شیرآلات صنعتی چگونه باز و بسته می‌شوند؟
شیرآلات صنعتی همواره نقش مهمی در سیستم‌های انتقال جریان داشته‌اند ، از این رو باز و بسته شدن شیرآلات به منظور قطع و وصل و کنترل جریان از نکات حائز اهمیت می‌باشد.
با توجه به کاربرد،نوع و سایز شیرآلات میزان باز و بسته شدن و همچنین نحوه باز و بسته شدن آن‌ها می‌تواند متفاوت باشد. عموما شیرآلات به وسیله اپراتور یا عملگر باز و بسته می‌شوند که در ادامه به بررسی این دو نوع عملکرد میپردازیم.
تنظیم شیرآلات صنعتی به وسیله اپراتور
معمولا تنظیم عملکرد و باز و بسته کردن شیرآلات توسط اپراتور انجام میشود. این عملکرد از طریق دستگیره‌ای که بر روی شیر تعبیه شده انجام میشود.اپراتور با استفاده از دستگیره نصب شده روی شیر می‌تواند آن را باز و بسته کند.
به طور معمول دستگیره ها به سه دسته اهرمی (Hand Lever) ، گیربکسی یا دنده‌ای (Gear) و چرخی (Hand Wheel) تقسیم می‌شوند که در ادامه به بررسی هر یک میپردازیم.
هندویل‌ها (Hand Whell)
هندویل‌ها یا دستگیره‌های چرخی ، دستگیره های دایره شکلی هستند که برای باز و بسته کردن شیرآلات استفاده می‌شوند و با توجه به میزان گردش و گام دنده میله میزان گشتاور لازم برای چرخش میله و باز و بسته کردن شیرآلات بدست می‌آید. اکثر استفاده هندویل ها در شیرآلات کشویی ، سوزنی و دیافراگمی است.
اگر شیر در دسترس نباشد با استفاده از زنجیری که دور هندویل بسته شده است می‌توان شیر را باز و بسته نمود. در واقع اپراتور از زنجیر برای چرخاندن هندویل استفاده میکند.
هندویل ها بر اساس نحوه حرکت میله استم stem به دو دسته Rising Stem و non-Rising Stem تقسیم بندی می‌شوند.
در مدل اول (Rising Stem)میله استم همراه گردش هندویل‌ها به سمت بالا و پایین حرکت می کند که نوعی اطلاع رسانی از باز یا بسته بود شیرآلات را می دهد ، در صورتی که میله استم بیرون باشد به معنی باز بودن کامل شیر و در صورت داخل بودن آن نشان از بسته بودن کامل دیسک شیر می باشد ، در نوع دوم (non Rising Stem) میله استم به صورت هرزگرد بوده و به وسیله هندویل حرکت نمیکند.
دستگیره اهرمی (Hand Lever)
این نوع از دستگیره‌ها با چرخش نود درجه شیر را باز و بسته می‌کنند که به اصطلاح به آن شیر ربع گرد می‌گویند. معمولا در شیرآلات پروانه‌ای ، گازی و پلاگ ولو در سایز های پایین از این نوع دستگیره استفاده می‌کنند.
دستگیره گیربکسی (Gear)
از دستگیره‌های گیربکسی معمولا در شیر‌هایی که برای باز و بسته شدن نیاز به گشتاور بالایی دارند استفاده میشود.به طور عمده استفاده دستگیره گیربکسی در شیرآلات پروانه ای مشاهدا میشود اما بسته به سایز ، در سایر شیرآلات نیز امکان استفاده از آن‌ها وجود دارد.
موارد گفته شده برای دستگیره‌هایی بود که برای باز و بسته شدن نیازمند اپراتور هستند اما در برخی موارد ممکنه است به علت سخت بودن دسترسی به شیرآلات، خطرناک بودن محل نصب شیرآلات، ، نیروی زیاد باز و بسته کردن و … نیاز به روش دیگری غیر از اپراتور می باشد که در ادامه انواع آن را بررسی می‌کنیم :
عملگرهای پنوماتیک
عملگرهای پنوماتیک، به کمک باد و هوای فشرده، نیروی موردنیاز برای کنترل و باز و بسته کردن شیرآلات را تأمین می کنند. عملگرهای پنوماتیکی نیروی تأمین شده توسط باد و هوای فشرده را به نیروی حرکت دورانی و یا خطی تبدیل می‌کنند. نیروی دورانی ایجادشده توسط عملگر پنوماتیک، به دو صورت دورانی محدود و 360 درجه و نیروی خطی ایجادشده، به دو صورت یک طرفه و دوطرفه می‌باشند.
