی محدوده گرمایی بیشتری دارند، معمولا گران تر هستند.
نوع عملکرد: شیر های پایلوت دار به دلیل دقت بالا در تنظیم فشار و همچنین طراحی پیشرفته تری که دارند، نسبت به مدل های مستقیم قیمت بالاتری دارند.
نوع اتصال: روش های مختلف اتصال به سیستم(فلنجی، رزوه ای و …) معمولا بر قیمت شیرهای فشار شکن بخار تاثیر می گذارد.
بررسی مشخصات فنی شير تقليل فشار
شیر فشار شکن بخار یا “شیر تقلیل فشار”، دارای مشخصات فنی مختلفی می باشد. این مشخصات فنی می تواند در انواع این شیر ها متفاوت باشد. مشخصات فنی همچون جنس بدنه شیر، حداکثر میزان فشار کاری، حداکثر دمای کاری، نوع آب بندی، نحوه اتصال، نوع عملکرد، سایز و استاندارد ساخت مهم ترین و اصلی ترین مشخصات فنی شیر فشار شکن بخار می باشد. توجه به این مشخصات فنی، در خرید شیر تقلیل فشار، بسیار اهمیت دارد. در ادامه با استفاده از یک جدول بیشتر به معرفی این مشخصات فنی خواهیم پرداخت.
| ویژگی | توضیحات |
| جنس بدنه | چدن خاکستری، چدن نشکن، فولاد، استنلس استیل |
| حداکثر فشار کاری | تا 16 بار، (در برخی مدل ها تا 300 درجه سانتی گراد) |
| حداکثر دمای کاری | معمولا تا 220 درجه سانتی گراد یا بیشتر (بسته به جنس و مدل) |
| نوع آب بندی | سیت و پلاگ فلزی |
| نوع اتصال | فلنجی یا رزوه ای |
| نوع عملکرد | مستقیم یا پایلوت دار (مناسب برای دبی بالا و کنترل دقیق فشار) |
| سایز | از DN15 تا DN100 و بیشتر |
| استاندارد ساخت | DIN یا ANSI |
نحوه عملکرد شیر تقلیل فشار بخار چگونه است؟
شیر تقلیل فشار شکن بخار، فشار بالای ورودی را در شیر با تنظیم جریان بخار کاهش می دهد و آن را به فشار ایمن و ثابت مورد نیاز سیستم می رساند. این کار با تعادل نیروی دیافراگم و فنر انجام می شود و شیر اصلی جریان بخار را باز و بسته می کند تا فشار خروجی ثابت بماند. اما اگر بخواهیم به طور دقیق تر به نحوه عملکرد اجزای شیر فشار شکن بخار بپردازیم، باید مراحل زیر را نام ببریم:
- در مرحله اول، بخار با فشار بالا وارد شیر می شود.
- فشار بخار ورودی به دیافراگم اعمال می شود و یک نیروی ایجاد می کند.
- سپس فنر نیرویی در جهت مخالف دیافراگم وارد می کند.
- تعادل بین نیروی دیافراگم و فنر، موقعیت شیر اصلی را مشخص می کند.
- شیر اصلی جریان بخار را تنظیم می کند؛ اگر فشار ورودی زیاد باشد، شیر بسته تر می شود و اگر فشار ورودی کم باشد، به طبع شیر باز تر می شود.
- در نهایت فشار خروجی در مقدار تنظیم شده ثابت نگه داشته می شود.
