شیرها و فلکه های  (Valves ):
شیرها و فلکه های  (Valves ) وسیله می باشد برای مهار کردن جریان فشار سیالات به کار می رود . و همچنین می توان از آنها  برای
بازوبست، تنظیم و کنترل جریان مایعات یا گازها در لوله‌کشی استفاده می شود.

شیرها و فلکه های  (Valves ) ها به دو دسته تقسیم می شوند:

a) manual valves ( شیرهای دستی) :ولو هاییکه به طور دستی کار می کنند.

b) control valve  ( شیرهای خودکار) : شیرهاییکه با نیروی هوا , مایعات , گازهای کنترل شونده کار می

 کنند.

علاوه بر این ها شیرها و فلکه های  (Valves ) نیز وجود دارند که با نیروی برق کار می کنند و به  motor valve و  solenoid 

valve موسومند.

الف) شیرهای دستی:

شیرها و فلکه های  (Valves ) دستی انواع مختلفی دارند که در اینجا به بررسی آنها می پردازیم:

الف)     شیر کشویی( Gate valve) : این ولو ها بیشتر در جاهایی به کار می روند که بخواهند جریان را به

 طور کامل بسته یا باز نمایند. از این ولو نمی توان برای تنظیم جریان استفاده کرد.

ب)    شیر کره ای ( Globe valve): توپی ( disc) این نوع ولوها کروی شکل است به این دلیل آنرا کره ای

 می نامند. ولو های کره ای بیشتر برای تنظیم جریان به کار می روند .علاوه بر این هرگاه لازم باشد که 

فشار مایع در طول لوله کم می شود از این ولو استفاده می شود.


پ)     شیر سماوری (Plug cock valve) : این نوع ولو را فقط می توان به صورت باز یا بسته به کاربرده در 

صورتیکه برای تنظیم جریان به کاررود در آن خوردگی حاصل می شود و بعد از مدتی از بین می رود


ت)    شیر سوزنی (  Needle valve) : اندازه این نوع ولو از دو اینچ تجاوز نمی کند و بیشتر در محل هایی

 استفاده می شوند که محدودیت ( تاخیر زمان – بتدریج فشار را ثابت کردن) لازم باشد.

د)     شیر پروانه ای ( Buttery valve) : ساده ترین نوع ولو می باشد.این نوع ولو از یک صفحه دایره ای

 شکل که قطر آن برابر قطر داخلی لوله است و به وسیله stem کوتاه به یک دسته و یک پایه در خارج از 

لوله وصل شده تشکیل می شود. این ولو را بیشتر در سر راه جریانهای زیاد با فشار 50 تا 2000 پاند و یا 

بیشتر قرار می دهند. از مزایای آن سادگی و با صرفه بودن می باشد و همچنین برای لوله های با قطر 

زیاد فضای خیلی کمی را اشغال می کند .نوع بزرگ آنبه وسیله نیروی برق یا چرخ دندانه دار باز و بسته 

می شوند. ولو پروانه ای نیز می تواند جریان را کنترل کند.

چکیده :

شیرها یا برای باز و بست (قطع و وصل) جریان سیال استفاده می‌شوند، مانند:شیرهای توپی (Ball 

Valve)، شیرهای پروانه ای (Butterfly Valve)، شیرهای دروازه ای (Gate Valve)، شیر مخروطی (Plug 

Valve) یا برای تنظیم و کنترل جریان بکار میروند، مانند: شیرهای کره ای (Globe Valve)، شیر یکطرفه (

Check Valve)، شیر سوزنی (Needle Valve)

غیر از موارد بالا می توان از شیرهای دیافراگمی-صفحه ای (Diaphragm Valve) نام برد. برخی از 

شیرهای فوق الذکر ممکن است برای هر دو کاربرد استفاده شود مانند شیر توپی یا شیر پروانه ای.

