شیرتوپی چیست و چه کاربردهایی دارد ؟

شیرتوپی که از آن با نام شیر بال ولو (Ball Valve) هم یاد میشود ابزاری به منظور قطع و وصل جریان سیال می باشد. این شیر ها دارای یک گوی مخصوص در داخل خود هستند که با باز و بسته شدن این گوی، سیال در داخل لوله به جریان در آمده یا جریان آن قطع میشود . زمانی که عملگر یا دسته ی شیر در جهت جریان قرار داشته باشد، شیر باز بوده و زمانی که جهت دسته ی شیر عمود بر جریان باشد شیر بسته می باشد . شیر توپی ها دارای انواع مختلفی می باشند که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم .

شیر توپی ها با توجه به گسترده ی بالای تولیدی آنها در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند .یکی از این صنایع انواع سیستم آبیاری و سیستم های مخصوص فاضلابی و … می باشند که در این نوشتار تاکید بیشتری بر روی شیرتوپی های مورد استفاده در این نوع سیستم ها خواهیم داشت.

انواع شیر توپی ها :

از نظر ساختار بدنه شیرتوپی های به دسته های مختلفی همچون شیرتوپی های تک تکه ، سه تکه و چند تکه تقسیم میشوند. در نمونه های تک تکه که به شیرتوپی های یکپارچه نیز معروفند شیر توپی از یک تکه یکپارچه تشکیل میشود که در چنین شرایط امکان تعمیر شیرتوپی بسیار کاهش می یابد. در نمونه های سه تکه و چند تکه که بیشتر در صنایع بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند، قسمت های مختلف بدنه قابل جداسازی بوده و در نتیجه امکان تعمیر بخش یا تمام شیر توپی وجود دارد که از نظر صرفه اقتصادی در این صنایع نیز بسیار کارآمد می باشند.

شیر توپی ها از نظر بدنه به 3 قسمت تقسیم می شوند :

– شیر توپی های پلیمری : این نوع از شیرتوپی های استفاده ی گسترده ای در کشاورزی و لوله های انتقال مواد اسیدی دارند . شیرتوپی های پلیمری خود در دو نوع شیر توپی معمولی و شیر توپی با دسته ی بلند طراحی و تولید میشوند که در ادامه به معرفی بیشتر آنها خواهیم پرداخت . این شیرتوپی های مقاومت بسیار بالایی در مقابل خورندگی داشته و با توجه به اینکه نصب آسانی دارند در صنایع اشاره شده به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار میگیرند.

شیر توپی های فولادی : این نوع از شیر توپی ها دارای دو نوع شیر توپی فولاد معمولی و شیر توپی های استیل ضدزنگ طراحی و تولید میشوند. غالبا در صنایع بزرگ به دلیل بالا بودن میزان دما و فشار ، از این نوع شیرتوپی های استفاده میشوند. این نوع شیر توپی های در نمونه های مختلف تک تکه تا چند تکه طراحی و تولید میشوند. در صنایع مربوط به لبنیات و همینطور صنایعی که سیال های خورنده حمل میشوند، از شیر توپی های استیل استفاده میشود.

شیرتوپی های برنجی : این نوع از شیرتوپی های در صنایعی که سیال مورد استفاده در آنها از نظر خوردندگی و فشار در حد پایینی است استفاده میشود. از این صنایع می توان به خطوط انتقال گاز بین شهری و داخل شهری اشاره کرد. این شیر ها به دلیل استفاده ی متداول در صنعت گازرسانی به شیرگازی نیز معروف شده اند.

کاربردهای شیر توپی ها :

شیر توپی ها همانطور که اشاره شد استفاده ی گسترده ای در صنایع مرتبط با سیالات دارند. از این دسته صنایع می توان به موارد زیر اشاره کرد :

– آبیاری و کشاورزی : شیرتوپی ها نقش مهمی در سیستم های آبیاری ، بخصوص سیستم های آبیاری زیر زمینی ، سیستم آبیاری قطره ای ، سیستم آبیاری بارانی و به طور کلی مدیریت سیستم های آبیاری مدرن دارا می باشند. نوعی از شیرتوپی ها که با نام شیرتوپی های سه راهی نیز شناخته میشوند ، امکان مدیریت جریان سیال در سه جهت را دارا می باشند که این سه جهت میتوان به صورت دوسر ورودی یک خروجی و یا یک سر ورودی دو خروجی در نظر گرفته شود.

– کشتی ها : استفاده از شیرتوپی های صنعتی که بیشتر از جنس فولاد می باشند در سیستم کنترل بخار و سیستم فاضلاب کشتی ها بسیار مرسوم بوده و از اهمیت بسیار بالایی در لوله کشی کشتی های صنعتی برخوردار می باشند.

– صنایع شیمیایی : در این صنایع نیز به دلیل فشار بسیار بالای سیال ها و همینطور خورندگی بالا ، از شیرتوپی هایی با جنس استیل استفاده میشود . در صنایع پتروشیمی بیشتر شیرتوپی های بزرگ از نوع شیرتوپی های چندتکه بوده که امکان تعمیر بالایی داشته و در نتیجه هزینه های نگهداری را بسیار کاهش می دهند.

