نحوه استفاده صحیح از شیر سه راهه در کاربردهای مختلف
شیر سه راهه ، برای درک بهتر عملکرد شیر سه راهه اطلاع از نحوه عملکرد دریچه‌های سه طرفه پورت T و پورت L و تفاوت آنها، بسیار مهم است که معنی هر یک از این اصطلاحات را بدانیم.
با تعریف واضح هر اصطلاح، درک تفاوت در هدف جریان جهت آسان تر خواهد بود. ابتدا بیایید دقیقاً کاری را که یک شیر سه راهه انجام می دهد تعریف کنیم.
شیر سه راهه یک پورت بیشتر از شیر دو طرفه دارد. اما چرا؟
یک شیر دو راهه به سیال اجازه می دهد تا از یک پورت وارد شیر شود و از دریچه دیگر خارج شود
داشتن یک پورت سوم، به سیال اجازه می دهد مسیری جایگزین برای حرکت در هنگام خروج یا ورود به شیر داشته باشد.
این به سیال اجازه می دهد یا از بیش از یک نقطه از شیر خارج شود یا از بیش از یک نقطه وارد شیر شود.
چندین برنامه صنعتی از شیرهای دو راهه استفاده می کنند که سرویس سیال روشن/خاموش را ارائه می دهند.
برنامه هایی که نیاز به جریان ثابت دارند از شیرهای سه راهه استفاده می کنند که حاوی سه پورت اتصال با برچسب های A، B و AB هستند.
شیرهای سه راهه می توانند جریان سیال را به دو جهت منحرف کنند یا سیالات را از دو منبع مختلف مخلوط کنند.
هنگام استفاده از شیرهای سه طرفه برای مخلوط کردن، سیالات از طریق پورت های A و B وارد بدنه شیر می شوند.
سیالات سرویس با خواص فیزیکی یا شیمیایی مختلف قبل از انتقال از طریق درگاه خروجی AB در بدنه شیر مخلوط می شوند.
شیرهای اختلاط سه طرفه برای ترکیب مایعات یا گازها با دماها و فشارهای مختلف، قبل از ارسال آنها از خروجی با خواص مورد نظر، حیاتی هستند.
برای شیرهای انحرافی سه راهه، پورت AB به عنوان ورودی عمل می کند، در حالی که پورت های A و B به خروجی تبدیل می شوند.
چرخاندن اسپیندل جریان را به سمت چپ یا راست، به سمت بالا یا پایین هدایت می کند، بسته به جهت گیری سیستم لوله کشی. هنگامی که جریان از AB به A حرکت می کند، شیر جریان سیال را به پورت B مسدود می کند.
با تغییر موقعیت دوک، جریان سیالات از AB به B تغییر مسیر داده و جریان به درگاه A مسدود می شود.
شیرهای سه راهه در دو ساختار داخلی وجود دارند:
آنها یا نوع L (L-port) یا T-type (T-port) هستند. ساختارهای داخلی شیر، الگوهای جریان عبوری از بدنه شیر را تعیین می کند.
طراحی پورت T برای توزیع ورودی های مشترک به مقاصد مختلف مناسب است و طراحی پورت L اختلاط از چندین منبع به خروجی های مشترک را تسهیل می کند.
شیرهای سه راهه، مانند همتایان دو راهه خود ، می توانند از محرک هایی استفاده کنند که پاسخگویی آنها را بهبود می بخشد و دقت را در کاربردهای مختلف صنعتی افزایش می دهد.
پیکربندی چند شیر سه راهه آنها را جایگزینی مقرون به صرفه برای استفاده از چندین شیر دو طرفه با اتوماسیون پیچیده می کند.
یک سوپاپ ۳ طرفه می تواند کنترل و خاموش شدن سیال جهت دار را فراهم کند.
این شیرها خدمات قابل اعتماد سیال را در کاربردهای گرمایش و سرمایش، کاربردهای بخار و دیگ بخار، فرآیندهای اختلاط شیمیایی، کاربردهای هیدرولیک و پنوماتیک ارائه می دهند.
