شیر فشار شکن چیست؟ بررسی کامل شیر فشار شکن

 

P R V یا شیر فشار شکن وسیله ای است که برای کاهش یا شکستن فشار سیال ها استفاده میکنند، در صنایع از سیستم لوله کشی    حفاظت کرده و از فشار اضافی جلوگیری می کند.

این فشار شکن ها باعث افزایش ایمنی آنها می شود و از صدمه زدن به اجزا های دیگر جلوگیری می کند؛ همچنین وسیله ی فشار شکن قطعه ای ضروری و لازم در سیستم مورد نظر می باشد. این قطعه فشار سیالات را ثابت نگه داشته و از آسیب های جدی جلوگیری می کند.

اگر اجسام خارجی به این قطعه ورود کند، این قطعه کارایی خود را به حداقل می رساند و با افت مواجه می شود برای جلوگیری از این عملکرد باید در کنار این قطعه ها از شیر های صافی که اجسام خارجی را جداسازی می کند استفاده نمایید.

در هر زمان که فشار سیستم به مقدار مشخص شده که از قبیل تعیین شده برسد شیر باز شده و فشار آن را تنظیم می کند و هنگامی که فشار آن به مقدار مناسبی برسد این قطعه بسته می شود.

آشنایی با شیر فشار شکن

این شیر ها به صورت کاملا خودکار فشار را بالا برده تا باعث شود که ورودی ها را به تعادل برساند.

برای اینکه از فشار استاتیک پیشگیری کند، شیر جریان را قطع می کند. در گاهی اوقات نیاز است که فشار سیال ها را کنترل کنیم که در افزایش و کاهش فشار مشکلی رخ ندهد.

از مهم ترین کاربرد های شیر فشار شکن در سیستم ها این است که از اتصالات و لوله کشی در برابر فشار زیاد و در برابر تغییر ناگهانی حفاظت می کند که بطور خودکار شیر فشار شکن افزایش فشار خون را تشخیص میدهد و با باز و بسته شدن فشار سیستم را در حد مناسب نگه میدارد. و در کاهش های ناگهانی در شبکه و خطوط بعه مقدار زیادی از هدر رفت سیال ها جلوگیری می کند.

این شیر ها باید در سیستم های استفاده شود که فشار بالایی دارند، پس باید در زمانی که لوله کشی موتور خانه اجرا می شود توجه لازم را داشته باشیم.

 

نحوه ی عملکرد شیر فشار شکن

نیرویی که از سوی  سیال ها به وجود می آید باعث بستن مسیر می شود و نیروی مخالف از سوی فنر گرفته و تمایل به باز کردن مسیر جریان را دارد. که این عملکرد بر اساس کنش و واکنش میان دو نیرویی که مخالف هم هستن در کنار یکدیگر است که این دو نیرو باعث می شود که همدیگر را خنثی کنند.

به دلیل اینکه خاصیت واکنش گر بودن متغیر فنر که مناسب با تغییرات ورودی طراحی شده است، باعث می شود فشار خروجی به صورت پایدار باقی بماند.

از این شیر فشار شکن در صنعت آب و فاضلاب، سیستم کشاورزی و آبرسانی ، صنعت مواد غذایی ، تجهیزات لباسشویی ، استرلیزه کردن بخار ، تجهیزاتی که از فشار کم استفاده می شود.

و همچنین جنس و مدل شیر های فشار شکن چدنی فلنج دار و شیر های برنجی دنده ای می باشد.

 

انواع قطعه شیر فشار شکن

این قطعه ، از لحاظ عملکردی به دو دسته مستقیم و پایلوت دار تقسیم می شوند.

شیرهای تقلیل فشار مستقیم

یکی از ساده ترین شیرهایی است که باعث می شود فشار شیر کاهش یابد. فشار بخار خروجی از شیر به قسمت پایین دیافراگم فشار وارد می کند سپس فنر نیرویی به سمت پایین وارد کرده وجمع این نیروها در جهت های مخالف باعث باز و بسته شدن شیر می شود.

شیرهای تقلیل فشار پایلوت دار

در این نوع شیر ها به دلیل پایلوت بودن به کاهش فشار واکنش میدهد و باعث می شود شیر مستقیم عمل کند. و در شیر های فشار شکن برای  کارهایی که فشار بسیار مهم است مورد استفاده قرار می گیرد.

که این نوع شیر ها دو نوع دیاگرافمی و پیستونی را شامل می شود.

