قیمت شیر توپی (بال ولو) + بررسی انواع شیرتوپی و نکاتی که باید قبل از خرید بدانید

شیر توپی (ball valve) چیست و چگونه کار می کند؟

شیر توپی (ball valve) یک شیر قطع کننده است که با چرخاندن گوی دارای سوراخ در داخل شیر، جریان مایعات، گازها و بخارات را در یک سیستم لوله کشی  را کنترل می کند.

توپ روی دو صندلی نصب شده است و دارای یک محور است که آن را به مکانیزم عملیاتی و کنترلی که توپ را می چرخاند متصل می کند. هنگامی که سطح مقطع سوراخ بر سطح جریان عمود باشد، سیال اجازه عبور از شیر را ندارد.

شیرهای توپی نوعی شیر یک چهارم چرخشی مانند پلاگ ولو و شیرهای پروانه ای هستند. آنها را می‌توان به صورت دستی یا با استفاده از یک محرک کار کرد.

ساده ترین عملکرد یک شیر توپی (ball valve) از طریق استفاده از آچار یا اهرمی است که به صورت دستی توسط اپراتور چرخانده می شود. گشتاور برای چرخاندن بازوی اهرمی 90 درجه در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت اعمال می شود تا دریچه باز یا بسته شود. اگر بازوی اهرمی موازی با لوله باشد، نشان دهنده باز بودن شیر است. اگر بازوی اهرمی عمود بر لوله باشد نشان دهنده بسته بودن شیر است.

شیرهای توپی در طرح ها و ویژگی های بسیاری برای برآوردن نیازهای مختلف صنعتی وجود دارند. استانداردها و مشخصات شیرهای توپی بسته به صنعتی که در آن استفاده می شود متفاوت است.

محصولات پیشنهادی: شیرتوپی سری 40 برند Swagelok

 شیر توپی (بال ولو) از چه اجزایی ساخته شده؟

محفظه دریچه

تمام اجزای داخلی یک شیر توپی در داخل محفظه شیر یا بدنه قرار دارند. این فلز از یک فلز سخت و سفت، ترموپلاستیک یا فلزی با روکش ترموپلاستیک ساخته شده است که از اجزای شیر توپی محافظت می کند. همچنین امکان دسترسی به مکانیسم کنترل خارجی که توپ را می‌چرخاند، می‌دهد.

توپ

توپ کره ای است که در مرکز خود سوراخی دارد. هنگامی که سطح مقطع مسیر جریان سیال و حفره همسطح باشد، حفره به عنوان دهانه جریان سیال عمل می کند. در غیر این صورت، جریان کاهش می یابد. یک شیر توپی ممکن است یک توپ جامد یا یک توپ توخالی داشته باشد. یک توپ جامد دارای قطر دهانه ثابت در سرتاسر ساختار خود است که به سیال کمک می کند تا به آرامی با سرعت ثابت جریان یابد. از طرف دیگر، یک توپ توخالی ساختار داخلی توخالی دارد و فضای داخل آن اجازه می دهد تا سیال بیشتری از شیر عبور کند. با این حال، فضای بزرگتر تلاطم و سرعت بالایی ایجاد می کند. یک توپ توخالی در مقایسه با یک توپ جامد سبک تر و ارزان تر است.

شفت

شفت توپ را به مکانیزم کنترلی که توپ را می چرخاند متصل می کند. شفت دارای مهر و موم هایی مانند حلقه های O و حلقه های بسته بندی برای آب بندی شفت و درپوش برای جلوگیری از نشت مایع است. شفت ممکن است به صورت دستی توسط یک اهرم یا یک چرخ دستی یا توسط یک محرک الکتریکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی کار کند.

کاپوت

کاپوت امتداد محفظه سوپاپ است که شامل شفت و بسته بندی آن می شود و از آن محافظت می کند. ممکن است به بدنه جوش داده شده یا پیچ شود. همچنین از فلز سخت ساخته شده است و دهانه ایجاد شده از اتصال شفت به مکانیزم کنترل خارجی را می پوشاند.

صندلی

نشیمنگاه های سوپاپ بین توپ و بدنه آن آب بندی می کنند. نشیمنگاه بالادست در مجاورت سمت ورودی شیر قرار دارد. نشیمنگاه پایین دست در سمت مخالف نشیمنگاه بالادست که در مجاورت سمت تخلیه شیر قرار دارد، قرار دارد.

انواع شیر توپی (بال ولو)

شیر توپی ممکن است بر اساس مجموعه محفظه، طراحی توپ و مشخصات سوراخ طبقه بندی شوند.