شیرهای ۳ راهه برای استفاده به عنوان شیرهای بای پس در سیستم های لوله با حلقه های اولیه و ثانویه نیز مناسب هستند.
شیرهای L-Port در مقابل T-Port 3 Way
- شیرهای توپی سه راهه (Three way ball valve)
- شیرهای گلوب سه راهه (Three-way globe valves)
- شیرهای پروانه ای سه راهه (Three-way butterfly valves)
- شیرهای دروازه سه راهه (Three-way gate valves)
شیرهای توپی سه راهه به دلیل طراحی ساده، سهولت در حرکت و دوام محبوب ترین هستند.
کنترل سیالات در این شیرها به موارد زیر بستگی دارد:
- راه اندازی لوله
- جهت چرخش دسته
- طراحی پورت L-port
بحث های بعدی در مورد طراحی های L-port و T-port به شیرهای توپی سه راهه اشاره دارد. سازندگان سوپاپ فلش هایی را روی دسته های شیر ارائه می کنند که مسیرهای جریان سیال را از طریق مکانیسم کنترل تقلید می کند. این علامت ها جهت جریان را نشان می دهند.
شیرهای L-Port
دریچه L-port، L-pattern دریچه امکان همگرایی سیال از دو درگاه ورودی مختلف را بدون استفاده از یک درگاه ورودی فراهم می کند و آن را به یک خروجی مشترک هدایت می کند.
دارای دو ورودی و یک پورت خروجی هستند. شیرهای پورت L می توانند خدمات انحراف سیال را در برخی کاربردها ارائه دهند. فرض کنید پورت های ورودی A و B افقی هستند و پورت پایینی (AB) خروجی است.
جریان اولیه از درگاه ورودی (B) به خروجی پورت AB است.
پورت پایین (AB) خروجی است. جریان اولیه از درگاه ورودی (B) به خروجی پورت AB است.
موقعیت های جریان ممکن A، B، C و D در شیر سه راهه L-Port
جابجایی اهرم سوپاپ یا محرک از طریق ۹۰ درجه در جهت عقربه های ساعت، جهت جریان را از پورت A به خروجی مشترک AB تغییر می دهد.
چرخاندن اهرم از یک چهارم دور دیگر سوپاپ را تا ۱۸۰ درجه حرکت می دهد. در این مرحله، شیر سه راهه جریان سیال را که از شیر می گذرد را قطع می کند.
برخی از دریچه‌های پورت L می‌توانند در ۳۶۰ درجه حرکت کنند و دو موقعیت خاموش را فراهم کنند.
در یک جهت عمودی پورت L، درگاه خروجی (AB) همیشه در یک موقعیت باز است.
کاربرد شیرهای پورت L
تطبیق پذیری دریچه های L-port نشان می دهد که می توانند در صورت لزوم خاموش، کنترل جهت، انحراف سیال یا بای پس را فراهم کنند.
یک کاربرد معمولی شیرهای پورت L عمودی یا افقی منابع متناوب سیالات در یک فرآیند است.
شیرهای T-Port
شیرهای پورت T در درجه اول سیالات را از یک منبع به خروجی های مختلف منحرف می کنند یا دو منبع را به یک طرح کلی مخلوط می کنند.
دریچه ها جریان سیالات را به دو جهت تقسیم می کنند. جریان از طریق یک ورودی وارد شیرها می شود و به دو مقصد جریان می یابد.
شیرهای T-port یا Mixer می توانند هر سه پورت را به طور همزمان باز کنند. الگوی T به رسانه سرویس اجازه می دهد تا در دو جهت مخالف یا یک جریان مستقیم جریان یابد.
اگر شیر پورت T به صورت عمودی پیکربندی شده باشد، درگاه مشترک همیشه باز است.
چرخاندن اهرم یا محرک سوپاپ از طریق یک چرخش یک چهارم، جریان سیالات را به هر جهت منحرف می کند – مانند یک شیر پورت L ، شیرهای پورت T ، نمی توانند پیکربندی “همه پورت ها بسته” را ارائه دهند.