ب) شیرهای خودکار:

این نوع شیرها با نیرویی غیر از نیروی انسانی کار می کنند. فرمانهایی که به این شیرها صادر می شود

 ممکن است نیوماتیکی و برقی و هیدرولیکی باشد . شیرهای خودکار متناسب با فرمانهایی که دریافت 

می کنند جریان, فشار و یا درجه حرارت را کنترل می کنند . کنترل ولوها دارای سه قسمت مهم هستند:

1)     بدنه (body) : بدنه قسمتی از شیر است که مایع و یا گاز از آن عبور می کند . می توان گفت کار 

بدنه کنترل کردن جریان و فشار و دما در اثر نیرویی است که قسمت نیروی محرک شیر به disc وارد می 

شود 

2)    محرک (actuator) : محرک قسمتی از کنترل ولو است که فرمانهای دریافتی را به صورت انرژی 

مکانیکی در آورده و باعث باز و بسته کرده ولو می شود.

c)     Positioner: positioner  ضمن ایجاد تقویت فلو مقدار دقیق باز و بسته شدن ولو را تنظیم می کند.

3) Motor valves:

این ولوها معمولا خیلی بزرگ هستند و به همین دلیل برای باز و بسته کردن آنها از نیروی برق استفاده 

می شود . ولوهای موتور معمولا از نوع پروانه ای هستند و می توانند به صورت راستگرد و چپگرد به 

عنوان ON/OFF ولو مورد استفاده قرار می گیرند. این موتورها معمولا با ولتاژ 24 تا 380 ولت کار می کنند.

 مزیت این ولو ها این است که در شرایط سخت خوب کار می کنند و گشتاور ورودی بالایی دارند.

4) Solenoid valves: 

سولونوئید عبارت است از یک سیم پیچ روکش دار که با عبور جریان الکتریکی از سیم پیچ میدان 

مغناطیسی در اطراف سیم ایجاد می شود که می تواند مثل یک آهنربا عمل کرده و اجسام 

فرومغناطیسی را جذب یا دفع کند. چنانچه جریان عبوری از سیم پیچ قطع شود میدان مغناطیسی از بین

 می رود و جسم فرومغناطیس دفع می شود. در سولونوئید ولو ها از این خاصیت سولونوئید استفاده 

شده است به طوریکه اگر بخواهیم شیر را به اندازه ای باز یا بسته کنیم کافی است که شدت جریان در 

سیم پیچ را کم یا زیاد کنیم .

سولونوئید ولو ها بیشتر در جاهایی به کار می روند که مسئله ایمنی و کنترل سیستم در میان باشد. به

 همین دلیل در اغلب موارد قبل از کنترل ولوها یک سولونوئید ولو روی لاین گذاشته می شود.شکل  زیر 

یک سولونوئید ولو نشان داده شده است:

 جنس شیرها و فلکه های  (Valves ):

در کارهای صنعتی مانند، نیروگاهها، کارخانه های پتروشیمی، پالایشگاهها، کشتی سازی و صنایع 

دارویی / غذایی، بسته به نوع سیالی که از شیر عبور می‌کند ویا محیطی که شیر در آن قرار دارد، بدنه و

 دیگر اجزای آنرا از فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد زنگ نزن(Stainless Steel) میسازند

ولوها داراي انواع مختلف با شكلهاي گوناگون هستند ولي همة آنها داراي قسمتهاي اصلي يكسان مي باشند اين فصل در مورد قسمتهاي مختلف ولو وعملكرد آنها بحث خواهد كرد. 

هر ولو از قسمتهاي ذيل تشكيل يافته است . 

1)  - بدنه BODY)) 

2)  -  كلاهك (سرپوش)(BONNET)

3 )  - محور(STEM) 

3)  - محرك((ACTUATOR 

4 )  -  آب بند((PACKING 

5)  -  نشيمنگاهSEAT))

6 )  - صفحه(DISK )

بدنه ولو 

بدنه كه گاهي اوقات پوسته نيز ناميده مي شود محدوده اوليه قرارگيري فشاربرروي يك ولن ميباشد . 

اين قسمت از ولو قسمت اصلي درمجموعه ولو است براي اينكه بدنه شاسي اصلي است كه قطعات را با يكديگر نگاه مي دارد. 

بدنه ، محدوده اصلي قرارگيري فشار اوليه برروي ولو بوده كه در مقابل با فشار سيال از قسمت اتصال به لاين مقاومت ميكند . 

لاينهاي ورودي و خروجي به ولوبصورت ، دنده اي، پيچي يا اتصالي جوشي ميباشد. 

بدنه ولو يا بصورت ريخته گري بوده و يا بصورت فورج و در شكلهاي متفاوت تهيه ميشود . 

