بال ولو (Ball Valve) ها چه طور کار میکنند؟ فشار کاری 150، 300، 600، 800، 1500 2500

بال ولو (Ball Valve) یکی از انواع رایج و پرکاربرد شیرآلات صنعتی است که برای کنترل یا قطع و وصل جریان سیالات مختلف، اعم از مایع و گاز، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شیر نوعی شیر ربع‌گرد چرخشی است که از اجزای مختلفی تشکیل شده است؛ از جمله عملگر (اکچویتور)، بدنه (Body)، مجرابند یا توپی (Ball) و نشیمنگاه (Seat). همچنین بخوانید:شیر توپی بین فلنجی انتخابی هوشمندانه برای کنترل جریان سیالات هدف این نوشته بررسی نحوه عملکرد، انواع اکچویتورها، متریال‌های مختلف، کاربردها و نکات مربوط به تعمیر و نگهداری بال ولو است. در تصویر زیر می‌توانید انواع مختلف بال ولو با اندازه‌ها و عملگرهای گوناگون را مشاهده کنید. خرید و قیمت بال ولو تأسیسات صنعتی، انواع بال ولو‌های استیل، کربن استیل، فولادی و آلیاژی از جمله LF2/F11/F22/A105/WCB را با کلاس‌های فشار 150، 300، 600، 800، 15000 و 2500 به اندازه‌های 1/2 تا 54 اینچ و شامل انواع اکچویتورهای پنوماتیک، اتصالات دنده‌ای، فلنج‌دار و جوشی به فروش می‌رساند. همچنین بخوانید: آشنایی با شیرآلات کشویی ساختار و عملکرد نحوه عملکرد بال ولو بال ولو (Ball Valve) یا شیر توپی از یک مجرابند توپی با سوراخی در وسط تشکیل شده است. وقتی شیر در وضعیت باز قرار دارد، این سوراخ در راستای جریان سیال قرار می‌گیرد و اجازه عبور سیال را می‌دهد. با چرخش 90 درجه توپی، مسیر عبور مسدود شده و سوراخ توپی به صورت عمود بر مسیر جریان قرار می‌گیرد. بال ولو و شیر پروانه‌ای جزء شیرآلات ربع‌گرد هستند که معمولاً برای خدمات قطع و وصل سریع (on/off) کاربرد دارند. در شکل زیر اجزای اصلی یک بال ولو شامل عملگر دستی، استم، توپی، نشیمنگاه و بدنه شیر نمایش داده شده است. همچنین بخوانید:شیر گلوب Globe Valve : کنترل موثر جریان و مقاومت بالا در سیستم‌های صنعتی اجزای داخلی بال ولو همانطور که در شکل قابل مشاهده است، این شیر توپی از یک عملگر دستی (Lever Type) تشکیل می‌شود که به کمک شفت یا استم به توپی متصل است. استم از طریق یک زائدگی در قسمت پایینی خود به قسمت شیاردار بالایی توپی متصل می‌شود و بدین ترتیب منجر به چرخش توپی می‌گردد.

مزایای شیر توپی (Ball Valve)

1. عملکرد سریع: شیرهای توپی به دلیل طراحی ربع‌گرد، به سرعت و آسانی باز و بسته می‌شوند، که این ویژگی برای خدمات قطع و وصل سریع مناسب است.
2. نشت‌پذیری کم: این شیرها معمولاً دارای نشت‌پذیری بسیار پایینی هستند که ناشی از طراحی محکم و نشیمنگاه‌های مناسب است.
3. جریان کم‌مقاومت: ساختار توپی و طراحی دقیق این شیرها باعث می‌شود که جریان سیال بدون ایجاد موانع و مقاومت‌های قابل توجه عبور کند.
4. طول عمر بالا: مواد باکیفیت مانند استیل و برنج در ساخت شیر توپی، دوام آن را در شرایط مختلف دما و فشار افزایش می‌دهد.
5. استحکام ساختاری: این شیرها از یک ساختار بسیار محکم برخوردارند که موجب می‌شود بدون نیاز به نیروی گشتاوری بالا به‌خوبی عمل کنند.
6. طراحی متراکم و کم حجم: شیرهای توپی به دلیل طراحی جمع‌وجور خود، در مقایسه با شیرهای گیت (Gate Valve) فضای کمتری را اشغال می‌کنند.

