شیر دیافراگمی
دلیل نامگذاری شیر دیافراگمی استنلس استیل به دلیل وجود یک دیافراگم درون آن است. شیر دیافراگمی توسعه یافته جهت استفاده در صنایع دارویی و غذایی بوده و دلیل آن این است که در این صنایع آن چه لازم است کمترین سطح تماس بین سیال با بدنه و قسمت های بالایی شیر است تا حداقل ترین آلودگی احتمالی به سیال منتقل شود. در نتیجه شیرهای دیافراگمی به علت وجود دیافراگم باعث می شوند سیال در حداقل تماس با قسمت های بالایی و مختلف شیر باشد. این عمل همچنین موجب می شود که به دلیل عدم تماس سیال با دیسک و قسمت های بالایی عمر شیر افزایش پیدا کند و فقط بخشی از شیر که امکان دارد دچار مشکل شود دیافراگم آن باشد که آن نیز به سادگی قابل تعویض است.
شیرهای دیافراگمی مخصوص صنایع غذایی و دارویی با داشتن دیافراگم از جنس سیلیکون تحمل دمایی تا 95 درجه سانتیگراد را دارا می باشند. از مهم ترین مزیت های شیر دیافراگمی، کلمپی بودن آن است که سرعت تمیزکاری و تعمیر آن را به کمترین زمان ممکن می رساند. دارا بودن پولیش صنایع غذایی و دارویی نیز یکی دیگر از ویژگی های منحصر به فرد شیر دیافراگمی است.
شیرهای دیافراگمی شیرهایی دوطرفه هستند که وظیفه قطع، وصل و کنترل جریان را بر عهده دارند. این نوع شیر در آلیاژهای استنلس استیل 304 و 316 طراحی وتولید می شوند. شیرهای دیافراگمی جهت انتقال سیالات پر خطر یا حاوی ذرات معلق حتی در محیط خلاء مناسب است. این شیر به خاطر نشتی کم و عملکرد بالا در تمام زوایای نصب شده در صنایع معدن و صنایع غذایی و دارویی پرکاربرد است.
این شیرها برای دما و فشار بالا مناسب نیستند.
نحوه عملکرد شیر دیافراگمی :
ساختار و عملکرد این شیر ساده است. در مواقعی که شیر باز است، اکچویتور در تماس با غشاء داخلی شیر می‌باشد. زمانی که کاربر بخواهد شیر را ببندد، اکچویتور فشرده شده، می‌پیچد و به سمت لبه‌های شیر هُل داده می‌شود و شیر بسته می‌شود. بعضی شیرهای دیافراگمی می‌توانند در حالت نیمه باز قرار گرفته و به این وسیله میتوان جریان را تنظیم نمود.
انواع شیر دیافراگمی :
شیر دیافراگمی در دو نوع Weir type و Straight through طراحی می‌شود که این دو عملکردی مشابه دارند اما شکل بدنه، دیافراگم و کاربرد آنها متفاوت است.
شیر دیافراگمی Weir type :
شیر دیافراگمی Weir type یکی از متداول‌ترین طرح‌های این شیرآلات است. طرح lip/saddle برای کنترل جریان‌های کوچک بسیار مناسب است و به علت بونِتی که بر روی دیافراگم و اکچویتور وجود دارد، ضد نشت می باشد.
این طرح برای گازها و مایعات خورنده و خطرناک، مناسب می‌باشد چون در صورت بروز هرگونه خرابی، بونت می‌تواند غشاء را نگاه دارد. همچنین، بدنه شیب دار آن سبب می‌شود تا شیر به صورت خود تخلیه کار کند. ولی این تخلیه می‌تواند در هر دو جهت شیر انجام پذیرد که امکان دارد برای برخی از کاربری‌ها بهینه نباشد. شیر weir-type غالباً برای مایعاتی استفاده می‌شود که یک دست و خالص هستند چون ممکن است مایعات چسبنده و رسوبات در دو طرف saddle انباشته شوند. این شیر اغلب در فرآیندهایی نظیر تولید مواد غذایی و شیمیایی، تولید گاز، کاربری‌های خورنده و آب استفاده می‌شود.
