شيرها

[وحید 0319]

اين وسايل به طور معمول براي كار كرد بهتر و به صورت دلخواه مدار لوله كشي در ساختمان ها و شبكه هاي لوله كشي نصب مي شوند . شيرها اصولا مطابق كار برد مخصوص آن ها به دو نوع گرم و سرد و هر كدام آن ها نيز به تقسيماتي كه در زير شرح داده خواهد شد , تقسيم بندي مي شوند .

1) شير دروازه اي (gate valve):
اين شيرها فقط براي قطع و وصل مسير هستند و هميشه به طور كامل باز يا بسته خواهند شد . اين نوع شير مي تواند جريان عبوري از ميان شير را به وسيله يك ديسك يا صفحه كنترل باز و بسته كند . اين نوع شير به علت اينكه قطعات داخلي آن تمام از فلز ساخته شده و به خصوص قسمتي كه جريان از طريق آن عبور مي كند از جنس برنز است , مي تواند به راحتي در شبكه لوله كشي آب گرم ساختمان ها نيز مورد استفاده قرار گيرد. به همين جهت اين نوع شير معمول ترين نوع شير هاي مصرفي در لوله كشي آب هستند. اين نوع شيرها بر دو نوع اند : ديسك يك تكه و ديسك دو تكه. ديسك يك تكه در هر حالتي قابل نصب است , اما نوع دوم فقط در حالت افقي به نحوي كه فلكه و ميله فلكه آن عمود بر خط افق باشد , قابل نصب است .
شير دروازه اي بر حسب حركت ميله فلكه آن نيز تقسيم بندي مي شود كه به سه نوع ميله متحرك , ميله و فلكه متحرك , ميله و فلكه ثابت تقسيم شده است . شير دروازه اي را شير كشويي نيز مي نامند .

2) شير كروي (globe valve):
طرز كار اين شير به اين صورت است كه جريان آب از طريق يك ديسك مدور كه به وسيله فلكه و ميله شير به سمت يك جايگاه مدور ديگر رانده مي شود و يا از آن دور مي شود , كنترل مي شود . در اين شير ضمن چند مرتبه تغيير مسير , در جريان آب توليد تلاطم مي شود , كه اين تلاطم باعث مقاومت در برابر حركت آب و افت فشار قابل ملاحظه مي شود . تمام شير هاي كروي داراي ميله و فلكه متحرك هستند . يكي از مشخصات مناسب اين نوع شيرها مصرف آن ها در تمام شبكه هاي آب سرد و گرم و حتي لوله كشي مواد شيميايي است , زيرا ديسك مدور اين نوع شيرها قابل ساخت از مواد مختلف مقاوم در برابر آب گرم و يا مواد شيميايي است . در اين نوع شيرها با اعمال يا حذف فشار از روي ديسكي كه بالاي حلقه يا نشيمنگاه موجود در مجراي ورود سيال قرار دارد مقدار جريان كنترل مي شود .اين شيرها غالبا براي لوله هاي كوچك استفاده مي شوند ولي تا قطر 12 اينچ نيز موجود هستند.

3) شير زاويه اي (angle valve):
اين نوع شير همان شير كروي است , با اين تفاوت كه يك زاويه 90 درجه بين ورودي و خروجي آن وجود دارد . اين نوع شير نسبت به شير كروي افت فشار كمتري ايجاد مي كند و نيز به علت شكل مخصوص آن , در مصرف اتصالات لوله كشي و همين طور وقت مورد نياز براي نصب صرفه جويي مي كند .