• شیر توپی یک تکه
• شیر توپی دو تکه
• شیر توپی سه تکه

شیرهای توپی یا بال ولو ها از چه موادی ساخته می‌شوند؟

توپ شیر توپ و محفظه آن معمولاً از مواد زیر ساخته می شود:

شیر توپی ساخته شده از برنج

برنج آلیاژی از مس و روی است که بسته به مقدار روی آن را می توان با رنگ زرد مایل به قرمز متمایز کرد. این رایج ترین ماده برای شیرهای توپی است. برنج فلزی سخت، محکم و بادوام است که می تواند در برابر دما و فشار بالا مقاومت کند.

مس موجود در آلیاژ برنج دارای خواص ضد میکروبی است که از رشد و تولید مثل میکروب ها در سطح آن جلوگیری می کند. برنج مقاومت شیمیایی، خوردگی و رسوب زیستی خوبی دارد. نسبت به اکثر اسیدها، قلیاها و بازها بی اثر است، به جز محلول هایی که محتوای کلر بالایی دارند. کلر می‌تواند باعث روی‌زدایی شود، واکنشی که در آن یون‌های کلرید روی را از آلیاژ جدا می‌کند و باعث ایجاد ساختار متخلخل می‌شود. زینک زدایی می تواند استحکام مواد را به شدت کاهش دهد.

ساخت شیرهای توپی برنجی به دلیل چکش خواری دشوار نیست و همچنین ریخته گری و جوشکاری آنها آسان است. آنها سبک تر و ارزان تر از شیرهای توپی فولادی هستند. آنها همچنین به راحتی در سیستم لوله کشی جمع می شوند. کاربردهای رایج شیرهای توپی برنجی در فرآوری مواد غذایی، شیمیایی، نفت و گاز و انتقال سیالات گازی است. همچنین استفاده از آن در تحویل آب آشامیدنی ایمن است.

شیر توپی از جنس فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ نوعی فولاد است که حاوی کروم بالاتر و مقداری نیکل است. محتوای کروم فولاد ضد زنگ باعث می شود که مقاومت بالایی در برابر خوردگی داشته باشد. فولاد ضد زنگ به دلیل استحکام، چقرمگی و دوام عالی شناخته شده است. همچنین در دماها و فشارهای بالا استحکام خود را حفظ می کند.

شیرهای توپی استنلس استیل معمولاً در گریدهای فولادی 304 و 316 ساخته می شوند. فولاد ضد زنگ 304 دارای 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است، در حالی که فولاد ضد زنگ 316 دارای 18 درصد کروم و 10 درصد نیکل و مقدار کمی مولیبدن است. ترکیب نیکل و مولیبدن فولاد ضد زنگ 316 را در برابر کلریدها مقاوم می کند.

کاربردهایی وجود دارد که استفاده از شیر توپی از جنس استنلس استیل یک انتخاب عالی است. آنها در استخرهای شنا برای رسیدگی به آب کلردار استفاده می شوند. در محیط‌های سخت صنعتی مانند کارخانه‌های نمک‌زدایی و پالایش نفت، مقاومت بهتری در برابر مواد شیمیایی خورنده تحت دما و فشار بالا دارند. 

پلی وینیل کلراید (PVC)

پی وی سی یک ماده پلاستیکی سخت، سفت و بادوام است. در مقایسه با آلیاژهای برنج و فولاد ضد زنگ، معمولاً استحکام کمتری دارند اما ارزان‌تر هستند. آنها در برابر خوردگی و اکثر اسیدها، بازها و محلول های نمکی مقاوم هستند. با این حال، آنها در برابر ترکیبات معطر و هیدروکربن ها مقاوم نیستند. دریچه های توپ PVC دارای درجه حرارت و فشار پایین تری هستند، به ترتیب تا 150 psi و 140 درجه فارنهایت. کاربرد شیرهای توپ PVC شامل سیستم های لوله کشی، آبیاری و توزیع آب می باشد.

پی وی سی کلردار (CPVC) نوعی PVC است که توسط واکنش رادیکال آزاد که توسط نور UV آغاز می شود، کلر می شود. کلرزنی PVC باعث مقاومت در برابر دمای بالاتر می شود. شیرهای توپی CPVC می توانند دمای بالاتر تا 200 درجه فارنهایت را تحمل کنند.

شیر توپی پلی پروپیلن (PP)

PP یک ترموپلاستیک سخت، بادوام، سبک و انعطاف پذیر است که از مونومر پروپیلن ساخته شده است. مقاومت خوبی در برابر اکثر اسیدها و بازها دارد، اما سازگاری انتخابی با مواد آلی و حلال ها دارد. مقاومت شیمیایی آن با افزایش دما کاهش می یابد. حداکثر دمای عملیاتی PP 82 درجه سانتیگراد است. شیرهای توپ PP برای تنظیم جریان سیالات با ویسکوزیته وسیع مناسب هستند. آنها به عنوان موادی برای شیرهای توپی در ساخت قند، کود، مواد شیمیایی، کاغذ و غیره استفاده می شوند.