شیرهای سه طرفه می‌توانند دسته‌های قفلی داشته باشند که از تجاوز مکانیزم‌های کنترل جریان از پیچش‌های ۹۰ درجه جلوگیری می‌کند، با این حال، می‌توانند چرخش ۱۸۰ درجه یا ۳۶۰ درجه نیز داشته باشند.
محدود کردن حرکت توپ یا فلپر کنترل بهتری بر حجم سیال برای انحراف یا مخلوط کردن در بدنه شیر ارائه می دهد.
کاربرد شیر سه راهه پورت T
شیرهای پورت T می توانند خدمات جریان سیال ثابت، اختلاط رسانه و نمونه برداری را ارائه دهند.
آنها همچنین برای استفاده به عنوان شیرهای بای پس مناسب هستند.
برخی از کاربردهای صنعتی عمومی شیرهای T-ported عبارتند از:
ادغام جریان سیال از دو منبع مختلف به عنوان مثال، در یک سیستم لوله کشی در یک خط تولید نوشیدنی، شیر ممکن است به عنوان یک نقطه ترکیب اولیه برای مایعاتی که از یک خط آب خالص و یک مخزن ذخیره کنسانتره آب می‌آیند، عمل کند.
منحرف کردن جریان از یک منبع واحد به دو مقصد مختلف در یک زمان مهم است که فشار ورودی ها متعادل و بالاتر از درگاه خروجی باشد تا فرآیند اختلاط صاف انجام شود.
نکاتی برای انتخاب و نگهداری شیرهای سه راهه
چند دستورالعمل وجود دارد که مهندسان و طراحان خطوط لوله باید هنگام انتخاب شیرهای سه راهه برای کاربردهای مختلف صنعتی در نظر بگیرند. برخی از نکات مهم عبارتند از:
- اندازه های مناسب شیر را انتخاب کنید. کوچک کردن شیر سه طرفه باعث افزایش هزینه های پمپاژ سیستم می شود.
- بزرگ کردن شیر هزینه های پمپاژ را کاهش می دهد اما باعث عدم دقت در کنترل می شود.
- حرکات سوپاپ در ابتدا و انتهای سفر کمترین تأثیر را بر روی توزیع سیالات گذشته از پورت ها خواهد داشت.
- کیفیت فیزیکی و شیمیایی مایعات سرویس را ارزیابی کنید.
- در صورت استفاده از شیر برای اختلاط، مواد شیر و اجزای آب بندی باید با رسانه سرویس سازگار باشد.
- مواد دریچه باید مطابق با مقررات قانونی و استانداردهای صدور گواهینامه باشد.
- درجه بندی فشار و دما دریچه های سه راهه باید با شرایط جریان و تغییرات سیال سرویس سازگار باشد.
- برای اطمینان از سازگاری آنها با خطوط لوله موجود، انواع اتصال شیرهای سه طرفه را قبل از خرید بررسی نمایید.
- هنگام انتخاب شیرها، یک روش اتصال را انتخاب کنید که تعمیر و نگهداری سیستم لوله کشی، شیرها و محرک ها را ساده می کند.
- نگهداری و تعویض شیرهای سه طرفه با اتصالات فلنجی نسبت به همتایان جوش داده شده خود آسانتر است.
- همچنین مکانیسم های تحریک را در نظر بگیرید. چه نوع محرک هایی نیازهای سیستم لوله کشی را برآورده می کنند؟
در ویدئو زیر می توانید نحوه عملکرد شیر کنترل سه راهه را ببینید
خلاصه مقاله
تنظیمات چند پورت شیرهای سه راهه، انعطاف پذیری و کنترل بهتری را در کاربردهای مختلف صنعتی فراهم می کند.
سوپاپ ها دارای طراحی های داخلی متفاوتی هستند که ویژگی های عملکرد منحصر به فردی را به آنها می دهد.
قابلیت یک شیر ۳ راهه برای رسیدگی به کاربردهای جریان متنوع نشان می دهد که شیرهای کمتری مورد نیاز است.
هزینه نصب، عملیات و نگهداری را کاهش می دهد. اگر در انتخاب خود مطمئن نیستید، حتما با یک مهندس در شهباز صنعت مشورت کنید تا به شما در تصمیم گیری درست کمک کند.
مقالات مرتبط: