شیر دیافراگمی (دیافراگم ولو)

شیر دیافراگمی چیست؟

امروزه تولید کنندگان شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve) یا دیافراگم ولو، محصولات خود را با استفاده از طیف گسترده ای از تنظیمات و مواد اولیه تولید می کنند. دریچه های دیافراگمی بیش از هر زمان دیگری خوش ساخت، قابل اعتماد و متنوع شده اند.

دریچه های دیافراگمی برای مدت طولانی، تنها به صورت دستی قابل استفاده بودند، از این رو کارخانجات سازنده این نوع شیرها، برای استفاده بهتر و مطمئن تر، آنها را به عملگرهای خودکار مجهز کردند. شیر های دیافراگمی به دو صورت دستی و خودکار جهت استفاده موجود می باشند.

از دریچه های دیافراگمی، همچنین می توان با مواد جدیدی مانند الاستومرهای پیشرفته و پلاستیک های بهبود یافته در سیستم های گوناگون بهره مند شد.

کاتالوگ شیر دیافراگمی

لیست قیمت شیر دیافراگمی

مشخصات فنی شیر دیافراگمی یا دیافراگم ولو

در ادامه به شرح مشخصات، ویژگی ها و مزایای دیافراگم ولو می پردازیم.

دیافراگم ولو یا شیر دیافراگمی چیست؟

یک شیر دیافراگمی، شیری است با حرکت خطی (Linear Motion) منظور باز کردن مسیر، تنظیم میزان جریان و همچنین بستن مسیر سیال مورد استفاده قرار می گیرد. علت نامگذاری این شیر، وجود یک دیسک قابل انعطاف درون آن است که برای ایجاد آب بندی مناسب با نشیمنگاه (Seat) شیر در قسمت بالای شیر قرار گرفته است و اصلی ترین قسمت شیر های دیافراگمی می باشد. دیافراگم برای یک عمل آب بندی خوب نیاز به انعطاف پذیری بالایی دارد، به همین دلیل سازندگان، دیافراگم را از الاستومر های مختلفی مانند پلی اتیلن، پروپیلن ها و سایر الاستومر های مورد استفاده در پوشش مکانیزم دریچه، می سازند.

در اینگونه شیر ها یک بخش به نام فشار دهنده وجود دارد که بوسیله پیچ و مهره به محور متصل شده و به وسیله فلکه شیر به همراه محور در جهت بالا و پایین حرکت می کند. زمانی که فشار دهنده به سمت پایین حرکت کند، باعث بسته شدن مسیر جریان می شود که در اینجا آب بندی کاملی ایجاد می کند و احتمال نشتی در قسمت درپوش یا محور از بین می رود.

از دیافراگم های ولو می توان برای کنترل جریان نیز استفاده نمود. شیر دیافراگمی نوع سوپاپی (Weir) برای کنترل جریان گزینه مناسبی است اما در نظر داشته باشید که در استفاده از این نوع شیر دیافراگمی با محدودیت منطقه عبور سیال مواجه می شویم، به همین خاطر نمی توانیم از آن در تمام سیستم ها بهره ببریم. دیافراگم این نوع شیرآلات دارای نوعی غشا محافظتی می باشد که در مقابل خورندگی و سایندگی مواد شیمیایی مقاوم است. از این شیرها می توان برای کنترل جریان های کوچک، سیال های خورنده و رادیواکتیو نیز استفاده نمود.

از آنجایی که جنس دیافراگم غالبا از مواد انعطاف پذیر است، باید در نظر داشت که مهم ترین مسئله در اینگونه شیرآلات، طول عمر دیافراگم های آن می باشد که در بعضی از فرآیند ها نسبت به دما و فشار های بالا محدودیت دارد. عمر مفید دیافراگم بستگی به نوع ماده ای که از داخل شیر می گذرد و همچنین دما، فشار و تعداد دفعات استفاده از شیر دارد. این دیافراگم ها مقاومت بسیار خوبی در دما های بسیار بالا دارند.