نوع پایلوت دار پیستونی

در این نوع از شیر فشار شکن یک پیستون در بخش اصلی قرار داده شده است . این مدل شیر در خطوط بخار کاربرد دارند.

کنترل بالایی در کاهش فشار با میزان نوسان دارند . شیرهای پیلوت دار پیستونی بسیار مقاوم هستند و در کاهش و افزایش جریان دارند و در صنعت ساختمان و کشاورزی و ابیاری کاربرد های فراوانی دارد.

نوع پایلوت دار دیافراگمی

وسیله ای که باعث می شود شیر اصلی به کار بیوفتد دیافراگم بزرگی است که در این نوع فشار پایلوت دار وجود دارد و عملکرد تقریبا مشابهی به شیر های کنترلی دارند.

با حفظ جریان های بالا و هم چنین کنترل شیر اصلی توسط دیافراگم سبب میشود کاهش فشار زیاد شود . این شیر در صنعت ساختمان سازی، تجهیزات تهویه مطبوع استفاده می شود .

از نظر سیال به دو دسته هیدرولیکی و پنوماتیک تقسیم میگردد :

شیر هیدرولیکی

وظیفه ی اصلی این شیرها حفاظت از پمپ و مدار در برابر افزایش فشار ناگهانی که در مدار وجود دارد است.

در عبارت دیگر فشار هیدرولیک با مقاومت بار در برابر جریان پمپ هیدرولیک به وجود می آید. پمپ هیدرولیک نیز باید این فشار وجود آمده را تحمل کند.

شیر هیدرولیک یک اهرم دستی دارد که وظیفه دارد جریال سیال را بر عهده بگیرد.  شیر فشار شکن هیدرولیک در صنایع سیمان، صنایع خودروسازی ،صنایع فولاد کاربرد دارد.

کار کردن با شیر فشار شکن هیدرولیک کمی با بقیه ی شیر ها متفاوت بوده است که فشار در مسیر با اثر مقاومت به جود می آید. یا به عبارت دیگر در برابر پمپ هیدرولیک فشار آن با مقاومت بار انجام می شود.

 

 

شیر پنوماتیک

این شیر قطعاتی مانند کنترلر ، عملگر و پوزیشنر دارد که باعث ایجاد افت می شود . فشار جریان سیال به وسیله سنسور حس شده به کنترلر ارسال می گردد. شیر فشارشکن پنوماتیک در صنایع کشاورزی ،صنایع غذایی ،صنایع چوب،صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرد.

قطعه شیر پنوماتیک بطور خودکار ، فشار زیاد متغیر وارد شده را به فشار کم و ثابت خروجی تبدیل می کند در سیستم بعد از فشار شکن برای انباشته نشدن فشار استاتیک بطور خودکار جریان را قطع می کند.

طریقه نصب شیر فشارشکن در خطوط لوله کشی

برای کاهش فشار در خط ، شیرهای فشار شکن به دو صورت موازی و سری بسته می شوند.

بستن به صورت موازی

شیرهای فشار شکن به صورت موازی در سیستم بسته میشوند که اگر زمانی یکی از آنها دچار مشکل شود یا از سیستم خارج شود شیر دیگر وارد سیستم شود تا عملکرد متوقف نشود.

بستن بصورت سری

این روش شیرهای فشار شکن بصورتی بسته می شوند که پشت سر هم قرار می گیرد. این نوع بستن باعث کاهش فشار در چند مرحله آن  می شود. این مدل در زمانی که فشار بالا است باعث کاهش فشار می شود که به این دلیل مورد استفاده قرار می گیرد.

در این قطعه اختلاف فشار های  ورودی و خروجی همچنین پدیده کاویتاسیون مطرح می باشد.

برای اینکه این قطعه در بهترین حالت ممکن خود باشد نباید اختلاف فشار ورودی و خروجی آن کمتر از پنج دهم بار باشد. همچنین

هر زمانی که فشار سیال دچار افت گردد تا انجا که به فشار بخار نزدیک شود و سیال به جوش آید ، این جوش آمدن سیالات به علت کاهش فشار را کاویتاسیون می گویند .

در سیستم هایی که فشار سیال تغییر میکند باید کاویتاسیون مورد بررسی قرار بگیرد . هیدرودینامیکی وابسته به فشار است که باید نسبت به فشار ورودی و خروجی در آن حساس بوده تا از کاویتاسیون جلوگیری شود .