شیر توپی | بال ولو چیست ؟
Ball Valve، یا همان شیر توپی یکی از انواع ولو دورانی که از المان توپی شکل (کروی) برای عبور و توقف سیال استفاده می کند. اکثر شیرهای توپی از نوع عملکرد سریع و با چرخش 90 درجه ای دستگیره عمل می کنند.
تفاوت اصلی بال ولو با سایر ولوها در این است که نقش باز و بسته کردن مسیر در سایر شیرها بر عهده المان مسدود کننده (دیسک یا همان مجرابند است) اما در شیر توپی مجرای عبور سیال با چرخش 90 درجه در نقش مجرابند عمل می کند و جریان سیال را قطع یا وصل می کند.
در بال ولو های بزرگ به نیروی زیادی برای باز و بسته کردن المان مسدود کننده نیاز است؛ به همین دلیل از عملگرهای پنوماتیک و گیربکسی برای باز و بسته کردن شیرهای توپی بزرگ استفاده می کنند.
سیال عبوری از این شیرها با توجه به طراحی های متنوع و مواد متنوعی که در طراحی این شیرها به کار می رود، می تواند مایع، گاز، ماده خورنده و اسیدی در محدوده دمایی و فشاری گسترده باشد. به این شیرها، شیر گاز و ON/OFF Valve نیز گفته می شود.
شیر توپی با توجه به نوع و محل کاربرد در انواع مختلف تولید می شود و اجزای متغیر و ثابت متفاوتی دارد. اجزای یک بال ولو ساده به شکل مقابل است.
شیرهای توپی انواع مختلفی دارد که بر اساس ساختمان طراحی، اندازه مجرای شیر، عملگر و جنس به شکل زیر دستهبندی می شوند:
علاوه بر موارد فوق هنگام انتخاب و خرید بال ولو ها به نوع اتصال، بازه فشاری و دمایی و موارد تخصصی تر دیگری همچون سایز المان مسدود کننده یا دیسک توپی، استانداردهای تعریف شده و... توجه داشت.
انواع بال ولو براساس ساختمان طراحی
تمام جوش(یکپارچه) (Welded Body)
المان مسدود کننده از انتها یا قسمت پایینی لوله به نشیمنگاه متصل است. شیرهای توپی با ورودی از پایین دارای اتصالات پیچی و فلنجی هستند.
از این شیرها در صنایع مختلف مانند استخراج نفت و گاز ، تصفیه آب و دوغاب میتوان استفاد. از شیرهای کوچک گرفته تا شیرهای بزرگ با فشارهای شدید سیال میتوان از بال ولو با ورودی از پایین بهره برد.
فلوتینگ(شناور) (Floating)
این مدل المان توپی شکل مسدود کننده جریان در این نوع شیر توپی به صورت کامل در آب شناور است و فقط از قسمت بالایی به نشیمنگاه متصل است؛ به همین دلیل صرفا برای فشار کاری پایین مورد استفاده قرار می گیرند.
ترونیون (Trunnion) (Double Check)
بال ولو ها براساس اندازه مجرا شیر
Full-bore
بال ولوها بر اساس جنس
برنز
کاربرد این جنس متنوع است و با آلیاژهای مختلف همچون آلومنیوم می تواند ترکیب شود. از شیر توپی با این جنس میتوان در صنایع مختلف مانند ، خطوط انتقال آب دریا، اتصلات فلنجی و … استفاده کرد.
استنلس استیل
در محیط های که سیال خورنده است یا فشار و دمای سیال بالاست از استنلس استیل استفاده می کنند. فولاد ضد زنگ انواع مختلفی دارد که از پرکاربرد ترین آن ها میتوان به نوع304 (8/18) و نوع 316(10/18) اشاره کرد. در هنگام استفاده از این جنس در شیرها باید به این نکته توجه داشت که استنلس استیل به گشتاور بیشتری نسبت به سایر جنس های که میتوان استفاده کرد، نیاز دارد.
پلیمری
در مصارف کشاورزی و آبیاری و همچنین سیالات خورنده مانند اسید از این جنس میتوان استفاده کرد، تنوع این نوع جنس بالاست و از پرکاربردترین آن ها میتوان به TUP, PVC, UPVC, PP اشاره کرد.
برنجی
معمولا برای سیالاتی که فشار و دمای پایینی دارند، مانند گاز شهری و قطع وصل جریان آب، مورد استفاده قرار می گیرند و به صورت یک تکه طراحی می شوند.
مزایا و معایب شیر توپی
نقاط قوت ( مزایا) نقاط ضعف (معایب) نقاط قوت ( مزایا)- عملکرد سریع
- به حداقل رساندن نشت
- ابعاد کوچک تر و وزن سبک تر نسبت به شیر کشویی
- تنوع ابعاد و اشکال
- عملکرد ایمن در فشار و دمای عملیاتی بال
- عدم نیاز به روانکاری
- عدم کارایی مناسب در تنظیم جریان
- تجمع رسوبات سیالات دوغابی در حفره های ولو و افزایش استهلاک شیر
- احتمال افزایش خیزاب فشار در اثر باز و بسته کردن سریع شیر و آسیب رسیدن به تجهیزات پایین دست جریان
- محدودیت بازه دمای عملیاتی
