شیر دوشاخه چیست؟ اصل کار، انواع، برنامه ها و راهنمای انتخاب

اگر یک خط لوله در یک فضای تنگ نیاز به خاموش شدن سریع داشته باشد، شیر پلاگین اغلب اولین طرح ربع دوری است که به ذهن خطور می کند. از یک پلاگین استوانه ای یا مخروطی که 90 درجه در داخل بدنه می چرخد ​​برای توقف، شروع یا تغییر جهت جریان استفاده می کند. شکل فشرده و مسیر جریان کوتاه آن را به گزینه ای کاربردی تبدیل می کند که در آن ردپا و عملکرد سریع اهمیت دارد. در گروه فناوری Changshui، ما شیرهای دروازه، کره، پروانه، توپ، چک و کنترل می‌سازیم و اغلب در مورد شیرهای پلاگین با مهندسانی که در حال ارزیابی گزینه‌های جایگزین مانند شیرهای توپی یا دریچه‌های دروازه هستند صحبت می‌کنیم. این مقاله توضیح می‌دهد که شیر پلاگین چیست، چگونه کار می‌کند، انواع اصلی، نقاط قوت و محدودیت‌های آن و مواردی که قبل از تعیین یکی از آنها باید بررسی شود.

شیر دوشاخه چیست؟

شیر پلاگین یک شیر دوار یک چهارم چرخشی است. عضو آب بندی یک پلاگ است که معمولاً استوانه ای یا مخروطی است که در داخل بدنه شیر قرار دارد. پلاگین شامل یک یا چند پورت است. هنگامی که پورت با گذرگاه جریان بدنه هماهنگ می شود، دریچه باز است. وقتی دوشاخه 90 درجه می چرخد، پورت از گذرگاه دور می شود و دریچه بسته می شود. دریچه‌های دوشاخه معمولاً دستگاه‌های دو حالته هستند، اگرچه نسخه‌های چند پورت می‌توانند جریان را منحرف، مخلوط یا تقسیم کنند.

قسمت های اصلی بدنه، دوشاخه، ساقه، پوشش و مکانیسم عملیاتی هستند. در اندازه های کوچک، اپراتور یک اهرم یا چرخ دستی است. در سیستم های بزرگ یا خودکار، یک محرک پنوماتیک، الکتریکی یا هیدرولیک، گشتاور را تامین می کند. از آنجایی که دوشاخه تنها عنصر متحرک است، شیر دارای قطعات داخلی کمی و طول رو به رو کوتاه است.

دو رویکرد آب بندی گسترده وجود دارد. دوشاخه فلز به فلز، اغلب روغن کاری شده، مناسب خدمات فشار بالا و ساینده است. دوشاخه بدون روغن کاری از یک غلاف الاستومری یا پلاستیکی بین دوشاخه و بدنه استفاده می کند که تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد و برای رسانه های تمیز و کم فشار ایده آل است.

شیر دوشاخه چگونه کار می کند؟

اصل کار ساده است. یک پلاگ استوانه ای یا مخروطی در بدنه قرار می گیرد. در کنار دوشاخه، یک یا چند دهانه برای مطابقت با پورت های بدنه ماشین کاری می شود. چرخاندن ساقه 90 درجه یا درگاه را با ورودی و خروجی تراز می کند یا سطح جامد دوشاخه را در مسیر جریان می چرخاند. به همین دلیل است که شیرهای پلاگین به عنوان شیرهای یک چهارم چرخشی طبقه بندی می شوند.

مزایای کلیدی از هندسه ناشی می شود. در حالت باز، گذر جریان می تواند مستقیم یا نزدیک به مستقیم باشد. این امر افت فشار را در مقایسه با شیرهای گلوب که جریان را مجبور به تغییر جهت می کنند به حداقل می رساند. برای طراحی های چند پورت، یک دوشاخه سه طرفه یا چهار طرفه به یک شیر اجازه می دهد بین دو خروجی انتخاب کند یا دو جریان را با هم ترکیب کند.

یک نگرانی عملی، گشتاور عملیاتی است. از آنجا که منطقه آب بندی بزرگ است و دوشاخه باید تحت فشار خط بچرخد، تحریک می تواند به گشتاور بالایی نیاز داشته باشد. دریچه های پلاگین روغن کاری شده با تزریق گریس آب بندی که چرخش را نیز کاهش می دهد، این امر را کاهش می دهد. طرح‌های بدون روغن کاری از یک آستین PTFE استفاده می‌کنند که اصطکاک را کاهش می‌دهد اما دما و فشار را محدود می‌کند.

انواع شیر برقی

شیرهای پلاگین روغن کاری شده

شیرهای پلاگین روغن کاری شده use a grease channel that injects a special sealant between the plug and the body. The sealant provides a tight seal, protects against erosion, and enables easier turning under high differential pressure. They are common in gas pipelines, crude oil service, and other applications with moderate to high pressure and temperature. The tradeoff is the need for periodic injection and compatibility of lubricant with the process fluid.

