تفاوت بین شیرهای سماوری و شیرهای توپی

شیرهای کنترلی جزء ضروری هر سیستم توزیع هستند. نقش اساسی این شیرها مدیریت جریان سیال از طریق مناطق مختلف سیستم توزیع است. شیرهای توپی و سماوری دو نوع شیر کنترلی هستند که عملکردهای مشابهی دارند و اغلب به‌جای یکدیگر استفاده می‌شوند. بااین‌حال، هنوز ازنظر ساختار و عملکرد کلی متفاوت هستند.

شیرهای کنترلی انواع مختلفی دارد، به همین خاطر انتخاب آن‌ها برای نیاز ما آسان نیست. نصب شیر نامناسب در سیستم می‌تواند کارایی آن را پایین آورد یا حتی باعث ایجاد خطر شود. این مقاله به شما کمک می‌کند تا تفاوت بین شیر توپی و سماوری را درک کنید تا بتوانید تصمیم‌گیری دقیق بگیرید که کدام‌یک برای برنامه شما مناسب است. برای آگاهی بیشتر با ما همراه باشید.

شیرهای توپی و سماوری کدم‌اند؟

بیایید با تعریف اساسی شیرهای توپی و سماوری شروع کنیم. شیرهای توپی نوعی شیر کنترلی هستند که در داخل آن‌یک گوی کروی وجود دارد. این توپی دارای یک سوراخ است که به آن پورت می‌گویند. هنگامی‌که پورت با دو سر شیر مطابقت داشته باشد، شیر باز است و اجازه می‌دهد تا جریان به‌راحتی از آن عبور کند. هنگامی‌که درگاه عمود بر انتهای شیر است، شیر بسته می‌شود و جریان متوقف می‌شود.

بال ولو 3تکه

یک پلاگ ولو به این دلیل به این نام خوانده می‌شود که دارای یک دیسک مخروطی یا استوانه‌ای است که شبیه یک سوپاپ است. پلاگ دارای یک یا چند گذرگاه است که به چند مسیر متصل است و به سیال اجازه می‌دهد از آن عبور کند. هنگامی‌که گذرگاه پلاگ مطابق با جریان باشد، شیر باز است و سیال می‌تواند آزادانه از طریق آن عبور کند. هنگامی‌که پلاگ چرخانده می‌شود و درگاه عمود بر انتهای شیر است، شیر بسته می‌شود و جریان متوقف می‌شود.

منبع: https://blog.projectmaterials.com

هر دو شیر توپی و سماوری یک شیر هستند، این بدان معناست که یک چرخش سریع 90 درجه از محرک می‌تواند به باز یا بسته شدن شیرها کمک کند. آن‌ها شیرهای عملکرد سریع هستند که برای عملیات آب‌بندی و بستن سریع جریان استفاده می‌شوند. نه شیرهای توپی و نه سماوری برای مقابله با گاز مناسب نیستند. شما می‌توانید طراحی و ساختار هر یک از شیرها را تغییر دهید تا برای دریچه گاز مناسب باشد، اما این امر نیاز به سفارشی‌سازی که مقرون‌به‌صرفه نیست.

شیرهای توپی و شیرهای سماوری چه تفاوت‌هایی دارند؟

شیرهای توپی و سماوری ازنظر عملکرد و کاربرد اصلی بسیار شبیه به هم هستند. هر دو شیر کنترلی هستند که برای بستن کامل جریان در انواع مختلف سیستم‌های توزیع استفاده می‌شوند. آن‌ها همچنین بر اساس همان اصل اساسی کار می‌کنند که به‌موجب آن از یک دیسک سوراخ شده برای شروع یا توقف جریان محیط استفاده می‌شود. بااین‌حال، آن‌ها تفاوت‌های زیادی نیز دارند. در اینجا نگاهی به برخی از تفاوت بین شیرهای توپی و شیرهای سماوری می‌اندازیم:

