یکی از پرکاربرد ترین انواع شیرآلات صنعتی، شیر صافی می باشد. همانطور که از نام شیرصافی مشخص است، وظیفه این شیر مشابه با دیگر شیرهای مورد استفاده در سیستم لوله کشی، صرفا باز و بسته کردن جریان سیال نیست. اصلی ترین کاربرد شیرصافی، جداسازی ناخالصی های معلق در سیالات است. شیرآلات صافی در صنعت ساختمان سازی، کاربرد وسیعی دارند و در تولید آن ها از متریال های مختلفی شامل برنج، چدن، فولاد، نقره، آهن، استیل و … استفاده می شود. البته کاربرد شیرصافی به صنعت ساختمان سازی محدود نمی شود و از آن در صنایع مختلف استفاده می گردد. شیرهای صافی متناسب با جنس و نوع شیر، دارای قیمت های مختلفی هستند.
در ادامه این مقاله از وبسایت پترو صنعت کاوه، همراه ما باشید تا ضمن آشنایی با کاربرد شیر صافی، با انواع مختلف این شیر نیز آشنا شویم.
شیر صافی (Strainer) یکی از انواع اتصالات لوله می باشد که هدف اصلی استفاده از آن فیلتر مواد جامد معلق در سیال و ناخالصی های آن است.
شیرهای صافی در واقع جریان زباله های خطوط لوله شامل هر گونه رسوب و زنگ زدگی را متوقف می کنند، ضمن اینکه از بروز هر گونه خرابی در تجهیزات و فرآیندها نیز جلوگیری می نمایند.
بنابراین اصلی ترین وظیفه شیرصافی، همانند دیگر شیرآلات صنعتی، قطع و وصل کردن جریان سیال نیست، بلکه هدف اصلی آن جداکردن ناخالصی های معلق در انواع سیالات در حال جریان می باشد. اجزای اصلی این دسته از شیرها شامل توری، درپوش و بدنه است.
فیلتر وسیله ای می باشد که با قرار گرفتن در مسیر حرکت یک سیال، قادر به حذف ذرات و آلودگی های آن در اندازه های میکرونی است. تمامی شیرهای صافی نوعی فیلتر هستند و این در حالی است که فیلترها، شیر صافی به شمار نمی روند.
دریچه مورد استفاده در شیرهای صافی، از یک صفحه سوراخ دار و یا صفحه مش جهت حذف ذرات بزرگ تر از جریان فرآیند استفاده می کند. اصلی ترین تفاوت شیرهای صافی با انواع فیلترها این است که هر صفحه فیلتر در انواع مختلف، فقط یکبار قابل استفاده است. پس از آن بایستی که با فیلتر جدید جایگزین گردد. اما شیرهای صافی تا چندین بار قابل استفاده هستند.
ضمن اینکه در نظر داشته باشید که شیرصافی به دلیل داشتن منافذ بزرگ تر نسبت به انواع فیلترها، مقاومت کمی را در برابر جریان سیال ایجاد می کند. به همین دلیل افت فشار کمی را در اثر عبور سیال از صافی نیز به همراه دارد.
با توجه به اینکه فیلترها قادر هستند تا ذرات ریز و درشت موجود در سیال را فیلتر کنند، نسبت به شیرهای صافی افت فشار بیشتری را در مسیر جریان نیز ایجاد می کنند. هدف اصلی استفاده از صافی، محافظت از تجهیزات و جلوگیری از ایجاد رسوب و ناخالصی در مسیر لوله کشی می باشد. اما کاربرد اصلی فیلترها، جداسازی تمامی ذرات معلق و ریز و درشت موجود در سیال است.
در شیرصافی از دو نوع صفحه توری استفاده می شود که در ادامه به جزئیات مرتبط با این دو صفحه پرداخته ایم.
