انواع پر مصرف شیرها شیر کروی یا گلاب ولو شیر کروی یا globe valve . نام این شیر از ظاهر کروی شکل بیرونی آن گرفته شده . برای کنترل فلو ، فشار و دما در سیالات یکی از بهترین گزینه ها ، گلوب ولو میباشند و معمولا به صورت کنترل ولو یا شیر خودکار در خطوط لوله مورد استفاده قرار میگیرد . شیر کروی یا گلاب ولو در ساده ترین حالت از یک قسمت متحرک دیسک مانند که با قرار گرفتن در حفره ای به نام سیت باعث کنترل فلو میگردد تشکیل شده است . شیرهای کروی یا گلوب ولو در اثر نیمه باز بودن فرسوده نمیشوند و این نکته ترجیح این شیر نسبت به شیرهای دیگر نظیر کشوئی و پروانه ای میباشد . همچنین تعمیر و نگه داری این شیر ها به سهولت انجام میگیرد و معمولا از جنس فولاد ضد زنگ و کربن استیل ساخته میشوند .در آخر در مورد شیرهای کروی باید گفت که این نوع شیر برای کنترل سیال طراحی شده است و بعلت تغییر ناگهانی مسیر سیال ، باز کردن و بستن شیر ، خیلی سریعتر انجام می شود و با توجه به کاربرد وسیع از مواد مختلف در دسترس میباشند . شیر سوزنی یا نیدل ولو شیرهای سوزنی یا needle valves یا نیدل ولو ، همانگونه که از نام آن میتوان حدس زد به منظور کنترل فلو های کم با دقت زیاد مورد استفاده قرار میگرد. شکل سیت و پلاگ این شیرها شبیه به شیرهای کروی یا گلاب ولو به صورتی است که یک استوانه مخروطی شکل هنگام بسته شدن شیر و فرورفتن این مخروط در حفره تعبیه شده مسیر عبور سیال را به صورت تدریچی تنگتر میکند و حجم سیال عبوری را به صورت دقیق کنترل مینماید .شیرهای سوزنی به خاطر مکانیزم ظریف و قابل اطمینان در موارد آزمایشگاهی و برای کنترل مقادیر کم سیال بدون نیاز با سرعت بالا مورد استفاده قرار میگیرد . شیر توپی با یا بال ولو شیرهای توپی یا ball valve بال ولو از دریچه ای به شکل نیم کره که در یک قسمت کروی شکل تعبیه شده است تشکیل شده که با گردش 90 درجه ای یا ربع گرد خود باعث باز یا بسته شدن مسیر سیال میگردد . این شیرها برای مثال در سایزهای کوچک و فشار های ضعیف در لوله کشی گاز منازل و یا آب گرم و سرد برای حالتهای باز یا بسته مورد استفاده قرار میگیرد . آب بندی مناسب ، عمر مفید و سرعت در باز و بست و افت فشار کم در مسیر عبور سیال پاره ای از مزایای استفاده از این نوع شیر میباشند . شیر کشوئی یا گیت ولو شیر کشوئی یا ( gate valve) گیت ولو از ساده ترین وقدیمی ترین مکانیزم برای کنترل جریان سیال استفاده میکند . از دیرباز برای کنترل جریان آب در جویبار از یک دریچه مستطیل شکل که از دو طرف در یک قاب شیار دار جایگرفته بود استفاده میکردند . در این شیرها با قرار گرفته دریچه کشوئی شیر که میتواند شکلهای مستطیلی یا گرد داشته باشد در شیار سیت عبور سیال متوقف میگردد و بالعکس زمانی که این دریچه کشوئی به بالاترین موقعیت خود میرسد سیال بدون وجود هیچ مقاومت و افت فشاری به مسیر خود ادامه میدهد. این شیرهای در صنعت معمولا به صورت فلنچی بوده و برای جلو گیری از نشتی از گسکت (gasket) یا واشرهای مربوطه استفاده میگردد . به جهت اینکه عبور سیال رابطه خطی و مشخصی با باز شدن کشوی شیر ندارد از شیر کشوئی معمول بجز مواردی که به شکل خاصی طراحی گردیده اند نمیتوان برای