ساختمان

هر دو شیر توپی و سماوری دارای دیسک‌های سوراخ شده در مرکز شیر هستند. شیر توپی دارای دیسک کروی با مرکز توخالی است. یک شیر سماوری دارای یک دیسک مخروطی یا استوانه‌ای است که سیالات از حفره روی آن عبور می‌کنند. توپ در یک شیر توپی ازنظر اندازه کوچک‌تر از پلاگ یک شیر سماوری است. به همین دلیل است که یک شیر سماوری قادر به بستن جریان بهتری نسبت به یک شیر توپی است. اندازه شیرهای سماوری نیز در مقایسه با شیر توپی کوچک‌تر است. فضای اشغال‌شده کوچک‌تر آن‌ها به این معنی است که پلاگ ولوها را می‌توان در فضاهای کوچک‌تر به‌راحتی نصب کرد.

منبع: https://www.sciencedirect.com https://hardhatengineer.com

کارکرد

شیرهای توپی و سماوری شیرهای کنترلی هستند که برای شروع و توقف جریان سیال استفاده می‌شوند. سطح آب‌بندی شیر سماوری بسیار بیشتر از شیر توپی است. پلاگ استوانه‌ای یا مخروطی شکل شیر دارای سطح بیشتری است بنابراین می‌تواند آب‌بندی بهتری را ارائه دهد. بااین‌حال، سطح بزرگ‌تر نیز به گشتاور بیشتر تبدیل می‌شود. گشتاور بالا باعث انعطاف‌پذیری پلاگ و کار با آن می‌شود.

منبع: https://www.sciencedirect.com http://www.wermac.org

از سوی دیگر، شیرهای توپی عملکرد بدون گشتاور را ارائه می‌دهند. مساحت سطح کوچک‌تر توپی می‌تواند منجر به عملکرد آب‌بندی پایین شود، اما پیشرفت‌های جدید در درزگیرهای شیمیایی و تزریق روان کاری به این معنی است که شیرهای توپی می‌توانند به‌راحتی بر این مشکل غلبه کنند. شیرهای توپی وزن کمتری نسبت به شیرهای سماوری دارند. ازآنجاکه پلاگ ولوها دارای یک دیسک جامد یا یک پلاگ در مرکز هستند که اندازه آن بزرگ‌تر است، سنگین‌تر نیز هست. به همین دلیل است که شیرهای سماوری معمولاً در برنامه‌های کوچک‌تر استفاده می‌شوند، زیرا شیرهای سماوری با اندازه بزرگ هزینه‌بر هستند و می‌توانند واقعا سنگین شوند.

نگهداری

شیرهای کنترلی برای ادامه کار مؤثر نیاز به نگهداری منظم دارند. نگهداری شیرهای توپی دشوار است زیرا توپ یا دیسک در عمق داخل دریچه قرار دارد و نمی‌توان به‌راحتی به آن‌ها دسترسی پیدا کرد. درواقع، یکی از انتقادات اصلی به شیرهای توپی این است که باگذشت زمان، حفره بدنه شیر ذرات محیط را جمع می‌کند که تمیز کردن آن دشوار است.

منبع: https://blog.projectmaterials.com

نگهداری شیرهای سماوری آسان‌تر است زیرا پلاگ به‌راحتی جدا و تمیز می‌شود. همچنین دسترسی به بقیه اجزای بدنه شیر به‌آسانی فراهم می‌شود تا بتوان آن را بدون دردسر زیاد تعمیر کرد. شیرهای سماوری ساختمان ساده‌تری دارند، قطعات متحرک زیادی ندارند. اندازه آن‌ها از سایر شیرهای معمولی کوچک‌تر است. این امر تعمیر و نگهداری آن را آسان‌تر می‌کند.

انواع

شیرهای توپی شیرهای کنترلی با متنوعی بالایی هستند. آن‌ها بر اساس ساختار و عملکرد خود انواع مختلفی دارند. به همین دلیل است که آن‌ها یکی از محبوب‌ترین شیرآلات امروزه در صنعت پایپینگ هستند. شما می‌توانید شیرهای توپی full bore و کاهش‌دهنده را پیدا کنید. سوراخ توپی شیرهای توپی full bore اجازه می‌دهد تا جریان بدون مانع از طریق شیر عبور کند. شیرهای توپی کاهش‌دهنده، جریان محیط را محدود می‌کند زیرا اندازه سوراخ توپی آن کمتر از قطر خط لوله است.