علاوه بر موارد اشاره شده از شیرتوپی های با اندازه های مختلف در صنایع مختلفی که با سیالات مایع و گازی سرکار دارند بهره گرفته میشود. توجه به این نکته ضروری می باشد که پیش از خرید شیر توپی باید اشنایی کامل با مدل های قابل استفاده در آن صنعت صورت گیرد تا مشکلاتی ناشی از عدم سازگاری و طول عمر پایین برای آن صنعت حادث نشود .

کاربرد شیرتوپی ها در کشاورزی :

همانطور که در بالا اشاره شد ، شیرتوپی ها در صنایع کشاورزی استفاده ی گسترده ای دارند . در سیستم های آبیاری مورد استفاده در زمین های کشاورزی از این نوع شیرتوپی ها به منظور کنترل ورود و خروج آب استفاده میشود.

-امکان قرار دادن این شیرتوپی ها در داخل خاک به آسانی مهیا می باشد چراکه به صورت کامل در مقابل خورندگی ایمن بوده و از این رو هزینه های نگهداری بسیار پایینی خواهند داشت.

-نصب این نوع از سیستم های شیرتوپی در زمین های کشاورزی بسیار آسان می باشد.

– امکان انشعاب گیری سریع بدون هزینه کرد اضافی را دارند.

– وزن پایینی نسبت به شیرتوپی های فلزی دارند.

– قیمت پایینی نسبت به نمونه های فلزی و استیل دارند .

از مهمترین مزایای استفاده از شیرتوپی در صنعت آبیاری :

– هزینه نصب شیرتوپی پلیمیری بسیار کم بوده

– هزینه ی نگهداری این نوع از شیرتوپی ها پایین است

شیر توپی های دسته بلند در سیستم های آبیاری :

شیرتوپی پلیمری دسته بلند در سیستم های آبیاری تحت فشار استفاده ی بسیار بالایی دارند. این شیرتوپی ها به صورت کامل در داخل خاک قرار گرفته و در نتیجه ی آن با استفاده از دسته ی بلندی که دارند امکان قطع ورود و خروج شیر از سطح خاک برای اپراتور مهیا خواهد شد. در این شیرتوپی ها از شفتی با جنس آلومنیوم استفاده شده است که به دلیل جلوگیری از خورندگی آلومینیوم در زیر خاک ، غلافی محافظ از جنس پلیمر بر روی آن کشیده شده است.

معایب استفاده از شیر توپی ها :

شاید بتوان مهمترین عیب استفاده از شیرتوپی ها را در عدم امکان کنترل جریان دانست. البته ذکر این نکته ضروری است که شیرتوپی ها صرفا برای قطع و وصل جریان سیال استفاده میشوند و هدف از تولید آنها کنترل حرکت جریان (کم و زیاد کردن سرعت جریان سیال) نمی باشد.

در صورتی که عمل نیمه باز کردن به صورت متوالی انجام بگیرد ، امکان نشست نشیمنگاه را ممکن ساخته و درنتیجه آسیب جدی به شیرتوپی وارد می شود . از سویی دیگر این حالت سبب افزایش فشار به سیت (seat) شده و به سرعت باعث آسیب این بخش می شود. اسیب دیدن این قطعه از شیرتوپی سبب درز سیال از لوله ها خواهد شد.

در برخی از شیرتوپی ها امکان سرویس سیستم به دلیل ساختار شیرتوپی دشوار می باشد.

همچنین در صنایعی که از سیال هایی با فشار بالا استفاده میشود ، نیاز به سرویس های دوره ای شیرتوپی ها بسیار ضروری می باشد چراکه فشار مداوم بر توپی شیر ، می تواند سبب کاهش مقاومت آن و در نتیجه امکان آسیب رسیدن به قطعات داخلی شیر توپی شود.

استفاده از عملگرهای کنترل از راه دور در شیرتوپی ها :

عملگر یا همان دسته ، کنترل باز و بسته شدن شیر توپی را انجام میدهد. در صورتی که شرایط برای حضور اپراتور به منظور قرار دادن دسته در حالت قطع یا وصل وجود نداشته باشد ، میتوان از عملگرهایی با قابلیت کنترل از راه دور استفاده شود. این عملگر ها در دو مدل عملگرهای پنوماتیکی و عملگرهای برقی تولید و طراحی شده و به آسانی قابل پیاده سازی بر روی شیرتوپی ها می باشند. البته استفاده از این عملگرها در صنایع خاصی بوده و توصیه ای مبنی بر استفاده گسترده ی آن ها وجود ندارد.

خرید و انتخاب شیرتوپی مناسب : 

طراح گستر آب آرا با سابقه ای درخشان در ارائه ی انواع شیرتوپی پلیمری مناسب در سیستم آبیاری دارد. بدین منظور برای خرید شیر توپی میتوانید با واحد فروش این شرکت در تماس باشید.