معرفی انواع شیر فشار شکن بخار
شیر فشار شکن بخار، با توجه به عملکرد و کاربرد هایی که دارند، به دو نوع مختلف تقسیم بندی می شوند. هر کدام از این شیر ها کاربرد ها و ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند. اصلی ترین و رایج ترین انواع شیر فشار شکن بخار یا رگولاتور بخار شامل موارد زیر می باشد:
- شیر فشار شکن با عملکرد مستقیم
- شیر فشار شکن پیلوت دار
1. شیر فشار شکن با عملکرد مستقیم
شیر های فشار شکن با عملکرد مستقیم، ساده ترین و رایج ترین مدل های شیر تقلیل فشار بخار می باشد. در این شیر ها، فشار بخار خروجی که کاهش یافته است، مستقیماً بر قسمت زیرین دیافراگم وارد می شود و باعث حرکت آن می شود. در مقابل، فنر نیرویی در جهت مخالف وارد می کند تا تعادل بین فشار خروجی و نیروی فنر برقرار شود. این تعادل موقعیت شیر اصلی را تعیین کرده و جریان بخار عبوری را تنظیم می کند. برخی از مهم ترین کاربرد های این شیر ها شامل:
- کنترل فشار خروجی در خطوط بخار با دبی کم تا متوسط
- تنظیم فشار بخار برای مشعل ها، دیگ های بخار و مبدل های حرارتی
- کاربرد در سیستم های بخار صنعتی کوچک که نیاز به تنظیم دقیق فشار ندارند
- استفاده در خطوط توزیع بخار و شبکه های گرمایش بخار
2. شیر فشار شکن پیلوت دار
شیر فشار شکن پیلوت دار، به عنوان بهترین نوع شیر های فشار شکن بخار، برای کنترل و کاهش فشار سیالات در خطوط لوله طراحی شده است. در این شیر ها، به دلیل استفاده از یک سیستم پایلوت، این شیر ها دقت بالاتری در کنترل شیرهای فشار شکن مستقیم دارند. این شیر ها به دلیل دقت بالایی که دارند، اکثرا در برخی از موارد مختلف که نیازمند به دقت بالایی هست، کاربرد دارند. برخی از مهم ترین کاربرد های این شیر ها شامل موارد زیر می باشد:
- کنترل دقیق فشار در شبکه های بخار صنعتی با دبی بالا
- محافظت از تجهیزات حساس مانند توربین ها، مبدل های حرارتی و دیگ های بخار
- استفاده در خطوط توزیع آب و بخار شهری برای حفظ فشار ثابت
- کاربرد در فرآیند های صنعتی که نیاز به تغییرات سریع و دقیق فشار دارند
روش و مراحل نصب شیر فشار شکن بخار
نصب شیر فشار شکن یا رگولاتور بخار باید با دقت بالایی انجام شود تا باعث عملکرد مناسب و طول عمر طولانی شیرهای فشار شکن بخار شود. به همین دلیل، توجه به این مراحل نصب این شیر ها بسیار اهمیت دارد. مراحل نصب و راه اندازی شیرهای فشار شکن بخار شامل موارد زیر می شود:
- پیش از نصب، تمامی شیر های سیستم را باز کنید تا هوای داخل لوله ها، کاملا تخلیه شود.
- برای سهولت در تعمیر و نگهداری این شیر ها، دو شیر قطع و وصلی در دو طرف شیر فشارشکن نصب کنید.
- شیر را به صورت عمودی یا افقی نصب کنید و از نصب وارونه شیر ها خودداری کنید.
- شیر قطع و وصل دستی جریان را ببندید و برای تنظیم فشار خروجی، فنر بالایی شیر فشارشکن را بچرخانید.
- برای افزایش فشار خروجی، فنر را به سمت ساعتگرد و برای کاهش فشار خروجی، فنر را به سمت پاد ساعتگرد بچرخانید.
مزایای استفاده از شیر تقلیل فشار چیست؟
شیر تقلیل فشار یکی از مهم ترین اجزای سیستم های لوله کشی صنعتی است که وظیفه اصلی آن پایین آوردن فشار به یک سطح پایدار است. این شیر ها با عملکرد خودکار و بدون نیاز به کنترل دائم، باعث افزایش ایمنی، کاهش استهلاک تجهیزات و صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. به همین دلیل از شیر تقلیل فشار، در صنایع مختلف و سیستم های حرارتی به طور گسترده مورد استفاده می شود. مزایا شیر های فشار شکن به شرح زیر است:
- ثبات فشار خروجی: شیر تقلیل فشار باعث می شود که فشار خروجی سیستم ثابت بماند. در صورتی که فشار خروجی تغییر کند، عملکرد دیگر تجهیزات تامین می شود.
- حفاظت از تجهیزات: این نوع شیر ها، از افزایش فشار ناگهانی جلوگیری می کنند و از ترکیدگی لوله ها، آسیب به پمپ ها و سایر تجهیزات حساس محافظت می کنند. در نتیجه باعث افزایش ایمنی و کاهش هزینه های تعمیر می شوند.
- صرفه جویی در انرژی و کاهش هدر رفت: با کنترل دقیق فشار، هدر رفت سیال و انرژی کاهش پیدا می کند و بهره وری سیستم افزایش پیدا می کند. این امر باعث می شود که هزینه های عملیاتی کاهش پیدا کند و مصرف انرژی بهینه شود.