کنترل کامل عبور سیال استفاده نمود و بیشتر از گیت والوهای در حالت کامل بسته یا باز استفاده میگردد . شیر دیافراگمی یا پرده ای شیر دیافراگمی یا پرده ای ( Diaphragm valve) از یک بدنه با پورتهای ورودی و خروجی ساخته شده است که به وسیله فشار بر دیافراگم تعبیه شده در آن میتوان مانع عبور سیال در پورتها شد . دیافراگمهای معمولا از جنس قابل انعطاف لاستیکی ساخته میگردد که بسته به طراحی و مورد استفاده میتواند در مقابل خوردگی و فرسایش بسیار مقاوم باشد . در ولوهای دیافراگمی از آنجا که مکانیزم بازو بسته کردن از قسمت دیافراگم و پورتها جدا میباشند آب بندی کاملی برقرار است بجز مواردی که دیافراگم سوراخ گردد . در ابتدا ولوهای دیافراگمی برای استفاده در صنایع غذایی و بهداشتی طراحی گردید و در مواردی که سیال خوردنده باشد نظیر اسیدها و یا حتی مواد ساینده نظیر سیمان میتوان از ولوهای لاستیکی یا رابری دیافراگمی استفاده کرد . ولوهای دیافراگمی به طور کلی به دو دسته weir وstraight -way تقسیم میگردد . نمونه weir برآمدگی در درون ولو تعبیه شده که دیافراگم با فشار و چسبیدن به این برآمدگی مانع عبور سیال میگردد و در مدل straight-way یا seat type دو دریچه ورودی و خروجی با زاویه 90 درجه نسبت به همدیگر قرار گرفته و ديافراگم بصورت يك شكل گوه اي در مي آيد . شیر یکطرفه یا چک ولو شیرهای یکطرفه non return or check valves چک ولو همانگونه که از نام آن بر می آید شیریست که از فقط از یک جهت اجازه جریان سیال را میدهد و در بسیاری موارد نظیر مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد برای مثال در وی ورودی آب را به طرف ساختمان قرار می دهند که در صورت قطع آب مقدار آبی که در وسائل خانگی و داخل لوله ها ذخیره شده به لوله اصلی باز نگردد یا وی لوله ورودی آب گرمکن ها قرار می دهند که بر اثر قطع آب و یاشکستن لوله در داخل ساختمان آب ذخیره شده در مخزن آب گرمکن خالی نشود . زیرا ممکن است کوره به کار ادامه دهد و باعث سوختن آب گرمکن گردد و همچنین در پالایشگاه ها شیر یکطرفه را روی لوله خروجی تلمبه قرار می دهند که پس از انتقال مقدار لازم مواد نفتی ، و بستن تلمبه یا خاموش شدن اضطراری تلمبه مواد ارسال شده نتواند برگردد . چک ولو شامل پورت ورودی و خروجی برای ورود و خروجی سیال به صورت یک طرفه و بدون نیاز به کنترل خارجی میباشد . یکی از فاکتورهای مهم در انتخاب چک ولو حداقل فشار برای کار کردن چک ولو میباشد . از نظر مکانیزم چک ولوهای مدلهای مختلفی نظیر ball check valve یا توپی و diaphragm check valve یا چک ولو دیافراگمی swing check valve or tilting disc check valve یا دیسکی و stop-check valve ، lift-check valve ، duckbill valve . شیر اطمینان یا سیفتی ولو شیرهای اطمینان یا safety valves ولوهائی با مکانیزم فشاری میباشند به صورتی که افزایش فشار از مقدار مشخصی باعث باز شدن دریچه و تخلیه مواد برای رسید به فشار نرمال میگردد . برای نمونه در آبگرمکن های مخزنی با بویلرهای و مخازن فشار در بالای مخزن برای جلوگیری از انفجار مخزن در اثر بالارفتن دما و فشار مخزن از شیر اطمینان استفاده میکنند .