در یک شیر کروی، جریان بوسیله ی یک دیسک دایره ای که نیرو وارد می کند به عقب یا خارج از حلقه، یا نشیمنگاه، که یک مسیر جریان باز را احاطه می کند، کنترل می شود. جهت حرکت دیسک، موازی با جهت جریان و محور لوله که در آن شیر نصب شده است می باشد.
شیرهای کروی اغلب در لوله های با قطر کوچکتر استفاده می شوند اما آن ها در قطرهایی تا 12 اینچ موجود هستند. آن ها برای جلوگیری از جریان در جایی که مسدود کردن قطعی جریان ضروری است مورد استفاده قرار می گیرند.
شیرهای کروی به منظور خدمات دهی مناسب باید براساس طبقه بندی که آیا آن ها از نوع مستقیم و یا زاویه ای، دیسک ترکیبی، متحدالشکل یا با درپوش واشردار، رزوه دار، و لحیم کاری یا با شیار انتهایی هستند، انتخاب شوند. شیرهای کنترل جریان با عملکرد دستی با پورت های کنترل کننده V-port که به طور کامل اتصالات گلوگاه یا نقطه سوزنی شکل ساقه شیر را هدایت می کنند به منظور تنظیم دقیق جریان نیز موجود هستند. شیرهای کروی نسبتاً افت فشار بالایی هنگامی که کاملا باز هستند دارند و بنابراین باید از کاربردهای کاهشی (کنترل جریان) به جای مسدود کردن (توقف جریان) استفاده کرد.
شیر کروی چیست؟
شیر کروی (Globe valve) یا شیر سه راهه یک نوع شیر است که برای کنترل جریان سیالات در سیستم های صنعتی استفاده می شود. این نوع شیر از ساختاری با قطعه نقاله توپی (کروی) بهره می برد که با چرخش آن جریان سیال را کنترل می کند.
شیر کروی دارای یک بدنه استوانه ای است که در داخل آن یک توپ کروی قرار دارد. توپ دارای یک سوراخ متقاطع است که وقتی توپ به دوران درآید، سوراخ در مسیر جریان سیال قرار می گیرد و باعث کاهش یا ایجاد جریان می شود.
با چرخاندن توپ در یک جهت، سوراخ با جریان سیال همخطی می شود و جریان به طور کامل از شیر عبور می کند. اما با چرخاندن توپ به جهت دیگر، سوراخ متقاطع قطع جریان سیال را به شکل متغیری ایجاد کرده و جریان را کنترل می کند.
شیر کروی برای کنترل دقیق جریان سیال در صنایعی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع شیمیایی و صنایع فرآوری آب استفاده می شود.
ویژگی های شیر کروی چیست؟
شیر کروی دارای ویژگی های زیر است:
کنترل دقیق جریان
شیر کروی به دلیل ساختار خاص خود، قابلیت کنترل دقیق جریان سیال را داراست. با تغییر موقعیت توپ کروی در داخل بدنه، میزان جریان سیال را می توان تنظیم کرد و به صورت پیوسته تغییر داد.
عملکرد قوی و قابل اطمینان
شیر کروی با استفاده از توپ کروی بزرگ، قادر به تحمل فشارهای بالا و شرایط کاری سخت است. این شیرها دارای ساختار ساده ای هستند و از قطعات کمتری نسبت به سایر انواع شیرها استفاده می کنند، که عملکرد قوی و اطمینان بخشی را فراهم میکند.
ایمنی بالا
شیر کروی دارای قابلیت قطع کامل جریان سیال است. با چرخش توپ کروی، سوراخ در مسیر جریان بسته می شود و جریان به طور کامل متوقف می شود. این ویژگی ایمنی بالایی را در مورد کنترل جریان و تعمیر و نگهداری سیستم ها فراهم می کند.
انعطاف پذیری
این شیر در انواع و اندازه های مختلف و با مواد متنوعی مانند فولاد کربنی، استنلس استیل و آلیاژهای مختلف قابل تهیه است. این انعطاف پذیری در مورد انتخاب مواد ساخت و اندازه شیر، این شیر را برای محیط های مختلف مناسب می سازد.
قابلیت عملکرد در دماهای بالا
شیر کروی معمولا قابلیت عملکرد در دماهای بالا را دارد. بسته به مواد ساخت و طراحی شیر، می توان این شیر را برای دماهای بسیار بالا مناسب کرد.