- عملکرد خودکار بدون نیاز به اپراتور: شیر های فشار شکن در دو نوع مکانیکی و پایلوت دار، به طور خودکار فشار را تنظیم می کنند و نیاز به دخالت دائم اپراتور را از چرخه عملیات حذف می کنند. این ویژگی، خطا های انسانی را کاهش می دهد و همچنین ایمنی سیستم را حفظ می کند.
- ساختار ساده و نگهداری آسان: طراحی ساده شیر باعث می شود نصب و نگهداری آن آسان باشد و قطعات یدکی، در دسترس و کم هزینه باشند. این مزیت باعث می شود که تعمیرات سریع انجام شود و توقف سیستم به حداقل برسد.
- قابلیت استفاده برای انواع سیالات: این شیر ها برای آب، بخار و گاز های مختلف مناسب است. این انعطاف پذیری باعث می شود که شیر های تقلیل فشار در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای داشته باشند.
- کاهش تنش و استهلاک: کنترل فشار باعث کاهش تنش مکانیکی روی لوله ها و اتصالات می شود. این امر باعث افزایش طول عمر مفید تجهیزات می شود.
- قطع جریان در شرایط اضطراری: برخی مدل ها جریان را در شرایط فشار استاتیک (عدم مصرف) قطع می کنند. این عملکرد فشار اضافی را کاهش داده و ایمنی سیستم را بالا می برد.
- مقرون به صرفه بودن: شیر تقلیل فشار نسبت به سیستم های کنترلی پیچیده، ساده تر و کم هزینه تر است. هزینه نصب و نگهداری شیرهای فشار شکن پایین است و راه حلی اقتصادی برای کنترل فشار محسوب می شود.
کاربردهای شیر فشار شکن چیست؟
شیر های فشار شکن (Pressure Reducing Valve یا PRV) تجهیزاتی هستند که برای کاهش و تنظیم فشار سیال در سیستم های مختلف صنعتی، مسکونی و تجاری استفاده می شوند. این شیر ها به صورت خودکار فشار ورودی را به سطحی ثابت و پایین کاهش می دهند و از آسیب به تجهیزات، هدر رفت انرژی و نوسانات فشار جلوگیری می کنند. کاربرد شیرهای فشار شکن قابل تنظیم به شرح زیر است:
سیستم های آب و فاضلاب
در شبکه های توزیع آب شهری و ایستگاه های پمپاژ، از شیر فشار شکن برای کاهش فشار آب ورودی به ساختمان ها استفاده می شود و از آسیب رسیدن به لوله ها و تجهیزات جلوگیری می کند.
سیستم های بخار صنعتی
در واحد های صنعتی که از بخار برای فرایند های گرمایشی استفاده می کنند؛ شیرهای فشار شکن بخار، فشار خروجی را تنظیم می کنند و آن را برای مصرف کنندگان مختلف قابل استفاده می کنند.
سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک
در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک، شیر های تقلیل فشار برای کنترل و تنظیم فشار سیال در مدار های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این امر موجب عملکرد بهینه سیستم و حفظ ایمنی آن می شود.
سیستم های آبیاری و کشاورزی
شیرهای تقلیل فشار برای تامین فشار مناسب آب به نازل ها و جلوگیری از آسیب لوله ها در در سیستم های آبیاری قطره ای و بارانی، مورد استفاده قرار می گیرند.
تجهیزات گرمایشی و سرمایشی
از دیگر کاربرد های عمومی شیر فشار شکن، استفاده در سیستم تهویه مطبوع و گرمایشی است. از این شیر برای تنظیم فشار آب یا بخار در مدار های گرمایشی و سرمایشی استفاده می شود تا عملکرد بهینه سیستم افزایش یابد.
سیستم های صنعتی و فرایندی
در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، پتروشیمی و داروسازی، این نوع از شیر ها برای تنظیم فشار سیال در خطوط لوله و تجهیزات صنعتی استفاده می شوند.
شیر فشارشکن، فشار ورودی بالا را به فشار ایمن و ثابت تبدیل می کند، از تجهیزات محافظت کرده و عملکرد سیستم را به خوبی پایدار نگه می دارد.
شیر فشارشکن فشار را به طور مداوم کاهش می دهد، در حالی که شیر اطمینان تنها در مواقع اضطراری و فشار بیش از حد باز می شود تا از آسیب جلوگیری کند.
بله، برای عملکرد بهینه و افزایش طول عمر شیر های فشار شکن بخار، بررسی دوره ای، تمیزکاری و تنظیم فشار خروجی، بسیار اهمیت دارد.