4) شير سماوري (core valve):
اين شيرها براي جريان هاي كم مي باشد و سه راهه ساخته مي شوند : شير هاي پيسوار از اين نوع هستند . اين نوع شيرها تشكيل شده از ميله اي كه در ميان آن حفره اي براي عبور جريان آب به وجود آورده شده است و در ميان يك محفظه اي كه در سطح داخلي آن ماشين كاري و پرداخت شده , قرار گرفته است . اين نوع شيرها نيز مانند شير دروازه اي مقاومت بسيار كمي در مقابل جريان آب به وجود مي آورند . براي باز و بسته كردن شير سماوري فقط كافي است دسته آن را به اندازه 90 درجه بگردانيم . .معمولا اين شيرها به عنوان وسيله كنترل دو حالته (قطع/ وصل) استفاده مي شوند . زيرا (1) نسبتا ارزان هستند , (2) وقتي تنظيم شوند در همان وضعيت باقي مي مانند , و (3) كاركنان مي توانند وضعيت باز يا بسته بودن آن را به وضوح مشاهده كنند . اگر مساحت سطح روزنه شيرorifice) برابر با مساحت سطح مقطع لوله باشد , از بازده شير به عنوان يوسيله كنترل كننده جريان , كاسته خواهد شد .

5) شير توپي (ball valve):
اين نوع شيرها ضربه اي نيز ناميده مي شوند . جريان آب در اين نوع شيرها از ميان سوراخ يك ساچمه كروي كه در جايگاه كروي كاملا صيقلي شده اي قرار دارد , عبور مي كند . براي باز و بسته كردن اين نوع شيرها نيز مانند شير هاي سماوري فقط گردش 90 درجه اي دسته آن كافي است . اين شيرها نيز مقاومت كمي در برابر جريان آب ايجاد مي كنند . از اين نوع شيرها در لوله كشي آب گرم و سرد و همچنين لوله كشي گاز فشار ضعيف مي توان استفاده كرد .

6) شير پروانه اي (butterfly valve):
در اين نوع شير كنترل جريان به وسيله يك صفحه مدور كه در يك محفظه مدور با قابليت ارتجاع قرار گرفته است , انجام مي گيرد . صفحه يا ديسك مدور به وسيله يك محور به فلكه يا دسته شير مربوط شده است و باز و بسته كردن شير با گردش 90 درجه اي دسته شير انجام مي گيرد . اين نوع شير نيز مقاومت كمي در برابر جريان آب ايجاد مي كند .تمام شير هاي پروانه اي داراي طرح ساده و فشرده , افت فشار ناچيز و عملكرد سريع مي باشد . سريع بودن عملكرد آن ها باعث مي گردد اين شيرها براي كنترل خودكار (در مواردي كه ازاي جريان زياد بايد افت فشار كم باشد ) مناسب باشند .

7) شير يك طرفه (check valve):
شير هاي يك طرفه معمولا در جاهايي به كار مي روند كه از برگشت جريان جلو گيري كنند . شير يك طرفه بر دو نوع آزاد و فشاري ساخته مي شود . اين نوع شير به طور معمول بعد از كنتور آب در لوله كشي ساختمان نصب مي شود تا از برگشت جريان آب داخل ساختمان در اثر تغييرات يا قطع جريان آب شهر جلو گيري كند . شير هاي يك طرفه نوع آزاد مقاومت كمي در برابر جريان آب ايجاد مي كند . نوع فشاري شير هاي يك طرفه مقاومت زياد تري در مقابل جريان ايجاد مي كند و بيشتر در جاهايي كه جريان متناوبا تغيير مي كند , مورد استفاده قرار مي گيرد . اصلي ترين انواع شير هاي يك طرفه عبارتند از : شير يك طرفه لولايي swing check valve)) , شير يك طرفه سوپاپي (lift check valve) , شير يك طرفه توپكي (ball check valve) و شير يك طرفه قطع و وصل جريان (stop- check valve) . بيشتر شير هاي يك طرفه در هر دو نوع رزوه اي و فلنجي وجود دارند .

8) شير برگشت معكوس فاضلابي (bake water valve):
اين نوع شيرها فقط در لوله كشي فاضلاب مورد استفاده , قرار مي گيرند و كاملا شبيه شير هاي يك طرفه آزاد عمل مي كند . در حالاتي كه به علل مختلف , فاضلاب به سمت مجراهاي ورودي فاضلاب ساختمان برگشت مي كند , اين شيرها از اين عمل جلوگيري مي كند .اين نوع شيرها , معمولا در جاهايي نظير زير زمين ساختمان كه ارتفاع كمي نسبت به محل دفن فاضلاب دارد , براي جلو گيري از برگشت فاضلاب نصب مي شود .