شیرهای پلاگین بدون روغن کاری

شیرهای پلاگین بدون روغن کاری rely on a non-metallic sleeve, commonly PTFE, PFA, or similar materials, to form the seal. There is no grease injection, so they require less maintenance. They are widely used in water treatment, compressed air, clean fuels, and chemical processes where the fluid is compatible with the soft seat.

شیرهای پلاگین غیرعادی

در یک شیر پلاگین غیرعادی، دوشاخه حول یک محور خارج از مرکز می چرخد. سطح آب بندی در اوایل ضربه از سوراخ بدنه دور می شود، که اصطکاک و سایش را کاهش می دهد. این طرح برای فاضلاب، دوغاب، و سیستم‌هایی با مواد جامد معلق که یک دوشاخه معمولی را ساییده می‌کنند، مفید است.

شیرهای پلاگین قابل افزایش

یک شیر پلاگین قابل انبساط از مکانیزم انبساط محوری یا شعاعی استفاده می کند. هنگامی که باز است، دوشاخه در برابر بدنه فاصله دارد. انبساط آن را برای آب بندی در تماس قرار می دهد. این شیرها فشار بالا و دمای بالا مانند خطوط تغذیه بخار و دیگ بخار را کنترل می کنند، اما پیچیده تر و پرهزینه تر هستند.

شیرهای پلاگین چند پورت

شیرهای پلاگین چند پورت, usually three-way or four-way, are among the most attractive features of plug valve technology. They can direct flow from one inlet to either outlet, mix two streams, or isolate a line in a single device. This reduces the number of fittings and simplifies piping.

شیر برقی در مقابل شیر توپی

هنگامی که مهندسان در مورد شیرهای پلاگین می پرسند، رایج ترین مقایسه با شیرهای توپی است. هر دو یک چهارم چرخش هستند، هر دو می‌توانند خودکار باشند، و هر دو می‌توانند خاموشی محکمی ایجاد کنند. با این حال، هندسه داخلی و رویکرد آب بندی متفاوت است.

در کاربردهای سیال تمیز که گشتاور عملیاتی کم و حداقل تعمیر و نگهداری در اولویت هستند، معمولاً شیر توپی حرف اول را می زند. به همین دلیل است که بسیاری از سیستم های فولادی ضد زنگ از شیرهای توپی فلنج دار برای سرویس روشن/خاموش مکرر استفاده می کنند. گروه فناوری Changshui یک شیر توپی فلنجی از جنس استنلس استیل را ارائه می‌کند که برای رسانه‌های خورنده و بهداشتی طراحی شده است، که گزینه‌ای را برای یک چهارم چرخش ارائه می‌کند که نقش‌هایی را که ممکن است دریچه پلاگین بیش از حد مشخص شده باشد، تکمیل می‌کند.

شیر توپی فلنج فولادی ضد زنگ برای محیط های بهداشتی و خورنده این شیر توپی فلنجی از جنس استنلس استیل که برای خدمات روشن/خاموش سه ماهه در خطوط نفتی، شیمیایی و دارویی طراحی شده است، گشتاور کم و حداقل تعمیر و نگهداری را ارائه می‌کند و آن را به انتخابی عملی تبدیل می‌کند که دریچه‌های پلاگین ممکن است بیش از حد مشخص شوند. مشاهده محصول →

جایی که از شیرهای دوشاخه استفاده می شود

شیرهای دوشاخه جهانی نیستند، اما در چندین سوله قوی باقی می مانند:

• خطوط جمع‌آوری نفت و گاز و سیستم‌های پرتابگر/گیرنده خوک، که در آن انحراف جریان و خاموش کردن شدید ضروری است.
• خطوط خروجی مزرعه مخزن و زهکشی ثقلی، زیرا طول بدنه کوتاه امکان طرح بندی ایستگاه های فشرده را فراهم می کند.
• کارخانه های شیمیایی که برای انتخاب بین خطوط تولید یا ترکیب مواد به یک شیر سه طرفه یا چهار طرفه نیاز دارند.
• خدمات فاضلاب و دوغاب، به ویژه با طرح های غیرعادی یا روغن کاری شده.
• قطارهای توزیع گاز سوخت و مشعل، که در آن یک شیر یک چهارم چرخشی ساده با موقعیت باز/بسته قابل مشاهده ترجیح داده می شود.

طراحی بدون روغنکاری نیز در خطوط هوای فشرده و سیستم‌های هوای ابزار یافت می‌شود، جایی که غلاف PTFE از نظر شیمیایی خنثی است و تعمیر و نگهداری حداقل است. در هر یک از این موارد، شیر باید با کلاس رسانه و فشار مطابقت داشته باشد. در غیر این صورت، دوشاخه می تواند مسدود شود یا صندلی ممکن است آسیب ببیند.