از نظر تئوري ، اشكال كروي واستوانه اي ،‌مقاومت بيشتري در مقابل فشار سيال هنگامي كه ولو باز مي باشددارند . البته عوامل ديگر را هنگامي كه يك ولو باز هست بايد در نظر گرفت براي مثالب اكثر ولوها نياز به تيغه اي در سرتاسر بدنه ولو دارند كه براي نگه داشتن نشيمنگاه مي باشدچيزي كه بعنوان روزنه كنترل ( دريجه كنترل ) مي باشد . يا بسته شدن ولو مشخص كردن بار برروي بدنه مشكل مي باشد. اتصالات انتهايي ولو همچنين بارها را تغيير ميدهند به يك كره ساده و بيشتر مي پيچانند . 

توليد آسان ،‌مونتاژآسان وهزينه ها فاكتورهاي مهمي هستند كه بايد در نظر گرفته شود . 

شكل پايه و اصلي بدنه يك ولو به صورت كروي نيست امادر محدوده اشكال ساده تاپيچيده براي مثال سه پوش ، و قطعه قابل جابجايي براي آسان سازي مونتاژ ، شكلهاي قسمت هايي از بدنه مقاوم فشار هستند . گلويي محل عبور سيال ( اثر و فتوري ) يك روش عمومي براي كاهش سايز اصلي وهزينه يك ولو بعبارت ديگر ، انتهاي بزرگ اضافه مي شوند به ولو براي اتصال به لوله بزرگتر . 

سرپوش ولو 

پوشاننده بدنه ولو بنام سرپوش (كلاهك) ناميده مي شود دربعضي از طرحيها ، بدنه خودش به دو تكه كه بوسيله پيچ به يكديگر وصل مي شوند وجوددارد . شبيه بدنه هاي ولو ، كلاهكها در طرحهاي گوناگون هستند بعضي زا كلاهكها عملكرد ساده اي برروي پوشاننده ولو دارند در حاليكه برخي از آنها نگهدارنده قطعات داخلي ولوها ومتعلقات آنها همانند محور ،‌ديسك و محرك هستند . 

كلاهك دومين مرز فشار اصلي برروي يك ولو هستند . آن يا بصورت ريخته گري بوده و يا بصورت فورج از همان مواد بدنه و به بدنه بوسيله رزو يا بولت يا نقطه جوش متصل مي شوند.

در همه نمونه ها ، اتصال كلاهك به بدنه بعنوان يك محدوده فشار درنظر گرفته مي شود . اين بدان معني استكه نقطه جوش يا بولت كه كلاهك را به بدنه متصل مي كنند قطعات با فشار ماندهستند .كلاهكهاي ولو اگر چه براي اكثر ولوها لازم و ضروري هستند بيان كننده نوعي نگراني نيز هستند كلاهكها مي توانند فرآيند توليد ولو را پيچيده تر كرده ،‌سايز ولو را افزايش داده و همچنين نمايان مي سازد قسمت اعظم هزينه اصلي از هزينه يك ولو و همچنين منبع اصلي براي ايجاد نشتي در ولو هستند.

متعلقات ولو ( trim) 

قطعات داخلي يك ولو هستند مجموعه اي كه تحت عنوان تريم ناميده مي شوند .بعنوان نمونه تريم شامل يك ديسك نشيمنگاه ، محور و بوش هايي كه براي راهنمايي محور هستند . عملكرد يك ولو با درنظر گرفتن ارتباط بين موقعيت ديسك با نشيمنگاه تعريف مي شود . چونكه تريم ، حركات پايه واصلي و كنترل جريان را ممكن مي سازنند . 

Disk & seat

براي يك ولو داراي كلاهك ، ديسك سومين قسمت اصلي محدوده فشار مي باشد. ديسك قابليت اجازه عبور به جريان ياعدم عبور جريان سيال را بوجود مي آورد. وقتي كه ديسك مي بندد فشار اصلي سيستم بر سراسر ديسك اعمال مي شود به همين دليل يك قطعه تحت فشار در ولو مي باشد .ديسكها بصورت فورج تهيه مي شوند در پاره اي از موارد سطح ديسك را سختكاري مي كنند تا سطح خوبي در مقابل با سايش داشته باشد .

سطح پويش شده ديسك در قسمت نشيمنگاه درولو بسيار ضروري براي آب بندكردن در هنگام بسته بودن ولو مي باشد. اكثر ولوها براساس مشكل و طراحي نوع ديسكها طبقه بندي مي شوند . 