شیر دیافراگمی Straight through :
شیر دیافراگمی straight-through از نظر ساختاری شبیه شیر weir-type است؛ البته فاقد ویژگی saddle بوده و به جای آن یک گذرگاه کاملاً صاف دارد. غشای این شیر انعطاف‌پذیرتر از شیر قبلی بوده و امکان جابجایی در مسافت بیشتری را دارد،چون میبایست قسمت پایین شیر را لمس کند. از آن جایی که طول عمر این شیر کمتر از شیر نوع weir-type است، اکثرا نیاز به تعویض و یا تعمیر دارد. دلیل این عمل انعطاف‌پذیری بیشتر غشاء این شیر می‌باشد.
شیر دیافراگمی straight-through برای مایعات چسبنده و کاربری‌هایی که باید انسداد در آنها کاهش یابد مورد استفاده قرار می گیرد. از این شیر برای جریان‌های دو جهته نیز استفاده می‌شود چون saddle وجود ندارد که مانع تغییر سریع از ورودی به خروجی شود.
سایز شیر دیافراگمی :
به دلیل اینکه این شیر در کاربری‌های تنظیم جریان استفاده می‌شود، سایز آن تاثیر زیادی بر روی سیال دارد. برای مشخص کردن سایز درست شیر، ابتدا باید از حجم سیال در سیستم خود مطمئن شوید. این یعنی باید از نحوه جریان سیال، شدت، چسبندگی و سرعت مد نظر خود اطلاع داشته باشید.
همچنین باید حداکثر دماها و فشارهای ورودی و خروجی را محاسبه کرده و ظرفیت شیر مورد نیاز خود و نیروهایی که برای مسدود کردن جریان نیاز دارد را بدانید. سپس می‌توانید از جداول برای تعیین نسبت درست قطر خارجی و داخلی استفاده نمایید.
افت فشار :
مقدار افت فشار مورد نظر شما چیست؟ زمان خرید شیر دیافراگمی حتماً باید به میزان افت فشار آن دقت کنید. در غیر این صورت درصدی را در نظر بگیرید که به اندازه کافی بزرگ باشد که در جریان تغییر ایجاد کند؛ سپس، محدوده فشارهایی که شیر در هنگام راه‌اندازی سیستم تجربه می‌کند را مشخص نمایید. نهایتاً شیری را انتخاب کنید که می‌تواند تمامی محدوده مورد نظر شما را پوشش دهد.
اکچویتور:
با استفاده از بخش قبل می‌توانید تخمین بزنید که کدام شیر دیافراگمی برای فرآیند سیال شما مناسب‌تر است. سپس، باید مشخص کنید که آیا بدنه و استم باید در معرض سیال باشند یا نه. همچنین باید تعیین کنید که چه نوع اکچویتوری برای باز و بسته کردن شیر مورد استفاده قرار بگیرد. این به نیروی جریان و سیستمی که شیر در آن قرار دارد وابسته است. انواع اکچویتورها شامل دستی، الکتریکی، پنوماتیک، حرارتی، هیدرولیک و … می‌باشد.
نوع اتصال، متریال و ویژگی‌ها :
باید مشخص کنید که شیر مورد نظر شما چگونه باید به سیستم متصل شود. این اتصال می‌تواند جوشی،رزوه ای و یا فلنجی بوده و یا بسته به نیازهای شما از نوع دیگری باشد. سپس باید جنس شیر را مشخص نمایید تا سیال داخل فرآیند بر روی شیر تاثیر منفی نگذارد.
به عنوان مثال، برای سیالاتی که خورندگی بالایی دارند باید از متریال‌هایی نظیر استنلس استیل، برنز و دیگر فلزهایی که در برابر این سیالات مقاوم هستند استفاده کرد. در نهایت باید هرگونه ویژگی دیگری مثل ابزار دقیق، نشانگرهای موقعیت، اقدامات ایمنی و … که سبب کارکرد بهتر شیر دیافراگمی در پروژه شما می‌شوند را مد نظر قرار دهید.
کاربرد شیر دیافراگمی :
از آنجایی که شیر دیافراگمی دارای قیمت پایینی است به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و انواع گوناگونی را داراست. لیست کاربردهای این شیر بی پایان است،ولی در اینجا برخی از متداول‌ترین کاربردهای آن را ذکر می‌کنیم:
• سیستم‌های تصفیه آب
• تولیدات دارویی
• کارخانجات فرآوری مواد غذایی و شیمیایی
• کاربری‌هایی که در آنها میزان خورندگی زیاد است
• نیروگاه‌ها
• خدمات وکیوم
