شیر یکطرفه فنری: نحوه کار و زمان استفاده از آن

یک شیر یکطرفه فنردار با استفاده از یک دیسک فنردار که قبل از معکوس شدن جریان بسته می‌شود، جریان برگشتی را متوقف می‌کند. این تفاوت کلیدی با شیر یکطرفه نوسانی است. شیرهای یکطرفه نوسانی منتظر جریان برگشتی می‌مانند تا دیسک را به سمت بسته شدن هل دهند. طرح‌های فنردار به محض کاهش سرعت رو به جلو بسته می‌شوند. این فاصله زمانی همان چیزی است که در یک طرح باعث ایجاد ضربه قوچ می‌شود و در طرح دیگر از آن جلوگیری می‌کند.

شیر یکطرفه فنری چیست؟

شیر یکطرفه فنری، شیری یکطرفه با فنر فشرده است که وقتی جریان رو به جلو وجود ندارد، دیسک را در مقابل نشیمنگاه نگه می‌دارد. فشار رو به جلو بر فنر غلبه کرده و شیر را باز می‌کند. هنگامی که جریان رو به جلو به کمتر از فشار ترک خوردن می‌رسد، فنر قبل از اینکه جریان معکوس بتواند ایجاد شود، دیسک را به عقب و روی نشیمنگاه هل می‌دهد.

فشار ترک خوردگی حداقل فشار بالادستی مورد نیاز برای باز کردن شیر در مقابل فنر است. اکثر کاربردهای صنعتی بین 0.5 تا 5 PSI کار می‌کنند. فشار ترک خوردگی پایین‌تر برای سیستم‌های جریان کم مناسب است. فشار بالاتر برای سیستم‌هایی مناسب است که فشار برگشتی قابل توجه است و قطع کامل جریان در جریان رو به جلوی نزدیک به صفر یک الزام سخت است.

نحوه عملکرد مکانیزم فنر

فنر بین دیسک و بدنه شیر پایین‌دستی قرار می‌گیرد. حالت بسته: فنر، دیسک را در مقابل نشیمنگاه نگه می‌دارد. فشار رو به جلو از فشار ترک خوردن بیشتر می‌شود: دیسک بالا می‌رود، سیال از شکاف اطراف آن جریان می‌یابد. پمپ متوقف می‌شود یا فشار رو به جلو افت می‌کند: فنر قبل از اینکه ستون جریان معکوس شود، شروع به بستن دیسک می‌کند.

نکته همین است. زمان‌بندی بسته شدن فنر قبل از معکوس شدن اتفاق می‌افتد، نه به دلیل آن. یک دیسک کنترل نوسانی تا زمانی که جریان معکوس به طور فیزیکی آن را به بسته شدن هل دهد، باز می‌ماند. تا آن زمان، افزایش فشار در حال شکل‌گیری است. دیسک فنردار در حال بسته شدن است در حالی که جریان رو به جلو هنوز در حال کاهش سرعت است. افزایش فشار جایی برای ایجاد ندارد.

نرخ فنربندی اهمیت دارد. فنر سفت‌تر سریع‌تر بسته می‌شود، فشار ترک خوردگی بالاتر، مقاومت بیشتر در برابر جریان رو به جلو، افت فشار بالاتر. فنر نرم‌تر کندتر بسته می‌شود، فشار ترک خوردگی کمتر، افت فشار کمتر. نرخ فنربندی مناسب به سرعت جریان، افت فشار قابل قبول و میزان ریسک ضربه قوچی که سیستم می‌تواند تحمل کند، بستگی دارد.

شیر یکطرفه فنری در مقابل شیر یکطرفه لولایی: شیر یکطرفه بدون ضربه در مقابل شیر یکطرفه فنری

غیر اسلم مقایسه بین شیر یکطرفه فنری و شیر یکطرفه فنری، چیزی است که مهندسان هنگام تصمیم‌گیری بین این دو طرح برای یک کاربرد خاص به آن توجه می‌کنند.

جدول زیر نشان می‌دهد که هر نوع در چه جایگاهی از عوامل مؤثر بر تصمیم‌گیری انتخاب قرار می‌گیرد.

طراحی فنری، ضربه قوچ را در اکثر کاربردها به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. حذف کامل آن به عوامل سیستمی فراتر از شیر بستگی دارد. طول لوله، سرعت جریان و میزان خاموشی پمپ، همگی در این امر نقش دارند. شیر به طور فعال دیسک را می‌بندد. طراحی سیستم تعیین می‌کند که آیا این کافی است یا خیر.

کاهش صدا و ضربه قوچ

ضربه قوچ، موج فشاری است که وقتی یک ستون سیال در حال حرکت ناگهان متوقف می‌شود یا معکوس می‌شود، رخ می‌دهد. دیسک کنترل نوسانی تا زمانی که جریان معکوس شود، باز می‌ماند. سپس ضربه می‌زند. این ضربه، موج فشاری ایجاد می‌کند که به صورت سر و صدا و فشار مکانیکی در تمام اتصالات و اتصالات سیستم، در لوله‌کشی حرکت می‌کند.

دلیل استفاده از طرح‌های فنری در خطوط تخلیه پمپ، رایزرهای عمودی و سیستم‌هایی که چرخه‌های روشن و خاموش شدن پمپ در آنها زیاد است، مهار ضربه قوچ است. در سرویس‌های تهویه مطبوع و ساختمان‌سازی، که صدا از طریق لوله‌کشی به فضاهای اشغال‌شده منتقل می‌شود، تفاوت بین صدای ضربه قوچ و صدای بسته شدن آرام، یک شکایت عملیاتی است که در انتظار وقوع است.

