شیرهای یک طرفه یا چک ولو ها جزو آن دسته از شیرهایی هستند که بسیار پر کاربرد میباشند. از شیر یک طرفه (Check Valve) در پایپینگ و لوله کشی صنعتی، تاسیسات ساختمان و تجهیزات مختلف استفاده میشود. در این مقاله قصد داریم تا به صورت کامل شما را با شیرهای چک ولو، اجزای آنها، کاربردهای شیر یک طرفه، مزایا و معایب آنها و نحوه عملکرد آنها آشنا کنیم. پس با ما همراه باشید.
فهرست مطالب
برای مشاهده پست انواع شیرهای صنعتی (ولو) در پایپینگ اینجا کلیک کنید
شیرهای چک ولو (check valve) وسایل مکانیکی ای هستند که در سیستم های پایپینگ و لوله کشی مورد استفاده قرار می گیرند تا از برگشت جریان جلوگیری کنند. یک شیر یک طرفه به جریان سیال اجازه می دهد که فقط در یک جهت جاری شود و به همین دلیل است که آن را شیر یک طرفه یا تک راهه یا غیر برگشتی (NRV) نامگذاری کرده اند. شیر های چک ولو بر اساس قاعده ی اختلاف فشار کار می کنند. این امر بدین معناست که این نوع شیر فقط وقتی باز خواهد شد که فشار جریان بالادست بیشتر از فشار جریان پایین دست باشد. در شرایطی که فشار جریان پایین دست بیشتر باشد, شیر بسته خواهد شد و از برگشت جریان جلوگیری خواهد کرد. بسته شدن می تواند توسط وزن مکانیزم چک, یا توسط یک فنر, یا توسط ترکیبی از تمام این ابزارها, صورت گیرد. یکی از اصلی ترین کاربردهای شیرهای یک طرفه در خروجی پمپ ها است تا از تجهیزات در برابر جریان برگشتی محافظت کند.
شیرهای check valve در زمره شیرهای اتوماتیک جای می گیرند و بر خلاف دیگر شیرها, برای باز و بسته شدن به دخالت انسان یا کنترل خارجی نیاز ندارند. تنها هدف شیر چک ولو, جلوگیری از جریان برگشتی است و این نوع شیر ها در سایزها, طراح ها و جنس های گوناگونی موجود هستند.
اجزای چک ولو یا همان شیر یک طرفه
شیر یک طرفه شامل بدنه, کاور, دیسک, پین و لولا و حلقه نشیمن است. در تصویر زیر شما می توانید بخش های شیر Check Valve را ببینید.
انواع شیرهای یک طرفه
وابسته به حرکت عضو بسته شونده, انواع گوناگونی از شیرهای check valve موجود هستند:
- شیر یک طرفه ی لولایی : این شیر اجازه می دهد که جریان بدون مانع عبور کند و وقتی فشار کاهش می یابد به صورت اتوماتیک بسته می شود.
شیر یک طرفه لولایی (Swing Check Valve) - شیر چک ولو wafer یا (Wafer Check Valve) : این نوع شیرها برای حالت هایی که اتلاف فشار پایینی را در حین عملکرد شیر با اختلاف فشار خیلی پایین, نیاز داریم, ایده آل هستند.
شیر چک ولو ویفر (Wafer Check Valve) - شیر یک طرفه ی فنر دار : این شیرها به دو دسته تقسیم می شوند:
- شیرهای توکار فنردار: نام دیگر این نوع شیرها, “شیرهای یک طرفه ی نازل” یا “شیرهای یک طرفه ی سایلنت” است.
- فنردار Y: مزیت اصلی این نوع شیرها این است که آنها می توانند در حالی که شیر هنوز به سیستم متصل است, بازرسی و سرویس شوند.
- شیرهای یک طرفه ی توپی : این شیرها عملکرد ساده ای دارند و اغلب بر روی پمپ های کوچک با هد پایین سوار می شوند. در تصویر زیر نمونه ای از شیرهای چک ولو توپی و شیرهای پلاگ (Plug Valve) را مشاهده میکنید.
شیرهای یک طرفه توپی و پلاگ (Ball-Plug Check Valve) - شیرهای check valve دیافراگمی : این شیرها در حالتی که وکیوم و فشار پایینی را خواستاریم, به کار می آیند.
شیرهای چک ولو از نوع دیافراگمی (Diaphragm check valve) - شیر چک ولو بالارو : نام دیگر این شیرها, شیر یک طرفه ی پیستونی است.
- شیر یک طرفه ی متوقف کننده : این شیرها, اساسا, متشکل از دو شیر در یک بدنه هستند. آنها برای برآورده کردن اهداف ایزوله سازی و تنظیم, به عنوان شیر گلوب (Globe Valve) عمل می کنند.
شیر چک ولو بازدارنده (Stop Check Valve) - سوپاپ ورودی : از ورود گرد و خاک و آشغال در بخش ورودی جلوگیری می کنند.
- شیر پلاتیپوس
- شیر یک طرفه ی صفحه دوگانه
مشخصه های طراحی مطلوب شیر یک طرفه (Check Valve)
به منظور اینکه یک شیر یک طرفه یا چک ولو به نرمی و روانی کار کند, دنبال کردن مشخصه های زیر مطلوب است:
- حرکت بخش هایی از شیر دارای اینرسی کمی هستند.