بال ولو استینلس استیل یک تکه

شیرهای توپی همچنین می‌توانند شناور یا روی پایه نصب شوند. شیرهای توپی شناور در مواردی که نیاز به قطع کردن دو جهتِ است استفاده می‌شود. شیرهای توپی Trunnion در عملیات فشار بالا و درجه حرارت بالا استفاده می‌شود.

شیرهای سماوری به‌اندازه شیرهای توپی تنوع ندارند. اکثر شیرهای سماوری دارای سوراخ کامل (full bore) هستند، مخصوصاً شیرهای پورت مستطیلی. شیرهای پورت گرد و پورت الماس (ذوزنقه) نیز می‌توانند حفره‌های کوچکی داشته باشند اما می‌توان آن‌ها را فقط در برنامه‌های فشار کم استفاده کرد.

منبع: https://hardhatengineer.com

دو نوع شیر سماوری روان کننده و سوپاپ شیر سماوری بدون روغن‌کاری وجود دارد. شیرهای سماوری روان کننده معمولاً از فلز ساخته می‌شوند و دارای یک محفظه روان کننده هستند که دائماً پلاگ را روغن‌کاری می‌کند. پلاگ روغن‌کاری شده آسان‌تر حرکت می‌کند، اصطکاک کمی دارد و در برابر خوردگی مقاوم است. شیرهای سماوری روان کاری شده می‌توانند در برنامه‌های بزرگ‌تر استفاده شوند و خدمات با درجه حرارت بالا را کنترل کنند.

منبع: https://hardhatengineer.com

طول عمر

عموماً شیرهای توپی طول عمر بیشتری نسبت به شیرهای سماوری دارند. یک پلاگ باید با گشتاور بیشتری برخورد کند و سطح بیشتری از آن با محیط تماس پیدا می‌کند. این بدان معناست که پلاگ فرسودگی بیشتری دارد و بیشتر مستعد خوردگی است. شیرهای توپی دارای مکانیسم‌های خاصی هستند که از تماس مداوم جریان سیال محیط با توپی جلوگیری می‌کند. اگرچه دارای قطعات متحرک بیشتری است، اما گشتاور کم به معنای سایش و پارگی کمتر است.

قابلیت کنترل

شیرهای توپی را می‌توان با استفاده از محرک‌های دستی، برقی، هیدرولیک، پنوماتیک و بسیاری دیگر از انواع عملگرها (actuator) کنترل کرد. آن‌ها به‌راحتی باز و بسته می‌شوند و به نیروی بسیار کمی نیاز دارند حتی در شرایطی که در فشار بالا کار می‌کنند. شیرهای سماوری را می‌توان با استفاده از محرک‌های دستی و الکتریکی کارکرد. آن‌ها را می‌توان از طریق محرک‌های پنوماتیک نیز کارکرد، اما نصب آن‌ها بسیار گران است. به دلیل مقدار زیاد گشتاور، باز و بسته شدن شیرها در عملیات فشارقوی دشوار است. به همین دلیل است که معمولاً از شیرهای سماوری برای برنامه‌های بزرگ‌تر استفاده نمی‌شود.

سفارشی‌سازی

هر دو شیر توپی و سماوری را می‌توان برای برنامه‌های خاص سفارشی کرد. بااین‌حال، شیرهای توپی انعطاف بیشتری برای سفارشی‌سازی نسبت به شیرهای سماوری دارند. تنوع زیاد شیرهای توپی موجود در بازار به این معنی است که شما گزینه‌های زیادی برای انتخاب دارید. شیرهای توپی می‌توانند یک‌جهت، دوطرفه یا چند طرفه باشند. آن‌ها می‌توانند بدنه یک، دو یا سه‌تکه و همچنین چند پورت داشته باشند. شما می‌توانید شیرهای توپی top-entry, end-entry, side- entry, و split-body را پیدا کنید. شیرهای توپی همچنین می‌توانند سفارشی شوند تا قابلیت انسداد و تخلیه double block and bleed داشته باشند.