دسته ای از شیرهای صافی دارای صفحه سوراخ دار هستند. در واقع در این نوع صفحه، با استفاده از یک پانچ چندگانه، تعداد زیادی سوراخ در یک صفحه صاف با جنس ماده مورد نظر ایجاد می شود.
سپس این صفحه سوراخ دار به شکل لوله نورد شده و یا با استفاده از جوشکاری نقطه ای به یکدیگر متصل می گردند. اندازه سوراخ ها در این صفحه سوراخ دار از شیر صافی، 0.8 تا 3.2 میلی متر متغیر است. معمولا از شیرصافی با صفحه سوراخ دار برای فیلتر کردن گل و لای معمولی در لوله ها استفاده می گردد.
صفحه مش مورد استفاده در شیرصافی، از شکل دهی سیمی نازک به شکل توری ساخته می شود. اغلب این مش ها بر روی یک صفحه سوراخ دار که در نقش قفس حمایتی برای مش عمل می کند، قرار داده می شوند.
از مزیت های صفحه مش نسبت به صفحه سوراخ دار، داشتن سوراخ های بسیار ریزتر و در حد 0.07 میلی متر است. بنابراین در صورتی که در شیرصافی از صفحه مش استفاده شده باشد، می تواند ذرات ریزتری از سیال را حذف کند.
فحه سوراخ دار، داشتن سوراخ های بسیار ریزتر و در حد 0.07 میلی متر است. بنابراین در صورتی که در شیرصافی از صفحه مش استفاده شده باشد، می تواند ذرات ریزتری از سیال را حذف کند.
کاربرد شیر صافی چیست؟
شیرصافی معمولا در ابتدای خط لوله کشی صنعتی و سیستم پایپینگ نصب می گردد. اینگونه از ورود هر گونه ناخالصی و ذرات جامد به مسیر لوله کشی جلوگیری می شود.
سوراخ هایی که برای شیرصافی در نظر گرفته می شود، با توجه به حساسیت پروژه و همینطور محیط کاری، می تواند ریز و یا درشت باشد. ضمن اینکه با توجه به نوع کاربردی که شیر صافی در آن استفاده می شود، از طراحی بدنه متفاوتی نیز برخوردار می باشند.
بنابراین همانطور که از نام این دسته از شیرآلات صنعتی مشخص است، این شیرها با قرار گرفتن در مسیر جریان سیال، برای فیلتر کردن آن ها کارایی دارند. از جمله کاربردهای شیرصافی در صنایع مختلف، موارد زیر است:
شیرصافی در مسیر سیالات مختلفی شامل آب، بخار، نفت، گاز، هوای فشرده، روغن، سیالات خورنده و حتی فاضلاب قابل استفاده است. این محصول با فیلتر سیال، منجر به افزایش عمر مفید تجهیزات می شود. ضمن اینکه با استفاده از آن ها دیگر نیازی به پمپ های گران قیمت نخواهد بود.
در بخش های مختلف صنعت، خطوط انتقال طراحی شده برای برخی سیالات، نسبت به ذرات خارجی و ذراتی که به دلیل اکسیداسیون تولید می شوند، بسیار حساس هستند.
در واقع وجود هر گونه ذرات معلق و ناخالصی ها در سیال، منجر به آسیب دیدن خطوط لوله و همینطور شیرآلات می گردد. در چنین شرایطی بهترین راهکار تصفیه و پالایش سیال قبل از ورود به سیستم لوله کشی است.
از مزیت های استفاده از شیرصافی در ابتدای سیستم لوله کشی سیال، عدم نیاز به پاکسازی قطعات و تجهیزات در فواصل زمانی کوتاه مدت می باشد. چراکه وقتی از شیر صافی در صنایع مختلف استفاده می شود، با فیلتر ناخالصی های سیال، از ایجاد رسوب در مسیر لوله کشی و تجهیزات جلوگیری می کند.
در صورتی که از شیرصافی استفاده نشود، به مرور مسیر لوله کشی و تجهیزات دچار رسوب می شوند. ضمن اینکه پاکسازی سیستم لوله کشی سیال، با هزینه بالایی همراه است. در صورتی که به دلیل خطای انسانی، تمیز کردن لوله ها در بازه زمانی طولانی صورت بگیرد، منجر به آسیب دیدن اتفاقی قسمتی از سیستم لوله کشی خواهد شد.
این آسیب برای هر صنعت و هر واحد تولیدی با ریسک بالای توقف کار برای بازسازی قطعه معیوب همراه است. خوشبختانه شیرصافی فواصل زمانی پاکسازی لوله و تمامی قطعات از رسوبات را افزایش داده است.
از دیگر مزیت های شیرصافی موارد زیر است:
شیرهای صافی خود به عنوان یک فیلتر در مسیر جریان سیال عمل می کنند. اما خود نیز به صورت دوره ای به بازدید و پاکسازی نیاز دارد.
در صورتی که در بازه های زمانی مشخص، اقدام به بازدید و پاکسازی دوره ای شیر صافی نشود، مواد زائد به مرور انباشته شده و مانعی در برابر جریان سیال خواهند بود. اینگونه ضمن ایجاد افت فشار، منجر به افت عملکرد تمام سیستم نیز می شوند.
همینطور در صورتی که سیستم پایپینگ دارای تغییر جهت باشد، سیال عبوری با استفاده از شیرصافی دچار افت فشار می گردد. از دیگر معایب شیرصافی، امکان بروز مشکل در اتصالات فلنجی و همینطور نشتی در قسمت درزگیر می باشد.
شیرهای صافی و یا استرینرها از پرمصرف ترین شیرآلات در صنایع مختلف می باشند. به طوری که در صنعت های مختلف، به وجود شیر صافی در درون سیستم لوله کشی نیاز است. اغلب شیرهای صنعتی برای جداسازی ناخالصی های معلق در سیالات و همینطور تصفیه آن ها، بر اساس استانداردهای ASME B16.5 و ASME B16.25 و API 600 و ANSI B16.10 ساخته می شوند. ضمن اینکه پس از ساخت نیز بر اساس استاندارد API 598 نیز مورد تست و بررسی قرار می گیرند.
در ادامه پیرامون انواع شیرهای صافی شامل موارد زیر توضیحاتی را آورده ایم:
همانگونه که از نام شیر صافی Yشکل مشخص می باشد، طراحی این شیر به شکل Y است. از این شیر جهت جداسازی و صاف کردن ذرات معلق در داخل مایعات و گازها استفاده می گردد. عملکرد مکانیکی این شیر اینگونه است که با توجه به منافذی که دارد، منجر به جداسازی ذرات می گردد.
این دسته از شیرهای صافی، به دلیل شکل خاص و نحوه طراحی که دارند، نسبت به دیگر شیرهای صافی، تغییر جهت کمتری دارند. اینگونه سیال به راحتی از داخل آن ها عبور می کند. شیرهای صافی Y شکل، از قابلیت باز شدن و تمیز کاری نیز برخوردار هستند.
شیرصافی نوع سبدی و یا T شکل، دارای یک محفظه عمودی شکل می باشد. افت فشار در این شیر نسبت به شیرصافی Y کمتر است. این نوع شیر به صورت افقی در سیستم لوله کشی نصب می شود. ضمن اینکه برای نصب آن از پایه های حمایتی سنگینی استفاده می گردد.
شیرهای صافی دو سبدی همانگونه که از نامشان مشخص است، دارای دو سبد هستند. در صورتی که یکی از سبدها جهت تمیز کاری و سرویس از مسیر جریان سیال خارج گردد، با چرخاندن می توان سبد دوم را در مسیر جریان قرار داد.
شیرصافی موقتی در اشکال هندسی مختلفی تولید می شود. طراحی آن به گونه ای است که در میان دو فلنج در مسیر جریان سیال قرار می گیرد. کاربری شیر صافی بسیار آسان است و می توان از آن در بخش های مختلف خطوط لوله استفاده کرد.
از شیرصافی بک فلاش به همراه یک لوله حاوی آب، در محل جمع شدن رسوب استفاده می گردد که کاربرد آن تخلیه سریع رسوبات است.
برای تخلیه رسوبات با استفاده از این شیر، باید شیرصافی و شیر لوله آب به صورت همزمان باز گردند. اینگونه با ورود آب با سرعت بالا و فشار زیاد، منجر به خروج تمامی رسوبات می شود.
شیرصافی خود تمیز شونده دارای کارکرد اتوماتیک است. به طوری که با استفاده از جریان سیال، به طور خودکار و بدون نیاز به استفاده از نیروی انسانی، تمامی رسوبات از سیستم لوله کشی خارج می شود.
شیرهای صافی بر اساس جنس بدنه نیز دارای انواع مختلفی هستند که در ادامه پیرامون هر یک توضیحاتی را آورده ایم.
در ساخت این نوع از صافی از فلز آلیاژی چدن داکتیل استفاده می گردد. شکل ظاهری بدنه این محصول متشکل از یک سه راه 45 درجه است که در قسمت دهانه 45 درجه آن یک توری استیل نصب گردیده است.
در کل شیرهای صافی با استفاده از متریال های مختلف تولید می شوند و قادر به تحمل فشارهای مختلف تا 25 بار هستند. اما شیرصافی چدنی معمولا تا فشار کاری 16 بار در سیستم های آبی مورد استفاده قرار می گیرد. چراکه مقاومت بالایی در برابر فرسایش و خوردگی دارد.
برای شیر صافی چدنی از یک توری استیل استفاده شده است که در تمام مدت عمر کارکرد، درون آب و محیط خورنده قرار می گیرد. به همین دلیل دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی است و طول عمر بالایی دارد. درپوش انتهایی این مخزن نیز از قابلیت باز و بسته شدن برخوردار می باشد تا اینگونه امکان تمیز کردن آن و استفاده مجدد از آن فراهم گردد. انتهای دهانه این نوع شیر نیز معمولا با استفاده از پیچ و مهره کور می گردد.
برخی از نمونه های شیرهای صافی چدنی، دارای لاینینگ های مختلفی هستند و جهت استفاده در سیستم های آب شور و همینطور برخی سیالات خورنده کارایی دارند.
استفاده از شیرهای چدنی در پروژه هایی که همراه با شوک حرارتی و مکانیکی همراه است، توصیه نمی شود.
شیرصافی برنجی به شکل فورج و با آلیاژ برنج و برنز ساخته می شود و در سایز های 0.5 تا 2 اینچ به بازار عرضه می گردد. شیرهای برنجی از قابلیت نصب به صورت عمودی و افقی برخوردار هستند. شیرصافی برنجی دارای دو نوع سبک و سنگین می باشد و از نظر تحمل فشاری در گروه های 10، 16، 20 و 25 بار قرار دارد.
شیرصافی فولادی از نظر مقاومت در برابر دماهای بالای 400 درجه سانتی گراد و همینطور فشارهای ناگهانی، در سطح بالایی قرار دارد. ضمن اینکه علاوه بر مقاومت استاتیکی، از نظر مقاومت مکانیکی نیز تا حد قابل قبولی مورد اعتماد است و کارایی دارد.
فشار کاری برای شیرهای صافی، نشان دهنده میزان فشار کاری است که توسط آن ها قابل تحمل می باشد. شیرصافی فولادی متناسب با کاربرد و بر اساس استاندارد ASME B16.34 در کلاس های مختلفی طراحی و تولید می گردند.
در صورتی که به مقاومت مکانیکی و حرارتی بسیار بالایی نیاز باشد، از شیر فولادی کربنی استفاده می گردد.
