بال ولو

خطوط اصلی آب خانگی، سرخ کن های فست فود و فرآوری شیمیایی چه چیز مشترکی دارند؟ دریچه های توپی! این شیرهای فشرده و قدرتمند، کاتالیزور بسیاری از فرآیندهای ضروری هستند. برای مشاهده نمودارهای شیر توپی ما و نمای کلی از قطعات و انواع مختلف موجود، به ادامه مطلب مراجعه کنید.

بال ولو (شیر توپی) چیست؟

دریچه های توپی دستگاه هایی با یک چهارم روشن / خاموش هستند. یک توپ چرخان در مرکز شیر، جریان مایع یا گاز را کنترل می کند. شیر توپی یک شیر حرکت چرخشی است. توپ از یک دیسک توپی شکل تشکیل شده است. این دیسک توپی شکل می چرخد تا جریان را متوقف یا شروع کند. یا به عبارتی با چرخاندن گوی توخالی داخل شیر می توانیم شیر را روشن و خاموش کنیم. توپ دارای یک سوراخ یا دریچه از وسط است، به طوری که وقتی پورت با هر دو انتهای شیر در یک راستا باشد، جریان ایجاد می شود که این امر در حین عملیات دریچه گاز نقطه ی مثبتی برای این مدل از شیر آلات کنترلی به شمار می رود. توپ همان عملکرد دیسک در شیر کروی را انجام می دهد. همچنین در عملیات دریچه گاز مفید است، اما جریان سیال باعث ساییدگی توپ می شود که باعث نشت در شرایط نزدیک می شود. هنگامی که سوراخ توپ دقیقاً در دهانه لوله باشد به آن حالت باز می گویند و هنگامی که سوراخ عمود بر دهانه شیر باشد، به آن حالت بسته می گویند.

شیرهای توپ معمولاً از موادی مانند فولاد، آهن، برنج، برنز یا پی وی سی ساخته می شوند.

شیر توپی چگونه کار می کند؟

شیرهای توپی می توانند چندین پورت داشته باشند که همان دهانه های دریچه هستند. شیرهای توپی دو طرفه دارای دو پورت هستند و برای کنترل روشن/خاموش سنتی استفاده می شوند. شیرهای چند پورت (3 راهه، 4 طرفه و غیره) در کاربردهایی استفاده می شوند که به بیش از یک منبع رسانه نیاز دارند یا باید رسانه ها را در جهات مختلف منحرف کنند.

درگاه یک شیر توپی را می توان برای کنترل رسانه ها به صورت دستی یا از طریق تحریک باز یا بسته کرد. گزینه دستی به دستگیره یا اهرم و اپراتور برای کنترل شیر نیاز دارد. تحریک الکتریکی، هیدرولیکی و پنوماتیکی نیازی به اپراتور برای کنترل شیر ندارد. فعال سازی برای سیستم های کنترل پیچیده یا سیستم هایی که در مناطق دورافتاده هستند که اپراتور نمی تواند به راحتی به آنها دسترسی داشته باشد ایده آل است.

مزایای شیرهای توپی

در مقایسه با انواع دیگر شیرها، شیر توپی چندین مزیت قابل توجه دارد:

1. طرح های جمع و جور و اقتصادی
2. سرعت خاموش شدن سریع
3. بادوام در کاربردهای فشار بالا، حجم بالا و دمای بالا
4. کمتر مستعد خوردگی یا آسیب است
5. عمر طولانی
6. همه کاره و ایده آل برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی

کاربردهایی که از شیرهای توپی استفاده می کنند شیرهای توپی در همه جا از خانه گرفته تا صنایع تخصصی استفاده می شوند. در اینجا به چند نمونه نگاه می کنیم:

کاربرد

مصارف خانگی

1. ماشین های لباسشویی
2. شیلنگ های فضای باز
3. ماشین ظرفشویی

صنایع تخصصی

1. نفت و گاز
2. تجهیزات مواد غذایی و آشامیدنی
3. خودرو
4. سیستم های شستشوی خودرو
5. پردازش برق

مصارف دارویی

1. ترکیبات شیمیایی و درمان
2. تجهیزات آبیاری و تصفیه آب
3. امکانات تولید
4. قطعات یک شیر توپی

دریچه های توپی با چندین جزء حیاتی ساخته می شوند:

• بدنه سوپاپ : این قسمت اصلی شیر است و شامل تمام اجزای کنترل روشن / خاموش است.
• توپ چرخشی : توپ با سوراخ وسط (سوراخ) طراحی شده است که رسانه از آن عبور می کند. جهت توپ با چرخاندن ساقه کنترل می شود.
• میله : این توپ را به مکانیسم کنترل خارجی متصل می کند. به عنوان مثال، در یک شیر توپی دستی، ساقه به یک دسته یا اهرم متصل است.
• سیت : این ها دیسک هایی هستند که بین بدن و توپ قرار دارند. سیت ها بین این دو مهر و موم ایجاد می کنند و همچنین توپ را پشتیبانی می کنند.
• منبع نیرو : میله شیر توپی با استفاده از منابع برق دستی یا فعال چرخانده می شود. فعال سازی دستی شامل اهرم ها و دستگیره هایی است که توسط اپراتور کنترل می شود. منابع برق خودکار مانند تحریک الکتریکی، پنوماتیک و هیدرولیک نیز در دسترس هستند.
• بسته بندی : این یک سیل در اطراف لوله است که از فرار رسانه ها جلوگیری می کند.
• کاپوت : کاپوت قسمتی از بدن است که شامل لوله و بسته بندی است.