مکانیزم شیر های دیافراگمی

شیر های دیافراگمی از لحاظ مکانیزم و ساختار داخلی به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند، دسته اول شامل رایج ترین و پر کاربرد ترین آن ها یعنی شیرهای غیر تراز یا زینی که به شیر های دیافراگمی سوپاپی (Weir) نیز معروف هستند، می شود، به این صورت که محفظه یا کورس داخلی شیر دارای یک برآمدگی و بلندی نسبی است که با فشاری که از طریق کمپرسور به دیافراگم وارد شده بر روی نوک برآمدگی (نشیمنگاه) نشسته و عبور جریان متوقف شده و عملیات آب بندی کامل خواهد شد. این دسته از شیر های دیافراگمی به دلایلی همچون آب بندی مؤثرتر، کنترل بهتر جریان سیال و عمر طولانی تر دیافراگم در بین مصرف کنندگان محبوب هستند.

دسته دوم به شیر های دیافراگمی تراز یا خط مستقیم تعلق دارد که مکانیزم آن ها به سیال اجازه ورود و خروج بدون هیچگونه مزاحمتی را می دهد.

در شیر های دیافراگمی یک دیافراگم (غشا) قابل انعطاف توسط یک میله (Stud) یکپارچه با دیافراگم به قسمت فشار دهنده (کمپرسور) شیر متصل گردیده است. فشار دهنده (کمپرسور) به وسیله محور (Stem) شیر به بالا و پایین حرکت می کند. هنگامی که فشار دهنده (کمپرسور) به سمت بالا حرکت کند، دیافراگم شیر بالا می رود و اگر حرکت فشار دهنده به سمت پایین باشد، شکل انتهایی شیر را به خود می گیرد و جریان را متوقف می کند.

بر طبق استاندارد MSS SP-88 این نوع شیر خاصیت نشتی صفر (Zero Leakage) دارد. با دقت در ساختمان شیر های دیافراگمی می توان متوجه شد که نشت سیال از اجزاء آن به حداقل می رسد. عمر مفید این نوع شیر ها نسبت به سایر شیر ها نیز بیشتر است. از نکاتی که می بایست در نظر داشته باشید محدودیت دما و فشار کاری این شیر هاست. شیر های دیافراگمی معمولا با ابعاد ¼ اینچ تا 12 اینچ ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرند.

بیشتر مواد الاستومری استفاده شده برای ساخت دیافراگم در دمای پایین تر از 65 درجه سانتیگراد (یا 150 درجه فارنهایت) بهترین عملکرد را دارند. از دیگر مزایای این شیر ها ایزوله کردن قسمت های مختلف شیر در مقابل سیال عبوری است، به گونه ای که دیافراگم خود باعث ایزوله کردن قسمت های مختلف شیر در برابر سیال عبوری می گردد. با توجه به این خاصیت، شیر دیافراگمی برای سیالات خورنده و همچنین سیالاتی که دارای مواد جامد معلق هستند، مناسب خواهند بود. مکانیزم عملکردی این نوع شیرآلات به گونه ای است که به هیچ عنوان در معرض سیال قرار نمی گیرند یعنی ساختار آن به گونه ای است که انواع سیالات ویسکوز و چسبنده به بخش های سرپوش یا کلاهک (Bonnet) شیر نمی توانند وارد شوند. در انواع دیگر شیر آلات، به دلیل تماس سیال با قطعات شیر خوردگی قطعات متحرک شیر صورت می گیرد. با توجه به اینکه مجموعه در پوش شیر در معرض تماس با سیال عبوری قرار نمی گیرد، در تهیه متریال آن می توان از مواد ارزانتری استفاده نمود. با پیشرفتی که در طراحی دیافراگم و مواد آن صورت پذیرفته، امروزه دیافراگم های جدید قادر به عبور دادن انواع سیالات اعم از خورنده یا غیر خورنده و چسبنده با هر غلظتی می باشد.

