شیر دیافراگمی(Diaphragm vavle)

شیر دیافراگمی (Diaphragm valve)در واقع یک نوع از شیر کشویی از لحاظ نحوه عملکرد می باشد با اندکی تغییر در سال در ساختار نحوه عملکرد و انتخاب متریال که منجر  به آن شده که یک آب بندی بسیار مناسب توسط این شیر  انجام شود.

در واقع جنس متریال و سیت این شیر به نحوی انتخاب می گردد که حالت الاستیکی و قابل انعطافی به اجزای داخلی شیر بدهد که سبب می‌شود که دیسک و دیسک بسیار با یکدیگر مچ شده و آن حد از آب بندی مدنظر را برآورده نماید دیافراگم برای یک عمل آب بندی خوب نیاز به انعطاف پذیری بالایی دارد و همین در این سازندگان دیافراگم را از جنس الاستومر های مختلف مانند:

پلی اتیلن ،پروپیلن ها ،و سایر الاستومر های مورد استفاده در پوشش مکانیز دریچه را میسازدند.

در این شیر ها بخشی به نام فشار دهنده وجود دارد که وسیله پیچ و مهره به(stem) ساقه شیر متصل و از سمتی دیگر به سر فلکه آب وصل شده که با چرخش سر فلکه فشار دهنده زبان شیر را به سمت پایین فشار داده و موجب بسته شدن شیر و آب بندی می شود و برعکس باعث باز شدن شیر میشود 

از شیر های دیافراگمی هم می توان برای قطع و وصل و کامل جریان و هم به عنوان تنظیم کننده جریان استفاده نمود.

شیر دیافراگمی سوپاپی(weir)

گونه از شیر های دیافراگمی می‌باشد که با دارا بودن یک لایه محافظتی و غشا گزینه مناسبی برای سیالات خورنده و رادیواکتیو میباشد اما این گونه از شیر به دلیل کوچک بودن محفظه عبور نسبت به سایر خط باعث افت در جریان می شود.از این رو نمی توانیم از این شیر در هر سیستمی استفاده کنیم و معمولاً برای کنترل جریان های کوچک از آن استفاده می شود

عمر مفید شیر دیافراگمی از آنجا که متریال مورد انتخاب در این نوع شیر باید انعطاف پذیر باشد معمولا از الاستومرها در ساختن این شیر استفاده می‌شود که محدودیت‌هایی را از لحاظ دما و فشار ایجاد می کند به طور کلی عمر مفید دیافراگم بستگی به نوع ماده‌ای که از داخل شیر می گذرد و همچنین دما فشار و تعداد دفعات استفاده از شیر دارد .این دیافراگم ها مقاومت بسیار بالایی در دماهای بالا دارند.

مکانیزم و نحوه عملکرد شیر دیافراگمی:

به طور کل شیر های دیافراگمی را می‌توان از لحاظ مکانیزم و نحوه عملکرد به دو نوع زینی و خطی تقسیم نمود که در ادامه به اختصار راجع به های توضیح خواهیم داد .

1.شیرهای دیافراگمی با مکانیزم زینی شکل(سوپاپی یا weir) ساختار این نوع شیرین ایگونه است که در  قسمت پایینی شیر و در واقع سیت شیر یک برآمدگی زینی شکل وجود دارد که موقعی که کمپرسور به دیسک شیر توسط محور بالا و فشاردهنده نیرو وارد می‌کند دیسک و روی این برآمدگی فشار آوردهو از آنجا که انتخاب نوع متریال به نحوی است که انعطاف پذیر باشد در نتیجه آب بندی این نوع شیر صد درصد بوده و نشتی ندارد

این نوع شیر ها به دلیل آب بندی موثر کنترل جریان بهتر و عمر طولانی تر دیافراگم در بین مصرف کنندگان محبوب هستند 

۲.شیرهای دیافراگمی تراز یا خط مستقیم.

در این گونه از شیرهای دیافراگمی به دلیل باز بودن پورت شیربه اندازه خط لوله سیال بدون افت فشار و هیچ مزاحمتی از داخل شیر عبور میکند در اینگونه شیر ها دیافراگم توسط یک میله (stud)یکپارچه با دیافراگم فشار دهنده (کمپرسور)شیر متصل گردیده است.

فشار دهنده(کمپرسور) توسط(stem) ساقه شیر به بالا و پایین حرکت می کند و  زمانی که به سمت پایین بیاید به روی سیت شیر نشسته و شکل آن را به خود میگیرد و آب بندی را ایجاد می نماید.

