شیرهای توپی، کروی، شیر گازی، Ball valve همگی نام یک مدل از شیرهای ربع گرد هستند که مانند تمامی انواع دیگر از شیرآلات وظیفه قطع و وصل جریان را دارند. این نوع از شیر‌ها عمدتاً برای تنظیم جریان به کار نمی‌روند و وظیفه اصلی آنها قطع و وصل کردن جریان می‌باشد. یعنی یا باید تماماً باز (fully open) یا تماماً بسته(fully closed) باشند.
ویژگی‌های شیرآلات توپی
این نوع از شیر آلات به دلیل ساختمان ساده، آب‌بندی بسیار مناسب (bubble tight)، فضای کم و تعمیرات بسیار راحت و کم بسیار مورد توجه طراحان در صنایع مختلف قرار دارند که از جمله آنها می‌توان به تأسیسات ساختمانی و صنعتی، آب و اضلاب، نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع غذایی و دارویی اشاره کرد.
در شکل زیر می‌توان ساختمان داخلی یک بال ولو را مشاهده کرد.
شیرهای توپی می‌توانند دارای کانکشن‌های فلنچی، دنده‌ای، لب جوش، ساکت ولد، نیپل دار، یک سر فلنج یک سر دنده و… باشند.
انواع شیرآلات توپی بر اساس نوع بور
در شیرهای توپی به قسمتی که سیال از درون شیر عبور می‌کند Bore (بور) گفته می‌شود. این نوع از شیر‌ها بر اساس نوع بور به سه دسته‌بندی رایج تقسیم می‌شوند.
اولین نوع فول بور (full bore) می‌باشد که در این حالت سایز بور در قسمت‌های مختلف شیر با دهانه ورودی فلنج یکی می‌باشد. یعنی قطر بور در وسط شیر با قطر آن در ورودی و خروجی یکسان می‌باشد. در مدل‌های reduced bore این قضیع برعکس می‌باشد. اگر سایز خط به طور مثال ۴ اینچ می‌باشد قطر بور در وسط شیر توپی ۳ اینچ می‌باشد. مسلماً افت فشار در شیرهای reduce bore بیشتر از شیر توپی فول می‌باشد. شیرهای ردویس از نظر قیمتی ارزان‌تر از فول می‌باشند. در بسیاری از خطوط نفت و گاز برای تمیز کردن خطوط از دستگاه pig استفاده می‌شود. در چنین خطوطی نباید از شیر توپی ردیوس استفاده کرد زیرا دستگاه درون شیر گیر می‌کند و صدمه می‌بیند.
در این تقسیم‌بندی می‌توان «وی بال‌ها» را نیز آورد. V Ball اسم نوع دیگری از شیرهای توپی می‌باشد که در آنها نوع گوی مسدود‌کننده به شکل حرف V می‌باشد. این نوع از شیر‌ها عمدتاً به صورت کنترل ولو استفاده می‌شوند به عبارت دیگر نوعی از شیرهای توپی می‌باشند که برای تنظیم دبی جریان قابل استفاده هستند. در شکل زیر یک مدل از وی بال‌ها نمایش داده شده است.
شیرهای توپی می‌توانند به صورت دستی، گیربکسی و با عملگر برقی و بادی باز یا بسته شوند.
مزایای استفاده از شیرآلات توپی
از مزایای شیرهای توپی نسبت به سایر شیر‌ها می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
۱- شیرهای توپی به دلیل اصطکلک و طول کورس کمتری که دارند در بازه زمانی کوتاه‌تر و با نیروی مورد نیاز کمتری باز و بسته می‌شوند بنابراین در شرایط کاملاً مشابه نسبت به شیرهای کشویی که به نیرو و زمان بیشتری نیاز دارند ارجحیت دارند. در واقع با ۹۰ درجه چرخش شفت شیر به صورت کامل باز یا بسته می‌شود.
۲- در هنگام سایز کردن شیرهای توپی برای خط باید به این نکته توجه داشت که میزان دبی عبوری از آنها (Cv) بسیار زیادتر از شیرهای دیگر می‌باشد بنابراین باید بر اساس Cv مورد نیاز سایز شوند نه بر اساس سایز خط. در خیلی از مواقع یک شیر توپی می‌تواند تا دو برابر شیر سوزنی هم سایز خود سیال عبور دهد.
۳-فشردگی این نوع از شیر‌ها بسیار بیشتر از سایر شیر‌ها می‌باشد. به طور مثال در یک شیر کشویی بونتی به اندازه قطر خود شیر مورد نیاز است تا هنگامیکه تیغه بالا می‌آید درون آن قرار گیرد. در شیر کشویی برای بالا آمدن stem باید فضایی در نظر گرفت در صورتیکه شیرهای توپی بدون نیاز به فضای زیادی باز می‌شوند.
درون شیرهای توپی و در اطراف گوی آن آب‌بندی تفلونی (از جنس PTFE) قرار دارد که باعث جلوگیری از نشتی درون شیر می‌شود. تفلون ضریب اصطکاک بسیار پایینی دارد و تا دمای ۲۲۰ درجه سانتیگراد تحمل می‌کند. بدیهی است که اگر سیال عبوری از شیر دمای بالاتر از ۲۲۰ درجه سانتیگراد داشته باشد یا باید از شیرهای توپی با آب بند فلز به فلز استفاده شود و یا به جای PTFE از الاستومر‌هایی با قابلیت تحمل دمای بالاتر استفاده شود.
بدون دیدگاه