- فاصله یا زاویه ای که عناصر حرکت کننده باید آن را طی کنند مینیمم هستند
- آب بند محکم
- اتلاف فشار پایین
نماد های چک ولو (Check Valve)
نماد شیر یک طرفه می تواند از این شرکت به آن شرکت اندکی متفاوت باشد. به طور نرمال هر کدام از نماد های شیرهای یک طرفه در صنعت متداول و رایج هستند.
میتوانید مقالات دیگر ما را در مورد شیرهای صنعتی اینجا مطالعه کنید.
جنس شیرهای چک ولو
- کربن استیل (فولاد کربن دار)
- فولاد ضد زنگ
- فولاد ضد زنگ دولا
- آلیاژهای دارای نیکل بالا
- تیتانیوم
استانداردهای check valve
موارد زیر استانداردهای شیرهای یک طرفه ی گوناگون هستند که در حین طراحی پایپینگ دنبال شده اند:
- API Standards: API Spec 6D, API Std 594
- ASME Standards: ASME B16.34
- AWWA Standards: AWWA C508, AWWA
- :BSI Standards BS 1886, BS 1873, BS 2080, BS 5152, BS 5153, BS 5154, BS 5160, BS 5352
- MSS Standards: MSS SP-42, MSS SP-61, MSS SP-71, MSS SP-80, MSS SP-84
کاربرد شیرهای چک ولو
شیرهای یک طرفه در صنایع گوناگونی مثل سکوهای نفت و گاز دور از ساحل, سکوهای نفت و گاز ساحلی, واحدهای صنعتی گاز, LNG, گازهای مایع, پالایشگاه ها, پتروشیمی ها, بارور کننده ها, ترمینال ها, لوله کشی, برق, نمک زدایی کردن, آب و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. آنها به طور گسترده ای در دشارژ کمپرسور و پمپ, مبدل های حرارتی, راکتورها, مخازن, و جداکننده ها, به منظور جلوگیری از برگشت جریان, مورد استفاده قرار می گیرند.
شیر یک طرفه فنری در مقایسه با شیر یک طرفه لولایی
شیرهای یک طرفه لولایی مقرون به صرفه ترین شیر یک طرفه در صنعت هستند. با این حال, بعضی تفاوت های پایه ای و اساسی بین شیر یک طرفه ی لولایی و شیرهای یک طرفه فنری وجود دارد:
۱- نحوه عملکرد:
در یک شیر check valve لولایی, فلاپر بر روی نشیمن می چرخد تا جریان رو به جلو را مجاز بشمارد. آن دوباره به عقب بر روی نشیمن تاب می خورد تا جریان را متوقف کند. از طرف دیگر, یک شیر چک ولو فنردار از یک فنر استفاده می کند تا به بستن شیر کمک کند.
۲- محدودیت های نصب:
شیرهای چک ولو لولایی فقط برای کاربردهای جریان افقی مناسب هستند, که این مسئله جهت نصب را با محدودیت مواجه می کند. با اینکه شیرهای swing check valve یک ظرفیت جریان بزرگتری را ایجاد می کنند, ولی گاهی اوقات آنها در پیکربندی پایپینگ جای نمی گیرند.
بر خلاف این, شیرهای یک طرفه ی فنردار برای هر نوع جهت جریانی, مناسب هستند. بنابراین, شیرهای چک ولو فنردار در مقایسه با شیرهای یک طرفه ی لولایی, در فضاهای سخت و دشوار با چالش های ابعادی, بسیار انعطاف پذیر تر هستند.
۳- مینیمم کردن ضربه آب:
یک شیر یک طرفه ی فنردار قادر است تا اثرات زیان آور ضربه آب را مینیمم کند. بر خلاف آن, یک شیر یک طرفه ی لولایی می تواند این مسئله را تشدید کند.
اجازه بدهید اصطلاح ضربه آب را با یک مثال تفهیم کنیم: تصور کنید که در یک لوله آب, یک شیر یک طرفه وجود دارد. در جریان پایین دست این شیر یک طرفه, یک شیر توپی با چرخش یک چهارم وجود دارد. حالا در حین عملکرد اگر یک نفر به صورت ناگهانی شیر توپی را مسدود کند, یک موج فشار تولید خواهد شد که در طول لوله جریان خواهد یافت. این پدیده را ضربه آب نامگذاری می کنیم. اگر شیر چک ولو از نوع لولایی باشد, فلاپر باز باقی خواهد ماند تا زمانی که موج فشار به عقب برگردد. فشار موج باعث می شود که فلاپر یک صدای رسا و قابل شنیدن را ایجاد کند.
با این حال, اگر یک شیر یک طرفه ی فنر دار نصب شده باشد قبل از اینکه موج فشار برسد, فنر شیر را خواهد بست. بنابراین یک شیر یک طرفه ی فنردار می تواند به طور موثری اثرات ضربه آب را کاهش دهد. شیرهای یک طرفه ی فنردار, همچنین, با نام “شیرهای یک طرفه ی سایلنت” هم شناخته می شوند. یک فنر در شیر یک طرفه ی فنردار به کار گرفته شده تا به بسته شدن سایلنت شیر یک طرفه کمک کند.
۴- قیمت:
همانطور که سابق بر این گفته شد, شیرهای چک ولو لولایی در مقایسه با شیرهای check valve فنردار, ارزان تر هستند.
منابع :
https://hardhatengineer.com/what-is-check-valves-types-parts/
