شیر فلکه ، پمپ ، لجن کش

شیرفلکه چیست:

شیرفلکه ها ابزاری هستند که در صنعت با توجه به موقعیت و نحوه عمل شیرفلکه ها مورد استفاده قرار می گیرند. مهمترین استفاده شیرفلکه  قطع یا ایجاد جریان سیال در درون لوله می باشد .یک شیرفلکه ایده ال شیرفلکه ای است که سیال را با کمترین مقاومت و ایجاد کمترین افت فشار از خود عبور دهد و به بیان دیگر در وقت لازم از عبور سیال به هر صورت از داخل خود جلوگیری کند. گاهی اوقات برای تنظیم جریان سیال نیز شیرفلکه مورد استفاده قرار می گیرند که این عمل با تغییر مسیر حرکت و با اندکی مقاومت صورت می پذیرد در برخی مواقع نوع بخصوصی از شیرفلکه ها که به طور اتوماتیِک باز و بسته می شو.ند و از بروز اتفاقات جلوگیری می کنند در صنعت بکار می روند.

وظایف شیرفلکه ها را می توان به صورت کامل تر به صورت زیر بیان نمود:

1) قطع و وصل کامل جریان
2) جلوگیری از بازگشت مایعات و گازهای عبور کرده
3) تنظیم عبور مقدار مورد نیاز مایعات و گازها
4) تنظیم و کنترل مقدار و فشار مایعات و گازها
5) کنترل و ایمن نگه داشتن دستگاه های تحت فشار
 و اصولا شیرفلکه ها در مواردی به کار می روند که برای جریان سیال (اعم از مایع و گاز ) اختلاف فشار وجود داشته باشد .

تاریخچه:

تاریخچه شیرفلکه بر میگردد به اولین شیرفلکه هایی که به‌وسیله انسان اختراع شد، همان چیزی است که  اکنون به عنوان (دریچه) آب‌بند میشناسیم. دریچه‌ای که با گذاشتن یا برداشتن آن در مسیر آب، جریان را بسته، باز یا نیمه باز می گذاشتند. شیرهای دروازه‌ای امروزی در واقع همان آب بند های قدیمی هستند.

مواد و جنس  شیرفلکه:

بنا به کاربرد، مصالحی که در ساخت شیرفلکه بکار برده می‌شود، مختلف است. در کارهای ساختمانی شیرفلکه های چدنی، برنزی، برنجی و گاهی استیل (SS) استفاده می‌شود. در کارهای صنعتی مانند، نیروگاهها، کارخانه‌های پتروشیمی، پالایشگاهها، کشتی سازی و صنایع دارویی/غذایی، بسته به نوع سیالی که از شیرفلکه عبور می‌کند ویا محیطی که شیرفلکه در آن قرار دارد، بدنه و دیگر اجزای آنرا از فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد زنگ نزن(Stainless Steel) می سازند.

شیرفلکه ها یا به‌ وسیله دست یا عملگر خودکار (Actuator) باز و بست می‌شوند.

مواد سازنده شیرآلات صنعت آب:

مواد گوناگونی در ساخت  شیرآلات صنعت  آب استفاده  می شود که غالبا  از فولاد و چدن ساخته می شوند. می توان مواد سازنده شیرآلات صنعت آب را به دو دسته تقسیم نمود:

الف – قسمت هایی که تحت فشار قرار می گیرند نظیر بدنه، پیچ ها و نظایر آن
ب – قسمت هایی که اجزای دیگر شیرآلات را تشکیل می دهند، نظیر دریچه، نشت بندها، بوش و نظایر آن.

بدنه و دیسک شیرفلکه های صنعت آب از جنس های مختلف مانند فولاد، چدن، چدن داکتیل، برنز، فولاد ضد زنگ و غیره ساخته می شوند.

به طور خلاصه مواد مصرفی در مورد شیرآلات صنعتی به شرح زیر تقسیم بندی می شوند:

استفاده از چدن خاکستری با جنس GG25  در ساخت بدنه و دیسک شیرفلکه های صنعت آب صرفا به دلیل ارزانی و  سهولت ریخته گری و ماشین کاری است.

 به دلیل ضرباتی که در موقع نصب و به خاطر شرایط کاری سخت به شیرفلکه اعمال می شود استفاده از شیرفلکه های چدن خاکستری به دلیل شکنندگی در مقابل ضربه توصیه نمی شود و این موضوع  ربطی به  فشار کاری شیرفلکه ها ندارد چون شیرفلکه های با بدنه چدن خاکستری با ضخامت جداره مناسب قابلیت  تحمل فشارهای زیاد را نیز دارند. به خاطر مسایلی که در بند قبل  قید شد شیرفلکه های با بدنه و دیسک از جنس فولاد یا چدن داکتیل استفاده می شود. اصولا شیرفلکه های با فشار کار تا  25 بار را می توان از فولاد  یا جنس داکتیل تولید کرد. ولی در فشارهای بیش تر از 25 بار حتما باید فولادی باشند. شیرفلکه های با بدنه و دیسک فولادی به دو روش سازه ی جوشکاری و یا ریخته گری قابل تولید هسنتد.