اجزای اصلی دیافراگم ولو

انواع شیر دیافراگمی از لحاظ شکل ظاهری

شیر های دیافراگمی بر اساس شکل بدنه به دو گروه زیر تقسیم بندی می شوند:

• دیافراگم ولو با برآمدگی داخل بدنه (Weir Type)

در این نوع شیر که رایج ترین آن هاست، یک قسمت برآمدگی در داخل بدنه با ریخته گری تعبیه می گردد. در هنگام بسته شدن شیر، دیافراگم با کمک کمپرسور و محور بر روی این برآمدگی می نشیند و عبور جریان را محدود می کند. در این شیر های دیافراگمی برای جلوگیری از انحنای بیش از حد دیافراگم، به دلیل فشار زیادی که فشار دهنده (کمپرسور) بر روی دیافراگم ایجاد می کند، دیافراگم شیر آسیب می بیند. در قسمت میانی شیر نوعی بر آمدگی یا زائده (Weir) تعبیه می شود که دقیقا در محل نشیمنگاه شیر می باشد. این زائده یا برآمدگی در سایز های بزرگ تاثیر زیادی در کاهش حرکت و کشش دیافراگم ایجاد می کنند. به واسطه شکل داخلی این نوع از شیر های دیافراگمی و حالت شی بداری که در آن وجود دارند، سرعت تخلیه شیر تغییر می کند و از ایجاد رسوب جلوگیری می کند. به دلیل همین شکل ساختاری از این شیر در سیستم های گاز ها، مایعات و سیالات خورنده استفاده می شود.

• دیافراگم ولو بدون برآمدگی داخل بدنه یا مستقیم (Straight-Through Type)

در این نوع شیر ها، دیافراگم بصورت یک شکل گوه ای در می آید. همانطور که از نام این نوع شیر مشخص است، محفظه شیر به صورت کاملا صاف و مستقیم طراحی شده که عدم وجود بر آمدگی یا زائده باعث می شود که در طراحی دیافراگم برای اینکه دیافراگم باید مسیر طولانی تری را طی کند تا بتواند مسیر سیال را مسدود کند،از جنس لاستیک های انعطاف پذیر استفاده شود. شیر های دیافراگمی مستقیم خود به دو نوع تقسیم بندی می شوند:

1. شیر دیافراگمی با قطر گذرگاه مستقیم (Full-Bore)
2. شیر دیافراگمی با قطر گذرگاه باریک (Reduced-Bore)

از این نوع شیر های دیافراگمی می توان در سیستم هایی با شرایط دما و فشار بالا استفاده نمود، بدلیل باز بودن مجرای شیر سیال به خوبی و بدون مانع عبور کرده و افت فشار نخواهیم داشت. میزان رسوب پذیری در این نوع شیر بسیار پایین بوده و در شرایطی که نیاز به تمیز کاری زیاد می باشد، بسیار موثر می باشد.

این شیرآلات به صورت دستی و در بعضی از فرآیند ها همراه با عملگر برقی و پنوماتیک قابل ارائه می باشد. با این تفاوت که شیرهای دیافراگمی با عملگر برقی را در سایزهای کم و پایین و شیرهای دیافراگمی با عملگر پنوماتیک را در سایز و ابعاد بالا و بزرگتر می توان مورد استفاده قرار داد.

شیر دیافراگمی استیل

شیر های دیافراگمی همانطور که عنوان شد علاوه بر جنس چدنی که کاربرد فراوان در صنعت دارد، در جنس های استیل 304، استیل 316، استیل 304L و استیل 316L موجود می باشند و در صنایع مختلف کاربرد دارند. این شیرها علاوه بر اتصال فلنجی و رزوه ای دارای اتصال کلمپی نیز هستند که مقاومت بالایی در برابر خوردگی داشته و همچنین از ورود ذرات خارجی و آلودگی جلوگیری کرده و از نظر باز و بست نیز آسان تر می باشد به همین دلیل در صنایع غذایی و صنایع دارویی کاربرد فراوان دارند.