9) شير فشار شكن(pressure reducing valve):
شير فشار شكن يا شير تنظيم كننده فشار , به طور معمول نزديك كنتور آب ساختمان ها بعد از انشعاب از لوله اصلي آب شهر نصب مي 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. همان طور كه در شكل پيدا است , بايد يك آشغال گير يا صافي به شير فشار شكن متصل كرد تا مواد خارجي احتمالي باعث خرابي مكانيزم داخلي اين شير نشود.

10) شير رها كننده (relief valve):
شير رها كننده يا شير اطمينان نوع ديگري از شير هاي مورد مصرف در لوله كشي است .شير اطمينان وسيله اي اتوماتيكي براي حفاظت سيستم لوله كشي در برابر درجه حرارت و فشار فوق العاده بالاي سيستم است.
شير اطمينان ها به طور معمول براي جلو گيري از خطرات حاصل از گرمايش زياد و انفجار در اثر فشار بخار دستگاه هاي گرم كننده آب به كار برده مي شوند . شير هاي اطمينان به سه صورت ساخته و نصب مي شوند:
الف) شير اطمينان حساس در برابر فشار
ب ) شير اطمينان حساس در برابر درجه حرارت
ج ) شير اطمينان حساس در برابر درجه حرارت و فشار
كه از اين سه نوع شير اطمينان سومي نسبت به دو نوع ديگر به مراتب بيشتر ساخته مي شود و مورد استفاده دارد و از موارد مصرف آن ها آب گرمكن هاي خانگي را مي توان نام برد .

11) شير اطمينان:
هر ديگ بايد يك شير اطمينان داشته باشد . اين شيرها چنان تنظيم مي شوند كه وقتي فشار بخار يا آب داغ بالا تر از حد تعيين شده صعود كند , باز شوند و فشار داخلي را كم سازند .

12) شير تخليه:
شير تخليه كه بيشتر در ديگ هاي بخار تعبيه مي شوند و در پايين ترين قسمت ديگ نصب مي شوند و در صورت لزوم با استفاده از آن , رسوب و جرم و ديگر ناخالصي هايي كه ته نشين مي شوند , تخليه مي كنند .

13) شير سه راهه دستي (cross globe valve):
. هدف از كاربرد اين نوع شيرها , كنترل كردن درجه حرارت سيال خروجي از شير سه راهه مخلوط كننده است .اين شير همواره دو راه را به هم مرتبط مي كند . اين شير مي تواند در يك مسير اصلي نصب شود و طرف سوم آن به يك انشعاب وصل گردد و توسط آن مي توان ميزان عبور آب به انشعاب را تنظيم كرد . عملكرد شير هاي سه راهه مخلوط كننده و تقسيم كننده با يكديگر تفاوت دارد . در شير هاي سه راهه مخلوط كننده , دو جريان با يكديگر مخلوط مي شوند و يك جريان مشترك را به وجود مي آورند . در حالي كه در شير هاي سه راهه تقسيم كننده يا كنار گذر جريان , براي كنترل كردن درجه حرارت , يك جريان سيال به دو قسمت تقسيم مي گردد . در برخي از كار بري ها (مثلا كنترل برج خنك كن ) بايد در عوض شير مخلوط كننده , از شير كنار گذر يا تقسيم كننده استفاده شود.

14) شير سوزني (needle valve):
اين شير نوعي از شير كف گرد است و براي جريان هاي خيلي كم مورد استفاده قرار مي گيرد. اين شير در نوع زانويي و معمولي ساخته مي شود .

15) شير زانويي (angle valve):
اين شيرها همانند شير هاي كف گرد مي باشند . فقط آن ها را مي توان در سر زانوها به جاي زانويي نصب كرد . اين شير در نوع كف گرد و دروازه اي ساخته مي شود.

16) شير شلنگي (hose valve):
اين شيرها براي آبياري باغچه و فضاي سبز به كار مي رود و در قطر هاي 2/1 ,4/3 و 1 اينچ ساخته مي شود .

17) شير آب نما (water gauge valve):
اين شيرها در آب نما هاي شيشه اي براي قطع و وصل ارتباط آب و آب نما به كار مي روند .