تفاوت بین شیر یکطرفه بی‌صدا و شیر یکطرفه نوسانی استاندارد چیست؟

یک شیر یکطرفه بی‌صدا از فنر برای بستن دیسک قبل از معکوس شدن جریان استفاده می‌کند. یک شیر یکطرفه نوسانی استاندارد برای بستن دیسک به نیروی جاذبه و فشار جریان معکوس متکی است. شیر یکطرفه بی‌صدا، ضربه دیسک و افزایش فشار ناشی از آن را از بین می‌برد. طراحی نوسانی ساده‌تر است و افت فشار کمتری دارد، اما هنگام بسته شدن، سر و صدا و ضربه قوچ ایجاد می‌کند. برای سیستم‌هایی که هم سر و صدا و هم ضربه قوچ نگران‌کننده هستند، طراحی فنری مشخصات صحیح را ارائه می‌دهد.

کاربردها

شیرهای یکطرفه فنری در هر جایی که جلوگیری از برگشت جریان و کنترل ضربه قوچ همزمان مورد نیاز باشند، ظاهر می‌شوند.

خطوط تخلیه پمپ کاربرد اصلی آن هستند. هر بار که یک پمپ گریز از مرکز متوقف می‌شود، ستون جریان سرعت خود را کاهش می‌دهد و سعی می‌کند از طریق پروانه به عقب برگردد. بست فنری قبل از شروع به کار از این امر جلوگیری می‌کند. پمپ را از چرخش معکوس محافظت می‌کند. لوله‌کشی را از افزایش فشار محافظت می‌کند.

لوله‌های عمودی به کمک فنر نیاز دارند زیرا شیرهای یکطرفه چرخشی به نیروی جاذبه متکی هستند و نمی‌توانند در جریان عمودی رو به پایین به درستی عمل کنند. فنر صرف نظر از جهت‌گیری، نیروی بسته شدن را فراهم می‌کند، به همین دلیل است که طرح‌های فنری مشخصات استاندارد برای کاربردهای رایزر عمودی هستند.

مدارهای آب سرد و آب گرم سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) از شیرهای یکطرفه بی‌صدا استفاده می‌کنند تا از جریان ترموسیفون هنگام خاموش بودن پمپ‌ها جلوگیری کنند و نویز را در ساختمان‌هایی که صدای سیستم مکانیکی یک مشکل عملیاتی واقعی است، از بین ببرند.

سیستم‌های تزریق مواد شیمیایی از شیرهای یکطرفه پیستونی فنری برای جلوگیری از ورود سیال فرآیند به خطوط پمپ دوزینگ استفاده می‌کنند. فشار کراکینگ یک آستانه تعریف شده را تعیین می‌کند که در زیر آن، شیر صرف نظر از نوسان فشار پایین دست، بسته می‌ماند.

تولیدکنندگان CTGV شیرهای یکطرفه نوسانی با پورت کامل و شیرهای یکطرفه بالابر از جنس استیل ضد زنگ ساخته شده بر اساس API 6D، API 594 و ASME B16.34. برای سیستم‌هایی که نیاز به رفتار بسته شدن با کمک فنر دارند، شیر یکطرفه بالابر CTGV بسته شدن دیسک هدایت شده با گزینه‌های آب‌بندی فلز به فلز یا نرم را در کلاس ANSI 150 تا 4500 پوشش می‌دهد. با ما تماس بگیرید و ظرف 2 ساعت یک توصیه فنی دریافت کنید.

شیر یکطرفه دو فلنجه فول پورت Swing Check Valve

استانداردهای طراحی و ساخت: API 6D/API 594/ASME B16.34/BS 1868
کلاس فشار: کلاس ۱۵۰-کلاس ۲۵۰۰ (PN10-PN420)

مشاهده محصول

سوالات متداول

شیر یکطرفه فنری برای چه مواردی استفاده می‌شود؟

از جریان برگشتی در خطوط تخلیه پمپ، لوله‌کشی عمودی، مدارهای تهویه مطبوع و سیستم‌های تزریق مواد شیمیایی جلوگیری می‌کند. فنر قبل از معکوس شدن جریان، دیسک را می‌بندد و از پمپ‌ها در برابر چرخش معکوس محافظت می‌کند و از ضربه قوچ در جایی که شیرهای یک‌طرفه نوسانی با شدت بسته می‌شوند، جلوگیری می‌کند.

شیر فنری چگونه کار می‌کند؟

فشار رو به جلو بر نیروی فنر غلبه کرده و دیسک را باز می‌کند. وقتی جریان رو به جلو به کمتر از فشار ترک خوردن می‌رسد، فنر قبل از ایجاد جریان معکوس، دیسک را می‌بندد. بسته شدن قبل از معکوس شدن اتفاق می‌افتد، نه به دلیل آن. این اختلاف زمانی، افزایش ناگهانی فشار را از بین می‌برد.

چه زمانی باید از شیر اطمینان استفاده کرد؟

هر زمان که جریان برگشتی به تجهیزات آسیب برساند، سیال بالادست را آلوده کند یا خطر ایمنی ایجاد کند، از شیر یکطرفه استفاده کنید. محرک‌های رایج شامل خطوط تخلیه پمپ، رایزرهای عمودی، سیستم‌های ناحیه فشار چندگانه و هر جایی که جریان معکوس باعث ضربه قوچ یا چرخش معکوس پمپ شود، می‌شوند.

رایج‌ترین کاربرد شیر فنری چیست؟

محافظت در برابر تخلیه پمپ. فنر با کاهش سرعت پمپ، دیسک را می‌بندد و از جریان معکوس در پروانه و افزایش فشار ناشی از برخورد شدید دیسک کنترل نوسانی به ستون سیال معکوس شونده جلوگیری می‌کند.