یرهای اطمینان طوری انتخاب می گردند که نه فقط در فشار معینی باید باز شوند بلکه ظرفیت آنها طوری است که مقادیر زیادی مایع یا گاز محتوی را ک در اثر حرارت (تبخیر مایعات یا انبساط گازها ) تغییر حالت داده است باید خارج کنند . شیرهای اطمینان یا ریلیف ولو بسته به گاز یا مایع بودن سیال و نوع کاربرد در انواع و مکانیزمهای متفاوتی تولید میشوند .معمولا موادی که سیال مایع باشد به نام ریلیف ولو (relief valves) یا شیر تخلیه شناخته میشوند ترموستاتیک ولو یا شیر دمائی شیرهای دمائی یا ترموستاتیک ولو یک نمونه از شیرهای خودکار یا کنترل ولو هستند که با کمک اکچوئیتور دمائی خود قادر به کنترل فلو و در نتیجه دمای مورد نظر میباشند . در حقیقت در این ولوها از یک اکچوئیتور ترموستاتیک استفاده شده و با گرم شدن و بیشتر شدن دمای پروسه در محل سنسور این اکچوئیتور و افزار فشار مایع درون آن به قسمت متحرک شیر برای بسته شدن مسیر فرمان داده میشود رگولاتور یا شیر فشار شکن شير فشار شكنPRESSURE REDUCING VALVE یا شیر رگولاتور به منظور تنظیم و کاهش فشار خطوط معمولا بعد از مخازن پر فشار طراحی گردیده است و با طراحی های متفاوت بسیار پر کاربرد میباشند . برای مثال در کپسولهای گاز خانگی بدون داشتن چنین شیری امکان استفاده ایمن و ساده از گاز وجود نداشت . رگولاتور های در صنعت نیز کاربرد وسیعی داشته و به اشکال و مکانیزمهای متفاوت تولید میشوند . در بیشتر مکانیزمهای از وجود یک فنر یا وزنه و و دریچه قابل تنظیم به صورتی استفاده میگردد با هدایت فشار مخزن پر فشار به محفظه ای و فشار بر روی المنت یاد شده و جابجائی قسمت متحرک در جهت عکس یا بسته شدن شیر برای کم کردن فشار استفاده میشود .
شير فشار شكن يا شير تنظيم كننده فشار میتواند نزديك كنتور آب ساختمان بعد از انشعاب از لوله اصلي آب شهر نصب شود تا فشار هاي زياد و تغييرات فشار آب شهر را تقليل دهد . اين شير را مي توان يك وسيله تمام خود كار خواند , زيرا براي انجام تغييرات و تقليل فشار داراي ساختماني مخصوص است كه اين عمل را بدون انتقال انرژي انجام مي دهد . اين شيرها يك پيچ مخصوص تنظيم فشار دارد كه به وسيله آن فشار خروجي شير تنظيم مي شود. کنترل ولو کنترل ولو یا شیر خودکار( control valve) جزء تجهیزات ابزار دقیق محسوب میگردد و در بیشتر موارد کنترل فلو ، فشار و دمای سیالات به عنوان المنت نهائی یک لوپ کنترل نقش ایفا میکند . معمولا برای کنترل دقیق فلو سیالات به صورت اتوماتیک از گلاب ولو که همان نام دیگر شیر کروی است و یا شیر پروانه ای استفاده کرد . صرف نظر از نوع شیر که بسته به شرایط میتواند از انواع مختلف و مکانیزمهای متفاوت استفاده کرد برای داشتن یک کنترل ولو یا شیر خودکار نیاز به یک اکچوئیتور یا عمل کننده داریم . متداول ترين عملگر هاي مورد استفاده براي شير هاي خود كار و کنترل عبارتند از : عملگر هاي بادي (PNEUMATIC) یا دیافراگمی , موتوری از نوع الكتريكي , هيدروليكي یا پنوماتیکی ، ترموستاتيكي و یا حتی مغناطيسي (SOLENOID) نظیر شیر برقی میباشند . همچنین شیرهای کنترل با الحاق ابزاری به نام پوزیشنر که تجهیزی جهت فیدبک موقعیت ولو و تسریع در فرمان کنترلی است میتواند مقدار سیال عبوری از شیر را به صورت دقیق تر و سریع تر کنترل نماید . ابزار دیگر مورد استفاده در ولوهای کنترل مبدل I/P است . از آنجا که سیگنال کنترلی که به ولو فرمان میدهند میتواند از نوع جریان 4 تا 20 میلی آمپر باشد ، با اضافه نمودن این ابزار در ولوهای پنوماتیک میتوان سیگنال جریان الکتریکی را به سیگنال پنوماتیکی تبدیل نمود .