به طور کلی می توان به چند نکته در رابطه با شیرهای دیافراگم اشاره نمود

۱.طبق استاندارد MSS SP_88نشریه این نوع شیر صفر می باشد  .

۲.اینگونه شیرها معمولاً از عمر طولانی برخوردار هستند

۳.نکته‌ای که باید به آن توجه شود این است که با توجه به متریال انتخابی برای ساخت این شیر محدودیت دما و فشار کار وجود دارد.

۴.شیرهای دیافراگمی برای سیالات خورنده و رادیواکتیو مناسب هستند.

۵.شیرهای دیافراگمی درسایزهای ۱/۴ تا “۱۲ ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرند.

ساختار شیرهای دیافراگمی و انتخاب خاص از نوع متریال که از جنس الاستومرها هستنددر دماهای پایین تر از ۶۵ درجه سلسیوس  (۱۵۰فارنهایت)بسیار مناسب هستند در این گونه از شیرها به دلیلایزوله کردن کامل قطعات شیر و عدم نفوذ سیال عبوری به قسمتهای از شیر که نفوذ سیالات به آنها موجب فرسودگیمی شود مانند سرپوش یا کلاهک(Bonnet)باعث شده که بتوان از متریال های ارزان قیمت تری برای ساخت این نوع شیر استفاده نمود در نتیجه قیمت نهایی برای مصرف کننده نسبت به بقیه شیرها را پایین تر می آید.و همچنین نوع شیر قابل استفاده برای سیالات خورنده سیالات دارای ذرات جامد که موجب رسوب و سیالات ای که دارای ویسکوزیندبالایی هستند یعنی غلیظ هستند می باشد.

انواع شیر دیافراگمی از لحاظ شکل ظاهری :

شیر های دیافراگم از لحاظ شکل ظاهری به دو دسته تقسیم می شوند که عبارتند از:

دیافراگم ولوو زینی شکل(weir type)

و دیافراگم و ولو خط مستقیم(stralght_throughtyp)

دیافراگم ولو زینی شکل (weir type):

در این مدل از شیر دیافراگمی یک برآمدگی در سیت شیر در قسمت پایینی لیست وجود دارد( دقیقا زیر نشیمنگاه) که در زمانی که کمپرسور به دیسک نیرو وارد می‌کند دیسک بر روی این قسمت فشار وارد نموده و با توجه به انعطاف پذیری آب بندی خوبی را به ما میدهد .برامدگی در سایزهای بالا تاثیر زیادی در کاهش کشش دیافراگم و حرکت آن دارد.با توجه به این برآمدگی و حالت که در داخل شیر ایجاد می کند سرعت عبور سیال در آن تغییر می کند و از رسوبات در داخل شیر جلوگیری می کند از این رو از این نوع شیر برای سیالاتی مانند گازها، مایعات دارای ذرات جامد و سیالات خورنده استفاده میشود.

شیرهای دیافراگم به خط مستقیم(stralght_through type)

در این نوع شیردیافراگم به شکل  گوه ای در می آید همانطور که از نام آن پیداست پورت شیر کاملاً باز بوده در نتیجه سیال بدون افت فشار از داخل آن عبور می کند اما دیافراگم در این شیر به دلیل اینکه مسیر طولانی تری را تا نشستن بر روی سیت طی میکند از کشش و حرکتی بیشتر و برخوردار خواهد بود که در عمر شیر تاثیر می گذارد شیرهای دیافراگمی خط مستقیم خود به دو نوع گذرگاه مستقیم (full bore)و گذرگاه کاهنده(Reduce bore)تقسیم می شوند.

1.شیر دیافراگمی خط مستقیم با گذرگاه صاف(full bore stralght_throught ty)

این نوع شیر دیافراگمی دارای ویژگی هایی می باشد که عبارتند از:

_قابل استفاده برای فشار و دمای بالا

_سیال را بدون افت فشار و به راحتی از خود عبور می دهد میزان رسوب پذیری داخل شیر کم است  

_تعمیر و نگهداری آسان به دلیل رسوب کم

این شیر ها هم به صورت دستی در سایز های پایین و هم در سایز های بالا با عملکرد برقی و پنوماتیک قابل ارائه می باشد

شیر دیافراگمی خط مستقیم با گذرگاه کاهنده:(Reduce Bore stralght_through tayp)

