شیر توقف عمدتاً برای تنظیم و توقف جریان سیال از طریق خط لوله استفاده می شود. آنها با دریچه هایی ماننددریچه های توپو شیرهای دروازه ای به این دلیل که به طور خاص برای کنترل جریان سیال طراحی شده اند و به خدمات بسته شدن محدود نمی شوند. دلیل نامگذاری شیر توقف این است که طرح قدیمی‌تر بدن کروی مشخصی را ارائه می‌کند و می‌تواند به دو نیمکره تقسیم شود که توسط استوا از هم جدا می‌شوند، جایی که جریان تغییر جهت می‌دهد. عناصر داخلی واقعی نشیمنگاه بسته معمولاً کروی نیستند (مثلاً دریچه‌های توپی) بلکه معمولاً مسطح، نیم‌کره یا پلاگین هستند. دریچه های گلوب در هنگام باز بودن بیشتر از شیرهای دروازه ای یا توپی جریان سیال را محدود می کنند و در نتیجه افت فشار بیشتری از طریق آنها ایجاد می شود. شیرهای گلوب دارای سه پیکربندی بدنه اصلی هستند که برخی از آنها برای کاهش افت فشار از طریق شیر استفاده می شود. برای اطلاعات در مورد شیرهای دیگر، لطفاً به راهنمای خرید شیر ما مراجعه کنید.

طراحی سوپاپ

شیر توقف از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: بدنه و نشیمن سوپاپ، دیسک و میل سوپاپ، پکینگ و کاپوت. در حین کار، ساقه رزوه شده را از طریق چرخ دستی یا محرک سوپاپ بچرخانید تا دیسک سوپاپ را از روی صندلی سوپاپ بلند کنید. مسیر عبور سیال از شیر دارای یک مسیر Z شکل است تا سیال بتواند با سر دیسک شیر تماس بگیرد. این با دریچه های دروازه ای که در آن سیال عمود بر دروازه است متفاوت است. این پیکربندی گاهی اوقات به عنوان یک بدنه شیر Z شکل یا یک شیر T شکل توصیف می شود. ورودی و خروجی با یکدیگر در یک راستا قرار دارند.

تنظیمات دیگر شامل زاویه ها و الگوهای Y شکل است. در شیر توقف زاویه ای، خروجی 90 درجه از ورودی است و سیال در امتداد مسیر L شکل جریان دارد. در پیکربندی بدنه شیر Y شکل یا Y شکل، میل سوپاپ در 45 درجه وارد بدنه شیر می شود، در حالی که ورودی و خروجی در یک خط باقی می مانند، مانند حالت سه طرفه. مقاومت الگوی زاویه ای در برابر جریان کمتر از الگوی T شکل است و مقاومت الگوی Y شکل کوچکتر است. شیرهای سه طرفه رایج ترین در بین این سه نوع هستند.

دیسک آب بندی معمولاً برای قرار گرفتن روی صندلی سوپاپ مخروطی است، اما می توان از یک دیسک تخت نیز استفاده کرد. هنگامی که شیر کمی باز می شود، سیال به طور یکنواخت در اطراف دیسک جریان می یابد و سایش روی صندلی و دیسک شیر توزیع می شود. بنابراین، هنگامی که جریان کاهش می یابد، شیر به طور موثر کار می کند. به طور کلی، جهت جریان به سمت سمت ساقه سوپاپ است، اما در محیط با دمای بالا (بخار)، زمانی که بدنه شیر خنک می شود و منقبض می شود، جریان اغلب معکوس می شود تا دیسک شیر به طور محکم بسته شود. شیر می‌تواند جهت جریان را تنظیم کند تا از فشار برای کمک به بسته شدن (جریان بالای دیسک) یا باز شدن (جریان زیر دیسک) استفاده کند، بنابراین به شیر اجازه می‌دهد بسته یا باز نشد.

دیسک یا دوشاخه آب بندی معمولاً از طریق قفس به سمت صندلی سوپاپ هدایت می شود تا از تماس مناسب، به ویژه در کاربردهای فشار بالا اطمینان حاصل شود. برخی از طرح‌ها از صندلی سوپاپ استفاده می‌کنند، و مهر و موم سمت میله سوپاپ پرس دیسک به نشیمنگاه سوپاپ متصل می‌شود تا فشار روی پکینگ پس از باز شدن کامل دریچه آزاد شود.

با توجه به طراحی عنصر آب بندی، شیر توقف را می توان به سرعت با چندین چرخش ساقه سوپاپ باز کرد تا به سرعت جریان را شروع کند (یا بسته شود تا جریان را متوقف کند)، یا به تدریج با چرخش های متعدد ساقه سوپاپ برای تولید بیشتر باز شود. جریان تنظیم شده از طریق شیر اگرچه گاهی اوقات از دوشاخه ها به عنوان عناصر آب بندی استفاده می شود، اما نباید آنها را با شیرهای پلاگین، که دستگاه های یک چهارم چرخش هستند، اشتباه گرفت، مشابه دریچه های توپی، که برای توقف و شروع جریان از شمع به جای توپ استفاده می کنند.

کاربرد

دریچه های توقفبرای خاموش کردن و تنظیم تصفیه خانه های فاضلاب، نیروگاه ها و کارخانه های فرآیند استفاده می شود. آنها در لوله های بخار، مدارهای خنک کننده، سیستم های روانکاری و غیره استفاده می شوند که کنترل مقدار سیال عبوری از شیرها نقش مهمی دارد.

مواد انتخابی بدنه شیر کره معمولاً چدن یا برنج / برنز در کاربردهای کم فشار و فولاد کربن آهنگری یا فولاد ضد زنگ در فشار و دمای بالا است. مواد مشخص شده بدنه سوپاپ معمولاً شامل تمام قطعات تحت فشار است و "تریم" به قطعاتی غیر از بدنه سوپاپ، از جمله نشیمنگاه، دیسک و میل سوپاپ اشاره دارد. اندازه بزرگتر توسط کلاس فشار کلاس ASME تعیین می شود و پیچ ها یا فلنج های جوشکاری استاندارد سفارش داده می شوند. اندازه‌گیری شیرهای گلوب نسبت به اندازه‌گیری برخی دیگر از شیرها تلاش بیشتری می‌کند، زیرا افت فشار در سراسر شیر می‌تواند مشکل‌ساز باشد.

طراحی ساقه بالارونده رایج ترین استدریچه های توقف، اما دریچه های ساقه بدون بالا آمدن نیز یافت می شود. کاپوت معمولاً پیچ و مهره است و می توان به راحتی در هنگام بازرسی داخلی شیر آن را جدا کرد. جای سوپاپ و دیسک به راحتی قابل تعویض است.

دریچه‌های توقف معمولاً با استفاده از محرک‌های پیستونی یا دیافراگم پنوماتیکی خودکار می‌شوند که مستقیماً روی میل سوپاپ عمل می‌کنند تا دیسک را در موقعیت خود قرار دهند. پیستون / دیافراگم می تواند به صورت فنری بایاس شود تا در صورت از دست دادن فشار هوا، شیر را باز یا بسته کند. یک محرک چرخشی الکتریکی نیز استفاده می شود.