همچنین بخوانید:شیر پروانه‌ای و شیر دروازه‌ای : کدام مناسب‌تر است؟

معایب شیر توپی یا بال ولو (Ball Valve)

1. قابلیت تنظیم و کنترل ضعیف: بال ولو (Ball Valve) ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که برای انسداد و قطع جریان مؤثرند، نه برای تنظیم تدریجی آن. بنابراین در کنترل دقیق جریان، عملکرد ضعیفی دارند و این عملکرد ایده‌آل برای شیرهای گلوب (Globe Valves) است.
2. فرسایش سیت (Seat): به دلیل سرعت بالا و فشار زیاد جریان، سیت در معرض سایش و فرسایش قرار می‌گیرد که به مرور زمان می‌تواند منجر به نشت شیر شود.
3. عدم توانایی در عبور مخلوط مایع و جامد: شیر توپی برای عبور مخلوط‌های حاوی ذرات معلق مناسب نیست؛ زیرا این ذرات در حفره‌های بین توپی و سیت قرار گرفته و ممکن است موجب نشت دریچه شوند.
4. کارایی در جریانات خاص: بالرغم از کارایی بالای شیر توپی در برابر گازها و جریانات مایع، در مقابل مواد شیمیایی خاص، مانند کلر خشک، اسید هیدروفلوئوریک و اسید هیدروکلریک و نیز اکسیژن، باید با احتیاط استفاده شود.
5. سختی در تمیز کردن: تمیز کردن شیر توپی ممکن است دشوار باشد، به جز در طراحی‌های ورودی از بالا.
6. تشخیص موقعیت شیر: موقعیت باز، بسته یا نیمه باز بودن شیر را می‌توان از طریق مشاهده وضعیت اهرم تشخیص داد. اگر اهرم هم‌تراز با لوله باشد، شیر باز است و اگر عمود بر لوله باشد، شیر بسته است. در وضعیت‌های دیگر، شیر نیمه باز است و در حال تعدیل جریان به نحوی است.

نتیجه‌گیری

شیر توپی با مزایای متعددی همچون عملکرد سریع، نشت‌پذیری کم و استحکام ساختاری، گزینه‌ای مناسب برای کنترل جریان در بسیاری از کاربردها است. اما معایب نظیر مشکلات در تنظیم دقیق جریان و عدم کارایی با مخلوط‌های جامد باید در نظر گرفته شوند. شیرهای توپی به خانواده شیرهای “چرخش ربع گرد” یا “شیر چرخش ۴/۱” تعلق دارند، که شامل شیرهای پروانه‌ای (Butterfly Valve) و شیرهای پلاگ (Plug Valve) نیز می‌باشند.   در اینجا دو سایت معتبر که در مورد نحوه عملکرد بال ولو (Ball Valve) توضیح داده‌اند، معرفی می‌کنم:

1. مؤسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST): این سایت اطلاعات کاملی در مورد انواع ولوها و به‌ویژه بال ولوها ارائه می‌دهد. می‌توانید از طریق جستجوی «Ball Valve» در وب‌سایت NIST به مقالات و استانداردهای مرتبط دسترسی پیدا کنید.
   • لینک: NIST.gov
2. سایت Engineering Toolbox: این سایت مرجعی جامع برای مهندسان و تکنسین‌هاست و اطلاعات دقیقی در مورد عملکرد و کاربردهای مختلف بال ولو ارائه می‌دهد. در این سایت به راحتی می‌توانید توضیحات مفصل‌تری در مورد انواع مختلف بال ولوها پیدا کنید.
   • لینک: Engineering Toolbox