18) شير هاي خود كار (automatic valves):
شير هاي خودكار معمولا شيرهايي هستند كه هماهنگ با يك كنترل كننده خود كار براي كنترل كردن مقدار گذر جريان استفاده مي شوند . شير هاي كنترل را به گروه هاي زير تقسيم مي كنند :
الف) نوع داراي عملگر (actuator types) : يك عملگر شير سيگنال خروجي از كنترل كننده (مثلا يك سيگنال الكتريكي يا بادي ) را به حركت خطي يا دوراني تبديل مي كند . عملگرها داراي اندازه ها , نوع ها , خروجي ها و مودي هاي كنترلي متفاوت و گسترده اي هستند .
متداول ترين عملگر هاي مورد استفاده براي شير هاي خود كار عبارتند از : عملگر هاي مغناطيسي (solenoid) , بادي (pneumatic) , موتور الكتريكي , الكترونيكي , هيدروليكي و ترموستاتيكي .
ب) دو راهه ( يك و دو نشيمن گاهي ) (two-way single and double-seat) :
در شيرهاي خودكار دو راهه سيال از دهانه ورودي وارد مي شود و از دهانه خروجي , خارج خواهد شد . با توجه به موقعيت ساقه شير (stem) و ديسك شير (disk) , ممكن است جريان كامل و يا جريان كمتري از درون شير بگذرد . شيرهاي دو راهه مي توانند داراي يك يا دونشيمنگاه باشند .
در مورد شيرهاي يك نشيمنگاهي , براي بستن شير از يك نشيمنگاه و يك ديسك استفاده مي شود . شيرهاي دو نشيمنگاهي , نوع خاصي از شيرهاي دو راهه هستند كه داراي دو نشيمنگاه و دو ديسك هستند . از اين شيرها در مواردي استفاده مي شود كه مقدار افت فشار در هنگام بسته شدن شير , بيش از حد شير هاي يك نشيمنگاهي باشد .
ج) شير هاي سه راهه (three-way valves) : در شير هاي سه راهه مخلوط كننده (mixing) , دو جريان با يكديگر مخلوط مي شوند . معمولا در سيستم هاي (hvac) اين شيرها براي اختلاط آب سرد كننده يا آب گرم كننده استفاده مي شود . كار برد اين شيرها كنترل درجه حرارت هوا در بعد از كويل هاي آب سرد كننده مي باشد . براي اين منظور , آب سرد كننده در حال تغذيه به كويل , با آب گرم تر برگشتي از كويل مخلوط مي گردد. همين كار را مي توان در مورد آب گرم كننده نيز انجام داد.
د ) شير هاي پروانه اي (butterfly valves) : در برخي از كاربري ها ,به دليل محدوديت جا و يا محدوديت اندازه هاي موجود شيرهاي سه راهه مخلوط كننده و تقسيم كننده , نمي توان از اين شيرها استفاده كرد . در چنين مواردي از دو شير پروانه اي كه بر روي يك سه راهه نصب شده و توسط اهرم بندي به يكديگر متصل هستند , استفاده خواهد شد . توجه شود كه مشخصه هاي جريان شيرهاي پروانه اي با مشخصه هاي شيرهاي استاندارد داراي ديسك و نشيمنگاه تفاوت دارد , بنابراين كاربرد اين شيرها فقط در مواردي ميسر است كه مشخصه هاي جريان آن ها جوابگو باشد .

19) شير هاي خاص (special purpose valves):
در برخي از كار بري ها , از شيرهاي خاص استفاده مي شود , مثلا چهار راهه براي گردش آب در حلقه ديگ . يك نوع از شيرهاي چهار راهه نيز به عنوان شير تبديل وضعيت در سيستم سرمايش به كار برده مي شود . با استفاده از نوع شير در سيستم هاي پمپ حرارتي , نقش تبخير كننده (evaporator) با چگالنده (condenser)تعويض مي گردد .شير هاي شناور نوع ديگري از شيرهاي خاص هستند كه براي تغذيه آب به يك مخزن با يك منبع و يا در موارد خاص به عنوان شير تغذيه ديگ به كار برده مي شوند .