شیرصافی استنلس استیل جهت استفاده در سیستم و همینطور برخی سیال های خاص کارایی دارد. جنس استنلس استیل منجر به کاهش اصطکاک می گردد و به دلیل برخورداری از سطح صیقلی، تمیز کاری شیرهای صافی از این جنس آسان تر است. شیرصافی استنلس استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار، دما و همینطور خورندگی، بسیار مورد توجه مهندسین و مصرف کنندگان قرار دارد.
جهت نصب شیرهای صافی نیز مشابه با شیرهای یکطرفه بسیار مهم است. این مورد معمولا توسط شرکت های سازنده رعایت می شود. اما در صورتی که جهت نصب شیرصافی مشخص نشده باشند، باید جهت نصب آن را با توجه به مدلی که دارد، رعایت کنید.
به عنوان مثال در شیرصافی مدل Y، در زمان نصب افقی قسمت درب صافی بایستی که به سمت پایین قرار داشته باشد تا ذرات جامد و ناخالصی های سیال در قسمت پایین سبد صافی قرار بگیرد. این شیوه نصب زمانی که احتمال تبخیر سیال وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرد. در شرایط نصب عمودی، درب شیر باید به سمت بالا قرار داشته باشد.
جهت نصب شیرهای صافیT شکل، بهتر است که در محل نصب به اندازه دو برابر ارتفاع شیر فضا در نظر گرفته شود. اینگونه امکان باز و بسته کردن شیر و همینطور عملیات تمیز کاری آن با سهولت بیشتری صورت می گیرد.
مراحل نصب شیرصافی
توجه داشته باشید که زمانی که سیستم در حال کار است، نباید درپوش آن را بردارید. چراکه این امر منجر به پاشیده شدن سیال به اطراف می گردد. تعمیرات شیرصافی را باید پس از خنک شدن توری انجام دهید. چنانچه امکان تبخیر سیال وجود داشته باشد، نیاز است که صافی به صورت افقی نصب گردد.
در این مقاله از پترو صنعت کاوه به ارائه جزئیاتی کامل شیرصافی پرداختیم. شیرهای صافی جزو پرکاربردترین شیرها در صنعت به شمار می روند. در بخش های مختلف سیستم لوله کشی صنعتی به سیالات تصفیه شده و تمیز و بدون هر گونه ذرات جامد نیاز است. به همین دلیل لازم است از شیرهای صافی برای رسیدن به این موارد استفاده گردد.
شیرهای صافی معمولا در خطوطی که ذرات معلق منجر به اختلال در سیستم می شود، کارایی دارند. با تصفیه سیالات با استفاده از شیر صافی، طول عمر تجهیزات نیز افزایش پیدا می کند. در اغلب موارد شیرهای صافی جهت محافظت از تجهیزات شامل شیرهای برقی، پمپ ها، مبدل های حرارتی، تله بخار و … کارایی دارند.
برای بسیاری از کاربران این سوال وجود دارد که کدام یک از انواع شیرصافی برای کاربردی که مدنظر دارند، مناسب تر است. در خرید شیرصافی باید به فاکتورهای مختلفی شامل اندازه دریچه ها، دمای محیط و محل نصب شیرصافی، سطح فشار در سیستم، جهت نصب، نوع سیالی که باید تصفیه شود، نحوه نگهداری و تعمیر و … توجه گردد.
مجموعه پترو صنعت کاوه ارائه دهنده انواع شیرآلات صنعتی از جمله انواع شیرهای صافی می باشد. شما عزیزان می توانید ابتدا از طریق تماس با کارشناسان تیم فروش مجموعه، پیرامون شیر صافی مورد نظر و متناسب بودن آن با کاربردی که مدنظر دارید، مشاوره دریافت کنید. سپس اقدام به ثبت سفارش و خرید شیر صافی با کیفیت بالا و قیمت مناسب از طریق این مجموعه نمایید.
تماس با کارشناسان ما
ساسان شمس
امیرحسین شمس
امیر مسعود دباغی
حدیث باقری
مارال مرادی
مهدی نگین دار