شیر توپی پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه (GFPP)

در GFPP ها، الیاف شیشه به پلی پروپیلن تقویت می شوند تا پایداری ابعادی، استحکام و مقاومت شیمیایی آن را افزایش دهند و ضریب انبساط حرارتی PP را کاهش دهند. دمای انحراف حرارتی آن تا 150 درجه سانتیگراد برای 40٪ GFPP در 264 psi افزایش می یابد. تقویت الیاف شیشه در PP کارایی هزینه را افزایش می دهد و باعث می شود در کاربردهای سخت تر و سنگین تر عمل کند.

شیر توپی پلی وینیلیدین دی فلوراید (PVDF)

PVDF یک فلوروپلیمر ترموپلاستیک با خلوص بالا، بادوام و با وزن مولکولی بالا است. این از مونومر گازی وینیلیدین فلوراید توسط یک فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال آزاد سنتز می شود. همچنین در برابر سایش مقاوم است. این ماده دارای مقاومت شیمیایی عالی است که آن را برای جابجایی مایعات واکنش پذیر و مواد گازی مانند اسید سولفوریک، اسید کلریدریک، اسید نیتریک، هیدروکربن ها، سوخت ها و حلال های معطر، آلیفاتیک و هالوژنه مناسب می کند. این ماده به عنوان ماده ای برای دریچه های توپی در صنایعی مانند تصفیه آب، تصفیه فاضلاب و در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود زیرا خواص رسوب زیستی خوبی دارد که در برابر رشد فیلم های میکروبی مقاوم است. همچنین تحت تأثیر نور خورشید و UV قرار نمی گیرد. حداکثر دمای کاری PVDF حدود 115 درجه سانتیگراد است.

مطلب پیشنهادی: قیمت و خرید سلونوئید ولو + نکات مهم در خرید و انتخاب شیر برقی

پلی اتیلن (PE)

پلی اتیلن بادوام، انعطاف پذیر، سبک وزن و فراوان ترین ترموپلاستیک است. پلی اتیلن با اکثر ترکیبات از جمله اسیدها و بازهای قوی و برخی از ترکیبات آلی از جمله روغن ها و الکل ها سازگار است. افزایش کریستالی و چگالی آن باعث می شود که مقاومت شیمیایی بیشتری داشته باشد. شیرهای توپ پلی اتیلن برای جابجایی سیالات در بسیاری از فرآیندهای تولید و همچنین در تصفیه آب و تصفیه فاضلاب استفاده می شود. حداکثر دمای کاری PVDF حدود 60 درجه سانتیگراد است.

صندلی از مواد نرم تری مانند مواد الاستومری یا پلاستیک ساخته شده است تا بهتر با توپ مهر و موم شود. مواد صندلی واجد شرایط نیز باید دارای ویژگی های زیر باشد:

• ضریب اصطکاک پایین
• مقاومت فشاری بالا
• مقاومت در برابر خزش
• مقاومت در برابر خوردگی و شیمیایی بالا
• سازگاری با رسانه های روان

نمونه هایی از مواد نشیمنگاهی (صندلی) برای شیر توپی عبارتند از:

• پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) یا تفلون TM نیز شناخته می شود
• TFM
• پلی آمید (نایلون)
• کتون پلی اتر اتر (PEEK)
• پلی اتیلن UHMW
• استال

برای مشاوره و استعلام قیمت با ما در تماس باشید

مزایا و محدودیت های شیر توپی

مزایای استفاده از شیر توپی به شرح زیر است:

شیرهای توپی در مقایسه با انواع دیگر شیرها افت فشار کم را القا می کنند زیرا جریان دارای حداقل محدودیت است. در مایعات، افت فشار بالا در یک شیر ممکن است منجر به تلاطم و کاویتاسیون شود. کاویتاسیون زمانی اتفاق می افتد که فشار مایع به زیر فشار بحرانی می رسد، فاز بخار مایع تشکیل می شود. با بازیابی فشار، حباب ها فرو می ریزند که به دریچه آسیب می زند.

از آنجایی که برای بسته شدن یا باز شدن کامل فقط به یک چهارم چرخش نیاز دارد، شیرهای توپی بلافاصله جریان را محدود یا اجازه می دهند. این مزیت برای کنترل سطح مایع مخزن یا مخزن مهم است.

مقدار کمی گشتاور یا یک محرک کوچک برای چرخاندن شیر توپی مورد نیاز است.

روغن کاری به دلیل ویژگی های سطحی صندلی ها غیر ضروری است.

دریچه های توپی احتمال نشتی را کاهش می دهند زیرا توپ به خوبی روی صندلی ها می چسبد. عمل آب بندی با فشار سیال انجام می شود.