معیارهای انتخاب و ملاحظات خرید

کلاس فشار و دما

اولین چیزی که باید بررسی شود، درجه بندی فشار اسمی و محدوده دما است. برای آب و هوای کم فشار، بدنه PN10 یا PN16 با صندلی نرم به خوبی کار می کند. برای بخار، گاز فرآیند یا فشار دیفرانسیل بالا، به بدنه فولادی ریخته‌گری یا فولادی ضد زنگ و دوشاخه روغن کاری شده یا قابل انبساط نیاز دارید. این اغلب جایی است که به جای آن یک شیر دروازه ای مشخص می شود، زیرا یک گذرگاه مستقیم با سوراخ کامل و یک نشیمنگاه فلزی اثبات شده را ارائه می دهد. شیر دروازه فلنج فولادی ریخته گری گروه فناوری Changshui نمونه ای از جایگزین ناهموار برای سرویس های کلاس 150/300 است که در آن شیرهای پلاگین در اندازه مورد نیاز موجود نیستند.

شیر دروازه فلنج فولادی ریخته گری برای خدمات کلاس 150/300 این شیر دروازه ای فولادی ریخته گری با ارائه یک مسیر مستقیم با سوراخ کامل و نشیمنگاه فلزی بادوام، به عنوان یک جایگزین ناهموار برای سیستم های فشار بالا یا بخار در زمانی که دریچه های برقی در اندازه های مورد نیاز در دسترس نیستند، عمل می کند. مشاهده محصول →

سازگاری مواد

از آنجایی که دوشاخه و صندلی در تماس مستقیم با سیال هستند، تطبیق مواد بسیار مهم است. بدنه های چدنی برای آب و محیط های خنثی مناسب هستند. فولاد ضد زنگ برای کلریدها، اسیدها و فرآیندهای حیاتی بهداشتی مورد نیاز است. فولاد ریخته گری برای سیستم های با دمای بالا یا فشار بالا استفاده می شود. شیرهای فلوئوردار گزینه ای برای مواد شیمیایی بسیار تهاجمی هستند. برای درک محدودیت های فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ، بررسی انتخاب مواد قبل از انجام کار مفید است. یک راهنمای عملی در اینجا موجود است: راهنمای انتخاب شیرآلات فولادی ریخته گری .

اندازه رزومه

ضریب جریان (Cv) افت فشار را در یک جریان معین تعیین می کند. از آنجایی که شیرهای پلاگین دارای یک ناحیه جریان محدود هستند، Cv کمتر از یک دریچه توپی یا دروازه ای با همان اندازه است. اگر سیستم شما به افت فشار کم نیاز دارد، بزرگ کردن شیر را در نظر بگیرید یا از طراحی پورت شده استفاده کنید. محاسبه Cv در اینجا به تفصیل توضیح داده شده است: فرمول Cv و مثال های عملی .

پیکربندی پورت

شیرهای پلاگین چند پورت are valuable, but be aware that some configurations do not provide full shutoff in all positions. For example, a T-port three-way valve may allow flow through one outlet while the closed position isolates the other. Define your fail-safe position and required number of seats before ordering.

تعمیر و نگهداری و عیب یابی

• اگر کارکرد دوشاخه مشکل شود، علت معمول کمبود روان کننده یا سخت شدن درزگیر است. برای شیرهای روغن کاری شده، طبق برنامه از فیدر مناسب استفاده کنید.
• اگر نشتی در اطراف ساقه ظاهر شد، بسته بندی را سفت یا تعویض کنید. شیر یک چهارم چرخشی با صندلی های نرم نباید بیش از حد سفت شود.
• برای طرح های بدون روغن کاری، آستین PTFE را از نظر تورم یا نمره گذاری بررسی کنید. برخی از مواد شیمیایی می توانند به آستین حمله کنند حتی اگر بدن سازگار باشد.
• برای نصب های خودکار، بررسی کنید که گشتاور محرک با گشتاور گسست سوپاپ مطابقت دارد. نیروهای موج و چرخه دما می توانند گشتاور را در طول زمان افزایش دهند.

خلاصه و مشاوره خرید

شیر پلاگین یک شیر جمع و جور و قابل اعتماد است که می تواند جریان را در یک دستگاه ثابت خاموش، منحرف یا مخلوط کند. در جاهایی که فضا محدود است، مسیریابی چند پورت مورد نیاز است و رسانه با مکانیسم آب بندی سازگار است، عالی است. این انتخاب مناسب برای هر لوله نیست. گشتاور بالا، سازگاری روان کننده، و محدودیت های فشار بالا باید در برابر مزایا متعادل شوند.

هنگامی که فرآیند تمیز است و نیاز به سادگی یک شیر یک چهارم چرخشی با گشتاور کم است، یک شیر توپی فولاد ضد زنگ ممکن است مناسب‌تر باشد. هنگامی که کلاس فشار افزایش می یابد، یک شیر دروازه ای فولادی ریخته گری یک جایگزین محافظه کارانه ارائه می دهد. تیم مهندسی ما در Changshui Technology Group می‌تواند به ارزیابی شرایط عملیاتی کامل کمک کند و شما را به خانواده صحیح سوپاپ‌ها، از جمله گیت آهنی شکل‌پذیر، پروانه و گزینه‌های سوپاپ که در آن شیرهای دوشاخه بیش از حد کشته می‌شوند، راهنمایی کنند.