همچنین بخوانید: [ راهنمای انتخاب شیرآلات صنعتی]
در حرکت خطی یک طرفه، نیروی لازم برای حرکت در یک جهت را باد و یا هوای فشرده تامین میکند و حرکت در جهت عکس را نیروی فنر تامین میکند و در حرکت خطی دوطرفه، از دو جهت نیروی هوا و باد فشرده اعمال می شود و در این حالت از دو جهت نیرو هوای فشرده تزریق خواهد شد.
ازجمله مزیت‌های عملگرهای پنوماتیک که باعث استفاده آن‌ها در عمده شیرآلات شده است می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تامین هوا فشرده ارزان قیمت
- هزینه تعمیر و نگهداری پایین نسبت به سایر عملگرها
- حرکت آزادانه پیستون‌ها و ساختار درونی ساده و راحت نسبت به بقیه عملگرها اشاره نمود.
- عملگرهای پنوماتیک با نام عملگر نیوماتیک نیز شناخته می‌شوند.
عملگر هیدرولیک
گاهی نیز ممکن است نیروی باد برای باز و بسته کردن شیرآلات کافی نباشد در این صورت می‌توان از عملگرهای دیگری مانند عملگر هیدرولیک استفاده نمود. این عملگرها نیروی لازم جهت باز و بسته کردن شیرآلات را به کمک روغن بدست می‌آورند.عمده استفاده عملگرهای هیدرولیک در شیرآلات سایز بزرگ است زیرا این عملگرها می‌توانند نیروی زیادی را انتقال دهند.
از جمله مزیت‌های این عملگرها می‌توان به:
امکان انتقال نیروی بالا
دقت بالا در تنظیم شفت
سرعت کم جابه‌جایی و جلوگیری از خوردگی اشاره نمود.
مقایسه عملگرهای هیدرولیک و پنوماتیک
از عملگر هیدرولیک بر خلاف پنوماتیک در شیرآلاتی که نیاز به قدرت بالا در باز و بسته شدن دارند استفاده میشود ولی از عملگرهای پنوماتیک برای تنظیم شیرآلاتی که نیاز به قدرت چندان زیادی ندارند استفاده میشود.
در حرکات یکنواخت که نیازمند دقت بالا هستند از عملگر هیدرولیک استفاده میشود اما در مواقعی که نیاز به عکس‌العمل سریع می‌باشد استفاده از عملگر پنوماتیک مناسب تر است.
عملگرهای پنوماتیک هزینه کمتری نسبت به نوع هیدرولیک دارند.
عملگرهای برقی (اکچویتور)
در این نوع از عملگرها نیروی لازم جهت باز و بسته کرن شیرآلات از الکتریسیته تامین میشود. در اکچویتورها امکان کنترل از راه دور وجود دارد که این نوع از عملگر را در مقایسه با بقیه انواع متمایز میکند زیرا در مواقعی که دسترسی به شیر کم است و نیاز به کنترل مداوم شیر وجود دارد می‌توان با استفاده از اکچویتور از راه دور شیرآلات را کنترل کرد. در این حالت می توان با استفاده و نصب سویچ ها و تایمر هایی بروی شیرآلات و عملگرهای برقی کنترل آن را بدست گرفت .
در تمامی موارد ذکر شده می‌توان عملگرهای برقی را نصب نمود اما هزینه بالای عملگرهای برقی باعث شده تا فقط در مواقع خاص و ضروری که دسترسی به شیرآلات ممکن نباشد و یا نیاز به باز و بسته کردن مکرر شیر باشد، از این نوع عملگرها استفاده شود.