قابلیت تعمیر و نگهداری آسان
به دلیل ساختار ساده و قطعات کمتر مورد استفاده، شیر کروی قابلیت تعمیر و نگهداری آسان را دارد. عملیات تعویض و تعمیر قطعات در صورت نیاز، به راحتی قابل انجام است.
در مجموع، شیر کروی یک راه حل مناسب برای کنترل دقیق جریان سیال در صنایع مختلف است و با ویژگی هایی همچون قابلیت کنترل دقیق، عملکرد قوی، ایمنی بالا و انعطاف پذیری، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.
کاربردهای شیر کروی چیست؟
شیر کروی در صنایع مختلف و برای کاربردهای گوناگون استفاده می شود. برخی از کاربردهای این شیر عبارتند از:
صنعت نفت و گاز
در صنعت نفت و گاز از شیر کروی برای کنترل جریان سیالاتی مانند نفت خام، گاز طبیعی، بنزین و گازوئیل استفاده می شود. این شیرها در ایستگاه های تقسیم نفت، صنایع پالایشگاهی و صنعت حفاری نفت کاربرد دارند.
صنایع شیمیایی
شیر کروی در صنایع شیمیایی برای کنترل جریان انواع مواد و فرآورده های شیمیایی استفاده می شود. مانند اسیدها، بازها، حلال ها و محلول های شیمیایی دیگر.
صنعت پتروشیمی
این شیر در صنعت پتروشیمی برای کنترل جریان سیالات مانند پلیمرها، مواد حفاظتی، رنگ ها و رزین ها استفاده می شود.
صنایع آب و فاضلاب
در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب، شیر کروی برای کنترل جریان آب، مواد شیمیایی و فاضلاب به کار می رود.
صنایع برق
در بخش برق، شیر کروی برای کنترل جریان مواد خنثی کننده، آب خنک کننده و سایر سیالات در نیروگاه ها و تولید برق استفاده می شود.
صنایع غذایی
شیر کروی در بخش صنایع غذایی برای کنترل جریان مواد مختلف مانند روغن ها، شیرینی جات، شکر، شیر، آبمیوه و سایر مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.
اینها تنها برخی از کاربردهای شیر کروی هستند و در واقع این شیرها در هر صنعتی که نیاز به کنترل دقیق جریان سیال داشته باشد، قابل استفاده هستند.
انواع شیر کروی چیست؟
شیر کروی در چندین نوع مختلف در دسترس است. برخی از انواع شیر کروی عبارتند از:
شیر کروی یک تکه (Straight Pattern Globe Valve)
این نوع شیر کروی دارای بدنه استوانه ای و توپ کروی مستقیم است که در خط جریان قرار می گیرد. این نوع شیر برای کنترل جریان سیال در خطوط عمودی و افقی مناسب است.
شیر کروی یک پنجم (Angle Pattern Globe Valve)
این نوع شیر کروی دارای بدنه استوانهای با زاویه 45 درجه است که توپ کروی در آن قرار می گیرد. این شیرها برای جهت دهی جریان سیال در خطوط با فشار بالا و جریان آهسته مورد استفاده قرار می گیرند.
شیر کروی گریز از مرکز (Eccentric Globe Valve)
در این نوع شیر کروی، محور توپ کروی خارج از محور بدنه قرار می گیرد. این طراحی به شیر امکان کنترل دقیق تر جریان سیال و کاهش فشار ایجاد شده توسط سیال را می دهد. این نوع شیر برای جریان سیالات سنگین و شرایط کاری سخت مناسب است.
شیر کروی دوقلو (Double Disc Globe Valve)
در این شیر کروی، دو توپ کروی در بدنه قرار می گیرند که به وسیله فشار سیال در بین آنها جریان سیال را کنترل می کنند. این شیرها برای جریان سیالات با ذرات جامد و ترکیبات خمیری مناسب هستند.
همچنین، شیر کروی در اندازه ها و فشارهای مختلف و با مواد ساخت متنوعی از جمله فولاد کربنی، استنلس استیل، آلیاژهای مختلف و حتی پلاستیک در دسترس است. انتخاب نوع و مشخصات شیر کروی بسته به نیازهای محیط کاری و نیازهای جریان سیال مورد استفاده قرار می گیرد.