ساخت بدنه شیر

1. شیرهای توپی 1 تکه : این طرح دارای یک بدنه ریخته گری منفرد و جامد است. از آنجایی که شیرهای توپی 1 تکه برای تعمیر آسان طراحی نشده اند، این شیرها اغلب به عنوان شیرهای "پرتاب" در نظر گرفته می شوند.
2. شیرهای توپی 2 تکه : این طرح از بدنه اصلی و اتصال یک سر تشکیل شده است. شیرهای توپی دو تکه در صورت خارج شدن از سرویس قابل تعمیر هستند. با این حال، تعمیرات ممکن است دشوار باشد، زیرا زمانی که دو شاخه انتهایی از بدنه دریچه جدا می‌شود، گازگرفتگی در رزوه‌ ها رخ می‌دهد.
3. شیرهای توپی 3 تکه : یک شیر توپی 3 تکه دارای یک بدنه اصلی و دو اتصال دهنده لوله است که به یک لوله رزوه یا جوش داده می شود. بدنه اصلی را می توان به راحتی برای تمیز کردن یا تعمیر، بدون جدا کردن کانکتورهای لوله جدا کرد.

انواع بدنه ولو

سه نوع مختلف از سبک بدنه شیر وجود دارد :

• شیر توپی شکاف دار : این طرح دارای یک بدنه دو قسمتی است که توسط یک اتصال فلنج به هم متصل می شود. یکی از اعضای بدن کوچکتر از دیگری است و توپ در قسمت بزرگتر وارد می شود.
• شیر توپی ورودی بالا : طرح‌ های ورودی بالا به شما این امکان را می‌دهند که برای دسترسی به فضای داخلی برای مونتاژ، جداسازی، تعمیر و نگهداری، قسمت بالایی شیر را بردارید.
• شیرهای توپی ورودی انتهایی : این شیرهای توپی یک بدنه اصلی دارند و توپ از یک سر وارد می شود.

طرح های توپ

دو نوع اصلی طراحی توپ وجود دارد:

1. شناور 
2. تراننیون

متداول ترین طرح شناور است، در حالی که توپ های تراننیون اغلب گران تر هستند. توپ های شناور توسط سیت های فنجانی پشتیبانی می شوند تا مهر و موم محکمی بین بدن و توپ ایجاد کنند. توپ های Trunnion شبیه به توپ های شناور عمل می کنند، فقط صندلی ها فنری هستند و توپ فقط روی محور خود می چرخد. گشتاور عملیاتی معمولاً برای دریچه های تراننیون کمتر است.

طرح های سوراخ دریچه توپ

سوراخ در توپ را می توان با استفاده از سه پروفایل مختلف طراحی کرد:

حفره کامل

طراحی پر سوراخ نیز طراحی پورت کامل نامیده می شود. قطر سوراخ به اندازه لوله است که تلفات اصطکاک را کاهش می دهد و شیر را راحت تر تمیز می کند.

طراحی با سوراخ کاهش یافته

طراحی با سوراخ کاهش یافته همان چیزی است که در اکثر شیرهای توپی پیدا خواهید کرد. این طرح دارای قطر کمتری نسبت به سوراخ کامل است و ممکن است باعث تلفات کوچک اصطکاک شود.

V شکل

سوراخ در توپ یا نشیمنگاه سوپاپ نیز می تواند طراحی V شکل داشته باشد. حفره های V شکل می توانند سرعت جریان را هنگام چرخش توپ با دقت بیشتری کنترل کنند.

تخلیه شده

یک شیر توپی دارای یک سوراخ کوچک در سمت بالادست سوراخ شده است. این سوراخ فشار ناخواسته داخل شیر را از بین می برد. سه راه متداول برای اتصال شیر توپی به سیستم لوله کشی وجود دارد:

رزوه ای

اتصالات انتهایی رزوه ای می توانند مادگی یا نر باشند. اتصال انتهایی رزوه‌ ای مادگی روی یک شیر توپی با لوله رزوه‌ ای نر قرار می‌گیرد و بالعکس. همچنین شیرهای توپی وجود دارند که با یک اتصال انتهایی مادگی و یک اتصال نر عرضه می شوند.

فلنج دار

دریچه های توپ فلنج دار دارای سوراخ های پیچ در اتصال دهنده های انتهایی هستند تا به فلنج های منطبق بر روی لوله متصل شوند.

انواع اکچویتور

شیرهای توپی به صورت دستی یا از طریق منابع انرژی خودکار تغذیه می شوند.

• شیرهای توپی دستی : اینها با دسته یا اهرم هایی طراحی شده اند که باید توسط یک اپراتور کنترل شوند. این گزینه برای برنامه های با چرخه بالا در نظر گرفته نشده است.
• اکچویتور پنوماتیکی : شیرهای توپی پنوماتیک به هوای فشرده به عنوان منبع تغذیه نیاز دارند. این گزینه برای برنامه هایی که به دوام بالا و زمان دوچرخه سواری سریع نیاز دارند، بهترین است.
• اکچویتور  الکتریکی : برنامه های بدون دسترسی به هوای فشرده به محرک های الکتریکی متکی هستند که به عنوان شیرهای توپی موتوری نیز شناخته می شوند. این گزینه برای سرعت های چرخه پایین بهترین است.
• فعال سازی هیدرولیک : محرک های هیدرولیک شبیه به پنوماتیک هستند، اما به جای هوا از مایع تحت فشار (آب یا روغن) استفاده می کنند. این گزینه گشتاور خروجی بیشتری نسبت به سایر گزینه ها ارائه می دهد.