20) شيرهاي متعادل كننده (balancing valves):
شيرهاي متعادل كننده دستي مي توانند داراي ساقه گردان (rotary) , بالا رونده (rising) , و يا غير بالا رونده (nonrising) باشند . عموما ساختمان اين شيرها داراي يك قسمت متحرك داراي روزنه است كه با توجه به نيرو هاي فشاري , موقعيت خود را تنظيم مي كند و بدين ترتيب , مساحت گذر گاه جريان را تغيير خواهد داد . با استفاده از اين شير وقتي مقدار افت فشار شير تغيير كند , مقدار جريان سيال به مقدار از پيش تعيين شده خواهد رسيد .

21) شير هاي تخليه كننده فشار (pressure relief valves):
معمولا از اصطلاحات شير اطمينان و شير تخليه فشار به جاي يكديگر نيز استفاده مي گردد . شكل ظاهري و كاري كه در هر دو نوع شير انجام مي دهند , يكسان است و آن محدود كردن مقدار فشار يك مايع , بخار يا گاز از طريق تخليه كردن قسمتي از آن سيال است .
شير هاي اطمينان معمولا براي هوا و بخار آب استفاده مي شوند . مشخصه اين شيرها باز و بسته شدن سريع آن ها است . شيرهاي تخليه كننده فشار عموما براي مايعات به كار مي روند و باز يا بسته شدن آن ها در هنگام زياد يا كم شدن فشار , و به كندي صورت مي گيرد .

موارد استفاده شيرها:
معمولا از شير هاي شرح داده شده , در قسمت هاي مختلف لوله كشي استفاده مي شود , اما بعضي از موارد مصرف حتما مخصوص يك نوع شير است و از انواع ديگر يا نمي توان استفاده كرد يا عملي و صحيح نيست.
موارد اختصاصي مصرف به شرح زير است :
1- شير سماوري به طور معمول در اتصال شبكه اصلي به مدار مصرف نصب مي شود .
2- شير سماوري زيرزميني روي خط زير زميني واقع در محدوده خصوصي ساختمان براي كنترل جريان آب به ساختمان و قطع و وصل آن مي شود كه نمونه هاي اين نوع شيرها در ورودي تمام ساختمان ها با علامت مشخصه يك صفحه گرد كه شبيه ميخ دنباله دارد و دنباله آن در زمين فرو رفته است و به وسيله آچار مخصوص جريان آب ساختمان قطع و وصل مي شود
3- معمولا يك شير كم مقاومت در برابر جريان آب مانند شير دروازه اي , شير توپي و يا پروانه اي را در دو طرف كنتور آب نصب مي كنند تا در مواقع ضروري نظير تعمير يا تعويض كنتور و غيره مورد استفاده واقع شوند .
4- اگر فشار شبكه لوله كشي شهري از حد معمول بيشتر باشد , براي جلوگيري از اشكالات حاصل از زيادي فشار نظير ضربات چكشي و غيره , يك شير فشار شكن بين شيرهايي كه در دو طرف كنتور آب وصل است , نصب مي كنند.
5- يك شير كم مقاومت حتما سر راه مدار لوله كشي آب سرد تغذيه كننده لوازم و وسايل گرم كننده نظير ديگ شوفاژ , نصب مي شود .
6- يك شير رها كننده حتما روي دستگاه گرم كننده آب نصب مي شود .
7- در تمام توالتها بايد يك شير اختصاص براي كنترل مدار آب رساني نصب شود .
8- شير رادياتور: به وسيله اين شيرها جريان آب رادياتورها قطع و وصل و كم يا زياد مي شود و شير تنظيم رادياتور نيز خوانده مي شود .
در موقعي كه درجه حرارت اتاق بالا مي رود , مي توان با كم كردن ورود آب به رادياتور كه به وسيله شير تنظيم عملي مي شود , از ازدياد حرارت اتاق جلوگيري كرد .البته در ساختمان هاي مجهز نوعي از شير هاي اتوماتيك روي رادياتورها نصب مي شود كه مقدار جريان آب را نسبت به درجه حرارت محيط داخلي تنظيم مي كند . شيرهاي ترموستاتيك رادياتور به منظور فوق روي رادياتورها نصب مي شوند