همانطور که از نام آن پیداست این نوع شیر دیافراگمی دارای پرت کوچکتری نسبت به خط لوله ها میباشد در مواردی که به افت فشار توسط شیر نیاز است از این مدل شیر دیافراگمی استفاده می‌شود که در نحوه عملکرد و خواص شیر مشابه مدل‌های دیگران می باشد با این تفاوت که افت فشار ایجاد نماید 

انواع شیر دیافراگمی از لحاظ جنس متریال:

شیر های دیافراگمی در متریال های متفاوتی از جمله چدنی استیل ۳۰۴ ،۳۱۶، ۳۰۴L ،۳۱۶ Lمی باشد که در صنایع مختلف کاربرد دارند  

انواع شیرهای دیافراگمی از لحاظ نحوه کانکشن:

این شیرها به صورت فلنجی ،رزوه ای و همچنین کلمپی وجود دارد  که به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و همچنین عدم نفوذ ذرات خارجی و آلودگی و سهولت در باز و بسته شدن در صنایع همانند صنایع غذایی و دارویی کاربرد بسیاری دارند

انواع شیر دیافراگمی از لحاظ عملگر:

شیرهای دیافراگمی به صورت دستی عملگر برقی و پنوماتیکی می باشند که به اختصار راجع به هر یک توضیح خواهیم داد  

۱.شیر دیافراگمی با عملگر دستی(Manual) شیر های دیافراگمی ساده هستند که اپراتور با چرخاندن سر فلکه(Handwheel) آنها می‌توان آن را باز و بسته کند.

 ۲.شیر دیافراگمی با عملگر برقی :

در ایننوع شیر ها به دلیل نیاز به حرکت خطی دیسک از نوع خاص از اکچیتور های برقی جهت ایجاد  در نیروی گشتاور مورد نیاز برای چرخش ساقه(stem) استفاده می شود که حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند و بدون نیاز به اپراتور امکان باز و بسته کردن شیر را فراهم می کند  

 ۳.شیرهای دیافراگمی با عملگر پنوماتیکی این نوع سیستم با استفاده از هوای فشرده نیروی لازم برای باز و بسته کردن شیر را فراهم می کند و نیازی به حضور اپراتور برای باز و بسته کردن نیست. سرعت بالای باز و بست یکی از ویژگی‌های این شیر می باشد و در شرایطی که سیال اسیدی و مواد شیمیایی به طور کلیدر صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و صنایع دارویی کاربرد بسیار دارند.

مزایای شیر دیافراگمی :

۱.آب بندی بدون نیاز پکینگ آب بندی و نشتی صفر

۲.عدم تماس سیال عبوری با قسمتهای مانند درپوش(bonnet)و…

۳.تعمیر و نگهداری راحت(با باز کردن پیچ های (Bonnet)تعمیر شیر به صرفه و به سرعت انجام میشود)

۴.دارای قیمت پایین و مقرون به صرفه می باشد

۵.قابل استفاده برای سیالات خورنده، مایعات دارای ذرات جامد که منجر به رسوب می شوند و..‌.

۶.قابلیت نصب در زوایای مختلف اعم از افقی و عمودی

۷.کاربری و قابلیت باز و بسته آسان

Javid Yousefii, [12/15/2022 12:37 AM]

۸.قابلیت کنترل جریان های محدود

۹.امکان تعویض لاینر توسط اپراتور

کاربرد شیر های دیافراگمی در صنعت:

شیر های دیافراگمی در صنایع همچون صنایع نفت و گاز مواد غذایی دارویی و صنایع شیمیایی تصفیه خانه آب و فاضلاب مایعات رادیواکتیو و مواد شیمیایی خطرناک سیستم های با سیالات دارای ویسکوزیته بالا (چسبنده)لغزنده و مایعات دارای ذرات جامد صنایع برقی استفاده می شوند

برندهای شیر دیافراگمی: 

برندهای شیر دیافراگمی:

شیر دیافراگمی ساندرز(saunders)

شیر دیافراگمی کیتز(kitz)

شیر دیافراگمی پنتیر  (pentair)

شیر دیافراگمی خمبره(genebre)

شیر دیافراگمی متسو(metso)

شیر شیر دیافراگمی جورج فیشر(george fisher)

شیر دیافراگمی رینکور(ringor)

شیر دیافراگمی پترو ولو (petro_valve)