یکی از پرکاربردترین شیرآلات صنعتی در صنعت، شیرآلات صنعتی دیافراگمی است. این نوع از شیرآلات صنعتی به دلیل طراحی منحصر به فردی که دارد، حداقل میزان نشتی را خواهد داشت. لازم به ذکر است، نوع سیال عبوری از شیر یکی از مهم‌ترین عواملی است که باید در انتخاب شیرآلات صنعتی در نظر گرفته شود. اگر سیال عبوری دارای خاصیت اسیدی باشد، فلزی که درون شیر به کار رفته است، به تدریج از بین می‌رود.
بنابراین باید از شیرآلات صنعتی که بدنه فلزی شیر را از سیال عبوری جدا می‌کند، استفاده نمود. شیرآلات صنعتی دیافراگرامی به نحوی طراحی شده‌اند که بدنه اصلی و قطعات فلزی استفاده شده در آن از سیال عبوری جدا هستند.
شیرآلات صنعتی دیافراگرامی چگونه کار می‌کنند؟
شیرآلات صنعتی دیافراگرامی از دیافراگم، بدنه و سرپوش تشکیل شده‌اند. همان‌طور که در بالا بیان شد، در این نوع از شیرآلات صنعتی از ارتباطی میان بدنه و قطعه‌هایی که در شیر به کار رفته است و همچنین سیال وجود ندارد. شاید بهتر است اینگونه بیان شود در این نوع شیرآلات دیافراگم به عنوان یک پرده عمل می‌کند، زمانی که شیر بسته شود همچون یک مانع از ورود سیال جلوگیری می‌کند.
لازم است بدانید، در این شیرآلات باز و بسته شدن شیر با استفاده از یک پیچ قدرتمند قابل انجام است. زمانی که شیر بسته شود، در شیر یک قطعه پیستونی شکل وجود دارد که به طرف پایین رانده می‌شود و راه عبور سیال را مسدود می‌کند. لازم به ذکر است، اگر دیافراگم به طور کامل به سمت پایین حرکت نکند، سبب نشتی خواهد شد. بنابراین در زمان پیچیدن پیچ، اگر قدرت کافی را نداشته باشید، شیر با نشتی روبه‌رو خواهد شد.
شیرآلات صنعتی دیافراگمی چه کاربردهایی دارند؟
مهم‌ترین کاربرد شیرآلات صنعتی دیافراگمی استفاده در خطوط انتقال سیالاتی است که ماهیت اسیدی دارند. به عنوان مثال در صنعت آب و فاضلاب، سیستم‌های توزیع نواد اسیدی در کارخانجات و …. بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. واضح و بدیهی است که زمانی که قطعات پلاستیکی با سیالات بسیار گرم برخورد داشته باشند، با گذشت زمان استحکام آن‌ها از بین می‌رود و در نهایت سبب نشت سیال از شیر خواهد شد.
با توجه به اینکه در این نوع از شیرآلات صنعتی، یک قطعه پلاستیکی با حالت ارتجاعی زیاد استفاده شده است که از ورود سیال به داخل شیرآلات جلوگیری کند، اگر درجه حرارت و فشار سیال زیاد باشد، با گذشت زمان دچار آسیب خواهد شد و دیگر کارایی اولیه را نخواهد داشت. با این حال بهتر است، در صنعت‌هایی که هدف آن‌ها انتقال سیالاتی با فشار و دمای زیاد است از شیرآلات صنعتی دیافراگمی استفاده نکنند.
مزایا و معایب شیرآلات صنعتی دیافراگمی
شیرآلات دیافراگمی به دلیل آن که میزان نشتی آن بسیار پایین است، در صنایع مختلفی همچون آب و فاضلاب قابل استفاده است. این نوع شیر مزایا و معایبی دارد که عبارتند از:
مزایا شیرهای دیافراگم
• طول عمر شیرآلات صنعتی دیافراگمی نسبت به سایر شیرآلات بیشتر است؛ زیرا در این شیرآلات تماسی میان سیال و قطعات داخل شیر وجود ندارد.
• به مرور زمان پرده دیافراگم قدرت عمکلرد خود را از دست می‌دهد، لازم است که تعویض شود. به راحتی می‌توانید پرچ‌های بونت شیر را باز کنید و پرده دیافراگم را تعویض کنید. بنابراین تعمیر آسان آن سبب شده است که محبوبیت بیشتر پیدا نماید.
• شیرآلات صنعتی دیافراگمی قادر به سرویس‌دهی برای سیالات با فشار نسبتا بالا هستند.
• نشتی این نوع از شیرآلات صنعتی صفر است و به همین دلیل از عواملی که سبب آب‌بندی می‌شوند، استفاده نشده است.
معایب شیرهای دیافراگم
• به منظور انتقال شیر مجموعه‌هایی در نظر گرفته شده است که از تخلیه کامل خط لوله جلوگیری می‌کند.
• شیرهای دیافراگمی به دلیل محدودیتی که در دما و فشار دارند، نمی‌توان به راحتی برای هر انتقال سیالی از آن استفاده نمود. به طور معمول، آن‌ها فشار شیرهای دیافراگمی ۲۰۰ psi (۱۴bar) و دمای ۲۰۴ سانتی‌گراد استفاده می‌شوند.
• فشار هیدرواستاتیکی که می‌تواند بر روی دیافراگم اعمال شود، محدود است.
• معمولا شیرآلات دیافراگمی در ابعاد DN15-DN300 تولید می‌شوند.
انواع شیرآلات صنعتی دیافراگمی
شیرآلات صنعتی دیافراگمی دارای دو نوع مختلفی هستند:
۱- شیر دیافراگمی با برآمدگی داخل بدنه (Weir type)
شیرهای دیافراگمی (Weir type)، دارای یک زائده بسیار کوچک هستند که در اثر ریخته‌گری به عمل آمده است. این زائده به پرده دیافراگم کمک می‌کند تا حالات ارتجاعی کمتری داشته باشد تا بتواند با سرعت بیشتری از ورود سیال جلوگیری کند.
به یاد داشته باشید، این نوع از شیرهای دیافراگمی برای انتقال سیال با دبی بالا گزینه مناسبی نیستند، زیرا زائده‌ای که در آن وجود دارد سبب زیاد شدن افت‌های فرعی که از اتصالات بوجود آمده می‌شود و همچنین فشار را کم می‌کند. بهتر است بگوییم، زائده باعث کاهش دبی عبوری سیال در این نوع از شیرآلات می‌شود.
۲- شیر دیافراگمی بدون برآمدگی داخل بدنه (Straight-through type)
شیرهای Straight-through type بدون زائده ریخته‌گری هستند و با استفاده از فشاری که به اهرم وارد می‌شود، از ورود سیال جلوگیری می‌کنند. از این نوع شیر دیافراگمی برای سیالات با دبی بالا بیشتر استفاده می‌شود؛ زیرا افت فرعی کمتری در فشار سیال بوجود می‌آورند. طول عمر این شیرآلات صنعتی دیافراگمی بیشتر از Weir type است، زیرا پرده دیافراگمی کمتر کش می‌یابد.