منبع: https://hardhatengineer.com

شیرهای سماوری نیز می‌توانند سفارشی شوند اما در ظرفیت محدود. این به این دلیل است که آن‌ها یک ساختار ساده با فضای کمی برای بهبود دارند. شما می‌توانید شیرهای سماوری چند پورت را در بازار پیدا کنید که از 2 پورت شروع می‌شود و تا 5 پورت ادامه می‌یابد. اگرچه هنگام کار با پلاگ های چند پورت باید مراقب باشید زیرا ممکن است قطع کننده بسیار محکمی ایجاد نکنند. انواع دیگر سفارشی‌سازی روی یک پلاگ ولو مانند نصب محرک‌های برقی یا پنوماتیک یا افزودن اجزای ضد اصطکاک بسیار گران است.

شیرهای توپی و سماوری چه کاربردهایی دارند؟

هر دو شیر توپی و سماوری به‌طورکلی در برنامه‌های مختلف پایپینگ مورداستفاده قرار می‌گیرند. از شیرهای سماوری برای قطع کردن جریان در سیالاتی مانند هوا، گاز، بخار، هیدروکربن و سایر موارد استفاده می‌شود. شیرهای سماوری یک شیر محبوب برای استفاده در هنگام استفاده از دوغاب، گل و فاضلاب هستند زیرا مساحت دهانه بیشتری دارند و جریان نامحدود محیط را امکان‌پذیر می‌کنند. شیرهای تقویت‌شده برای ایجاد آب‌بندی محکم هنگام برخورد با مواد خورنده یا سخت استفاده می‌شود. ساختار ساده و ویژگی‌های ضد خوردگی آن‌ها را به مطمئن‌ترین گزینه قطع کردن جریان در برنامه‌های مهم تبدیل می‌کند.

شیرهای توپی در صنایع مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرد. همه‌کاره بودن آن‌ها را به یک انتخاب محبوب برای توربین‌های گازی، خطوط تغذیه گاز، کمپرسورهای گازی، کارخانه‌های نفت خام، ژنراتورهای گازی، کارخانه‌های پلیمری، سپراتورهای گازی، کارخانه‌های LNG، میدان‌های گازی، کارخانه‌های فرآوری گاز صنعتی، مزارع مخزن گاز، خطوط مواد اولیه پالایشگاه نفت تبدیل می‌کند.، پردازش هیدروکربن و کاربردهای فرآیند خودکار تبدیل کرده است. شیرهای توپی فشارقوی در خدمات زیر دریا، زیرزمینی و سرمازدگی استفاده می‌شود. شیرهای توپی فولادی ضدزنگ در خنک‌کننده‌های آبی، آب تغذیه، تصفیه نفت و نمک‌زدایی استفاده می‌شود.

نتیجه

شیرهای توپی و سماوری شیرهای کنترلی هستند که برای ایجاد آب‌بندی محکم حفره‌دار در بسیاری از کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند. درحالی‌که شیرهای سماوری دارای قابلیت آب‌بندی بهتری هستند، کارکرد آن‌ها دشوار است و برای استفاده در مقیاس بزرگ گران و سنگین هستند. شیرهای توپی ممکن است دارای قابلیت آب‌بندی کمتری باشند اما کارکرد آن‌ها آسان است و می‌توان آن‌ها را برای کاربردهای بزرگ‌تر به‌راحتی ارتقا داد. علاوه بر این، قابلیت‌های آب‌بندی آن‌ها را می‌توان با فنّاوری و مکانیسم‌های اضافی ارتقا داد. در مقالات ما می‌توانید انواع شیرآلات را پیدا کنید. به دنبال مشاوره در مورد نیازهای شیر خود، با ما تماس بگیرید تا نظرات تخصصی در مورد برنامه‌های خود را دریافت کنید.