محور Stem ))

محور محرك وديسك را به يكديگر مرتبط مي كند و بوسيله آن ديسك تغيير موقعيت ميدهد.

محورها اغلب بصورت فورج تهيه مي شوند و بوسيله نقطه جوش با زرده به ديسك متصل ميشوند. 

براي طراحي هاي ولو نياز به آب بند كردن محور براي جلوگيري از نشتي مي باشد وجود سطح صيقلي براي محور در قسمت آب بندي بسيار حائز اهميت مي باشد . محور از اجزاء در محدوده قرارگير فشار نميباشد . 

اتصال ديسك به محور مي تواند به ديسك در قسمت نشيمنگاه امكان حركات جرخشي يا گهواره اي بدهد متناوباً با محورممكن است به اندازه كافي قابليت انعطاف داشته باشد كه ديسك در جهت مخالف نشيمنگاه خودش قرار بگيرد . هرچندكه حركات نوساني يا چرخشي ثابت ممكن است باعث از بين رفتن اتصال ديسك و از بين رفتن ديك و يا از بين رفتن اتصالش به محور شود .

درنوع محور ولو وجود دارديكي محورهاي بالارونده و ديگري غير بالا رونده در شكلهاي 2و 3 اين دو نوع از محور به آساني قابل تشخيص مي باشند براي محورهاي بالا رونده محور در هنگام باز شدن ولو در بالاي سر محرك قرار مي گيرد . اين حالت بوجود مي آيد وقتيكه محور رزو شده باشد و با بوش رزو شده از دو شاخه ( yoke) كه يك قسمت اصلي بوده ويا قرارداده شده برروي كلاهك . 

درطرح بدون بالا آمدن محور ، محور حركتي به سمت بالاي ولو بطرف بيرون ولو ندارد در اين مدل ،‌ديسك ولو رزرو داخلي شده است و با رزوهاي محور يكپارچه ميگردد.

محرك ولو 

محرك وسيله مونتاژ محور و ديسك مي باشد يك محرك ممكن است با يك چرخ دستي به صورت دستي عمل كنديا بصورت اهرم دستي ،‌عملگر موتور ، عملگر سولنوئيدي ، عملگرپنوماتيكي يا عملگرهيدروليكي باشد.در پاره اي از طرحها ،‌محرك بوسيله كلاهك نگه داشته مي شود بجز براي كنترل ولوهاي هيدروليكي ، محركها در بيرون محدوه فشار وارده مي باشند . 

آب بندي ولوها 

در بيشتر ولوها از بعضي از انواع آب بندها براي جلوگيري از نشتي فضاي بين محور و كلاهك استفاده مي شود .آب بندها معمولاً از مواد اليافي يا ديگر تركيبات آنها نظير تفلون تهيه مي شوند . فرمهاي يك آب بند بين قطعات داخلي يك ولو و خارج آن جائيكه محور در داخل بدنه قرارگرفته است .

آب بندها ي ولو بايد به خوبي كمپرس شوند تا از هدر رفتن سيال جلوگيري شود و همچنين از صدمه ديدن محور ولو گردد.اگر آب بندهاي ولو شل شوند ولو نشتي خواهدداشت كه اين مورد خطرايمني دارد.اگر آب بندها خيلي زياد سفت شوند باعث صدمه ديدن حركت شده وامكان صدمه رساندن به محور نيز وجود دارد. 

مقدمه اي بر انواع ولوها 

بدليل گوناگوني و تنوع درانواع سيستمها ، سيالات و محيطها كه ولوها بايد در آنها عمل كنند ولوها نيز به همين دليل گسترش و تنوع پيدا نموده اند . براي مثال gllbe,get و ball, Play و پروانه اي، ‌ديافراگمي،‌ CHECKولو و SahetyValve. هركدام اين ولوها براي مقاصد خاص طراحي شده اند. بعضي ازولوها توانايي كنترل جريان را به صورت دريچه اي دارند بعضي ديگر فقط مي توانند جلوي جريان را بگيرندو گروهي ديگردرسيستمهاي خورنده كار مي كنند و بعضي سيالات با فشار بالارا عبورمي دهند .درك اين اختلاف و اينكه آنها چگونه اثر مي گذارند برعملكرد ولوها يا كاربرد آنها ضروري است براي استفاده و كاربرد موفقيت آميز يك تجهيز .