شیر دیافراگمی پنوماتیک

یکی از انواع شیر های دیافراگمی، مدل پنوماتیکی آن می باشد که برای کنترل این شیر نیازی به حضور اپراتور برای قطع و وصل جریان نداریم. این شیر به وسیله سیستم باد و از طریق فرمان گیری از سیستم باعث باز و بسته شدن شیر می شود، سرعت بالای باز و بست یکی از مهم ترین ویژگی های این شیرآلات می باشد و در شرایطی که سیال اسیدی یا مواد شیمیایی به طور کلی در صنایع شیمیای، صنایع غذایی و صنایع دارویی کاربرد فراوان دارند.

برند های شیر دیافراگمی

• شیر دیافراگمی ساندرز (Saunders)
• شیر دیافراگمی جیسون (Jason)
• شیر دیافراگمی جورج فیشر (Georg Fischer)
• شیر دیافراگمی کیتز (Kitz)
• شیر دیافراگمی رینکور (Ringor)
• شیر دیافراگمی متسو (Metso)
• شیر دیافراگمی پتر ولو (Petro-Valve)
• شیر دیافراگمی پنتیر (Pentair)
• شیر دیافراگمی خنبره (Genebre)

مزایای شیر دیافراگمی

• در شیر دیافراگمی، پکینگ آب بندی وجود ندارد و می توان با اطمینان گفت نشتی در اطراف محور (Stem) صفر می باشد که این به خاطر عدم تماس سیال با قسمت های متحرک شیر می باشد.
• تعمیرات را می توان درون خط برای تعویض دیافراگم با باز کردن پرچ های بونت (Bonnet) به راحتی انجام داد. از نظر اقتصادی زمان خواب خط کم می باشد و کاملا به صرفه است.
• شیر دیافراگمی و تجهیزات آن ها بخاطر ساختاری که دارند برای انواع سیستم ها بسیار مقرون به صرفه هستند.
• با توجه به ساختار شیر دیافراگمی، سیالات چسبنده و ذرات مضر که باعث مسدود شدن خطوط و شیرآلات دیگر می شوند، به راحتی از شیر دیافراگمی عبور می کند.
• این شیر با دارا بودن بخش دیافراگم باعث جلوگیری از آسیب رساندن ذرات و جلوگیری از سایش تجهیزات فوقانی شیر می شود.
• چگونگی نصب این شیرآلات محدود به زاویه خاص نمی باشد و در زوایای مختلف امکان نصب وجود دارد.
• کاربری و قابلیت باز و بست آسان
• قابلیت کنترل جریان های محدود
• امکان تعویض لاینر توسط اپراتور

کاربرد شیر دیافراگمی

• صنایع نفت و گاز
• صنایع مواد غذایی
• صنایع دارویی و شیمیایی
• تصفیه خانه آب و فاضلاب
• سرویسهای مایعات رادیو اکتیو و مواد شیمیایی خطرناک
• سیستم های با سیال چسبنده، لغزنده و دوغاب
• صنایع برق

تاریخچه شیر دیافراگمی

در آغاز قرن نوزدهم یک مهندس معدن در آفریقای جنوبی، به نام سندرز پی کی (Saunders P.K) تحولی بزرگ در ساختار شیر های دیافراگمی به وجود آورد، او با الهام گرفتن از رومی ها و یونانی ها، در جهت طراحی یک شیر زیر زمینی بهبود یافته برای استفاده در صنعت معدن، توانست با به وجود آوردن تغییرات حیاتی در ساختار شیر های دیافراگمی، بخش عظیمی از مشکلات صنعت معدن را بر طرف سازد. او در سال 1931 از طریق یک شرکت آمریکایی به نام هیلز مک کانا (Hills Mc Canna) اختراع خود را برای اولین بار در سطح جهانی، تولید و توزیع کند.

لیست قیمت شیر دیافراگمی

کلیه قیمت ها بدون اطلاع قبلی قابل تغییر می باشد، لطفا جهت استعلام قیمت خرید با واحد فروش تماس حاصل نمایید.

تاریخ بروزرسانی: 1401/06/06