به دلیل جلوگیری از پدیده ی خوردگی گالوانیکی توصیه می شود در شرایطی که فشار کاری بیش تر از 25 بار نباشد، جنس بدنه ی شیرفلکه ها مشابه جنس خط لوله انتخاب شود بدین معنی که اگر خط لوله از جنس  فولاد است، شیرآلات نیز از جنس فولاد باشند و اگر جنس خط لوله از چدن داکتیل است شیرآلات نیز از همان جنس  انتخاب شوند.

محور شیرفلکه ها معمولا از جنس فولاد ضد زنگ X20  C13که حداقل شرایط مقاومت در برابر پوسیدگی را  داراست و قیمت  مناسبی را نیز دارد انتخاب می شود ولی نسبت به شرایط کاری ممکن است از فولادهای ضد زنگ مانند AISI  316 یا 304 AISI  نیز استفاده شود.

رینگ آب بندی شیرفلکه ها در صنعت آب بسته به نوع شیرفلکه ها دارد و می تواند از جنس فولاد ضدزنگ، برنج  و یا برنز باشد و بهتر است توسط جوشکاری در بدنه ی شیرفلکه ها تعبیه شود چون در این روش به غیر از ضد زنگ شدن محل آببندی، سختی سطحی زیادتری نیز به دست می آید که عمر شیرفلکه را زیاد می کند. بوش هایی که محور شیرفلکه ها در آن حرکت می کنند باید از جنس فسفر برنز و یا فولاد ضد زنگ  با روکش  تفلون   باشد.

بهتر است  طراحی بوش ها طوری باشد که آب به داخل یاتاقان های بدنه شیرفلکه وارد نشود. چون به غیر از پوسیدگی، موضوع رسوب گذاری آب در این محل ها نیز مهم است و به مرور زمان کارکرد شیرفلکه را سنگین و مشکل می کند. چون شیرفلکه های بزرگ صنعت آب ممکن است مدتهای طولانی باز و یا بسته باشند و هیچ  حرکتی انجام ندهند، در این صورت مشکل رسوب گرفتن محور شیرفلکه ها و بوش ها مشکل ساز خواهد شد.

لاستیک های آببندی شیرفلکه ها از جنس SBR  و NBR و EPDM  و یا ترکیبی از آنها انتخاب می شود این لاستیک ها باید شرایط خاص را دارا باشند که عبارتند از:

الف - حفظ ویژگی های ارتجاعی در طول زمان
ب- مقاومت مکانیکی خوب در برابر سایش
ج- مقاومت خوب در تماس با هوا در طول زمان
د- بهداشتی بودن

 پیچ و مهره های  مورد استفاده در داخل شیرفلکه ها و محل هایی که با آب در تماس هستند حتما باید از جنس فولاد ضد زنگ باشند. جنس پیچ و مهره ها نیز بهتر است از این نوع باشند ولی به دلیل گرانی در شرایطی که نتوان از پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ استفاده کرد. این نوع پیچ و مهره ها حداقل باید از نوع خشکه 8/8 باشند.

رنگ شیرها:

به  دلیل مقاومت خوب رنگ و عدم استفاده از تینر در مراحل پاشش رنگ، سامانه رنگ آمیزی شیرفلکه ها  اصولا باید به روش الکترواستاتیکی بوده و رنگ ها از نوع اپوکسی پودری و کوره ای باشند. این رنگ ها در درجه حرارت های حدود 180 درجه پخته می شوند. حداقل ضخامت نباید کم تر از 150 میکرون باشد. انواع دیگر پوشش حفاظتی شیرفلکه ها نیز موجود هستند که عبارتند از رنگ های لعابی که در درجه حرارت های بسیار زیاد پخته می شوند ولی به دلیل گرانی معمولا در شرایط عادی استفاده نمی شوند.

استاندارد مربوط به ابعاد شیرآلات صنعت آب:

در مورد ابعاد شیرآلات صنعت آب از جنس فولادی استاندارد رایج  DN2501  و یا معادل آن 1-7005  ISO  فاصله فلنج تا فلنج  استاندارد DN3202  و در مورد شیرآلات چدنی استاندارد فلنج  2- 7005    ISOمورد استفاده قرار می گیرند.

نکات مهمی که در ساخت شیرفلکه باید مورد توجه قرار گیرد عبارتند از:

1-  نیروی راه انداز وتجهیزات خاص راه اندازی
2- ارتعاش شیرفلکه
3- کاویتاسیون
4- تاثیر در جریان
5- میزان تحمل فشار
6- آب بندی و موادمصرفی درآب بندها
7- سهولت تعمیر و نگهداری ونصب وتنظیم آنها
88- حوضچه های آرامش

شیرفلکه ها را براساس معیارهای مختلفی می توان دسته بندی کرد:

1- براساس باز و بسته شدن دستی و خودکار بودن شیرفلکه
2- براساس جنس موادی که شیرفلکه ازآن ساخته می شود مانند چدن و برنج و...
3- براساس ساختار شیرفلکه
4- براساس سیالی که شیرفلکه جهت قطع و وصل آن استفاده می شود مانند شیرفلکه جهت سیال گاز یا آب یا ...

در ادامه به همه دسته بندی ها اشاره خواهیم کرد.