در این بخش ضمن اشاره به انواع شیرها و شیرهای کنترل و مکانیزمهای کنترل آنها به معرفی ابزار الحاقی نظیر آی تو پی ، پوزیشنر و انواع اکچوئیتور های میپردازیم . اکچوئیتور یا عمل کننده شیر کنترل
Cotrol valve Actuator 
اکچوئيتور يا عمل کننده در يک لوپ کنترلي به صورت ساده به ابزار اطلاق میشود که یکی از صورتهای انرژی را به حرکت از نوع دورانی یا طولی تبديل ميکند و باعث اعمال نيرو ميشود به عبارت دیگر اکچوئيتور تجهيز الکتریکی یا پنوماتیکی یا هیدرولیکی یا دستی است که انرژي را تبديل به حرکت دورانی یا طولی ميکند. در کنترل ولو یا شیر کنترل شما برای به حرکت در آوردن ساقه ولو و باز و بسته کردن آن به صورت خودکار و از راه دور از طریق یک لوپ کنترل نیاز به یکی از انواع این عمل کننده ها خواهیم داشت . برای نمونه رایجترین نوع عمل کننده یا اکچوئیتور پنوماتیک و از نوع دیافراگمی است که از قدیمی ترین ، ساده ترین و ایمن ترین نمونه های اکچوئیتور بوده و انرژی پنوماتیک ناشی از پالس هوائی که معمولا 3 تا 15 psi است را با هدایت پشت دیافراگم به حرکت طولی برای باز و بسته کردن گلاب ولو یا شیرهائی با این مکانیزم تبدیل میکند. 
از دیگر نمونه های عمل کنندهای پنوماتیکی میتوان به مدلهای روتاری یا گردنده برای کنترل ولوهائی با محور گردنده برای مثال شیر پروانه ای یا توپی نام برد . عمل کننده های پیستونی نیوماتیکی نیز گونه از از عمل کنند های پنوماتیکی مشابه به دیافراگمی میباشند . در نمونه های دیگر شاهد استفاده از عمل کننده های الکتریکی و موتوری هستیم که با برق مستقیم یا متناوب تک فاز یا سه فاز و به کمک جعبه دنده طراحی شده انرژی الکتریکی را به دورانی با گشتاور متناسب و تحت زاویه ای که برای باز و بسته کردن ولو نیاز میباشد تبدیل میکند . عمل کننده های الکتریکی بسته به فیدبکی که از وضعیت باز وبسته بودن ولو میگیرند و مکانیزم طراحی میتوانند حالت های باز یا بستۀ تنها یا شرایط بینابین آن مورد استفاده قرار گیرند .در نمونه های باز و بسته از دو لیمیت سوئیچ برای کنترل موقعیت باز و بسته و جلوگیری از فشار بیش از حد به ولو استفاده میکنند و در نمونه های تدریجی از فیدبکی که از یک پوزیشنر پتانسیومتری میگرند میتوانند کنترل صحیحی بر موقعیت والو داشته باشند . 
پوزیشنر
Positioner برای یک کنترل تدریجی و سریع و دقیق ، شیر کنترل بایستی به تغییرات سیگنال کنترل پاسخ سریع بدهد . در عمل با توجه به تعدد لوپهای کنترلی و فاصله زیاد اتاق کنترل از ولو نیاز به تجهیزی به نام پوزیشنر برای اعمال کنترل سریع و دقیق خواهیم داشت . این تجهیز بسته به مکانیزمهای مختلف از نمونه های مکانیکی ، پنوماتیکی ویا الکتریکی استفاده میکند و علاوه بر اینکه سرعت انتقال پالس نیوماتیکی 3 تا 15 psi را افزایش داده و با فیدبکی که از وضعیت شیر میگیرد شیر کنترل را موجب میشود . |