چندین طرح شیر توپی برای برآوردن یک کاربرد خاص در دسترس است. برخی از طرح های شیر توپی دارای تسکین فشار، کنترل نرخ جریان متغیر، تقسیم جریان و اختلاط و غیره هستند.

دریچه های توپ نسبتا ارزان تر هستند.

محدودیت های بال ولو ها

دریچه گاز در شیرهای توپی امکان پذیر است، اما باید برای مدت طولانی ادامه یابد. هنگامی که شیر توپی در موقعیت دریچه گاز قرار می گیرد، صندلی ها در معرض جریان سیال با سرعت بالا و نیروی فشاری بیشتر قرار می گیرند که باعث فرسایش می شود.

بنابراین، برای برنامه های دریچه گاز توصیه نمی شود. شیرهای توپی استاندارد ممکن است در گازهای کم فشار استفاده شوند. دریچه های توپی قطعه بندی شده ممکن است در کاربردهای دریچه گاز محدود استفاده شوند.

با این حال، شیرهای توپی پیشرفته با طرح‌های اصلاح‌شده یا صندلی‌های ساخته شده از مواد مهندسی شده که برای کاربردهای دریچه گاز مناسب هستند، به صورت تجاری در دسترس هستند.
کاربرد با حداکثر دمای کار مجاز صندلی ها محدود می شود. برای دماهای بالاتر، صندلی های فلزی یا سرامیکی جایگزین هستند.
ذرات معلق ممکن است بین بدن و توپ جمع شوند و باعث نشت، فرسایش و خرابی دریچه شوند. از این رو، توصیه می شود که به طور مکرر در شیرهای توپی که دوغاب ها و سوسپانسیون ها را جابجا می کنند، تعمیر و نگهداری انجام شود.

سخن آخر

دریچه های توپی دریچه های قطع کننده ای هستند که برای اجازه دادن یا مسدود کردن جریان سیالات با چرخش توپی که سوراخی در داخل آن تا 900 عدد وجود دارد استفاده می شود.
شیرهای توپی شامل توپ، شفت و نشیمنگاهی هستند که در محفظه سوپاپ قرار دارند. توپ بین دو صندلی قرار می گیرد و دارای یک ساقه است که آن را به مکانیسم عملیاتی متصل می کند.
انواع شیرهای توپی بر اساس مجموعه محفظه، طراحی توپ و پروفیل سوراخ طبقه بندی می شوند. شیرهای توپی دارای طرح ها و ویژگی های بسیاری هستند تا نیازهای یک صنعت خاص را برآورده سازند.
از آنجایی که محفظه به قطعات زیادی تقسیم می شود، تمیز کردن و نگهداری از شیرهای توپی آسان تر اما گران تر می شود.
بسته به فشار کاری که روی آن نصب می‌شود، انواع مختلفی از طراحی توپ وجود دارد.
قطر سوراخ کوچکتر دارای افت فشار بیشتری در سراسر شیر است که پمپاژ را دشوار و گرانتر می کند. توپ ممکن است دارای یک سوراخ چند پورت باشد که می تواند برای تقسیم و ترکیب نرخ جریان و منحرف کردن جهت جریان استفاده شود.
مواد برای شیرهای توپی باید سخت، سخت و سفت باشد. صندلی ها باید دارای ضریب اصطکاک کم، مقاومت فشاری بالا و سازگاری با سیال کار باشند. با این حال، استفاده از شیرهای توپی با دمای کار صندلی ها محدود می شود.
دریچه های توپی به راحتی کار می کنند و فعال می شوند و کمترین خطر را برای نشت دارند.
دریچه گاز برای شیرهای توپی توصیه نمی شود.
نگهداری مناسب باید انجام شود تا از تجمع ذرات بین توپ و بدنه جلوگیری شود.

برای خرید انواع ولوها و بال ول با ما در تماس باشید تا علاوه بر استعلام قیمت از مشاوره فنی رایگان نیز بهره‌مند شوید. 

راه های ارتباط با ما 

تلفن: 02128421019

واتس‌آپ: 09357141700

سوالات متداول: 

مشکلات رایج شیر توپ چیست؟

یکی از رایج ترین انواع خرابی دریچه توپی شامل تجمع کثیفی و رسوب در داخل شیر است که باز و بسته شدن آن را دشوار می کند. استفاده از چسب سیمان حلال همچنین می تواند توپ را مسدود کند و باعث چسبیدن آن به داخل شیر و مقاومت در برابر چرخش شود.

شیر توپی چقدر عمر می‌کند؟

بسیاری از تولیدکنندگان شیر توپی تخمینی از طول عمر مورد انتظار شیر توپی (معمولاً هشت تا 10 سال) ارائه می دهند و مطمئناً تعمیر و نگهداری مناسب می تواند این محدوده را افزایش دهد. با این حال، طول عمر شیر توپی را می توان تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار داد