شیرآلات صنعتی و اتصالات صنعتی دستگاه‌های اساسی هستند که برای کنترل، تنظیم و هدایت جریان مایعات در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند. همه‌ی ما در زندگی روزمره کم و بیش با انواع سیالات سر و کار داریم. برای مثال آب که نقش اساسی در حیات انسان دارد و استفاده از آن به وجود شیرآلات وابسته است. چرا که شیرها ابزاری برای کنترل و قطع و وصلی جریان هستند. اما آب تنها سیالی نیست که با آن سروکار داریم. گاز در سیستم گرمایشی و آشپزخانه بسیار اهمیت دارد و برای کنترل جریان آن به شیرآلات مخصوص نیازمندیم. اما استفاده از شیرها به فضای خانه محدود نمی‌شود و طیف گسترده‌ای دارد.
در صنایع مختلف مانند پتروشیمی، برق، صنایع نفت و گاز، آب و فاضلاب، کشاورزی و … برای کنترل جریان سیالات به وجود شیرآلات صنعتی نیاز است. البته در صنایع مختلف نسبت به انواع سیالات هر صنعت شیرهای مورد استفاده نیز متنوع و متفاوت است. در این مقاله به بررسی انواع شیرآلات صنعتی و کاربرد آن‌ها می‌پردازیم.
شیرآلات صنعتی
ابزاری مکانیکی که در صنایع مختلف برای بستن یا تغییر فشار جریان سیالات کاربرد دارند. شیرها علاوه بر این که وظیفه‌ی قطع و وصل کردن جریان را برعهده دارند برای جلوگیری از برگشت دوباره‌ی مایعات یا گازهای عبور کرده، تنظیم و کنترل مقدار عبوری و حفظ ایمنی دستگاه‌های تحت فشار به کار می‌روند. همچنین گاهی اوقات از شیرها برای مخلوط کردن دو سیال برای رسیدن به دمای خاص نیز استفاده می‌شود. شیرآلات صنعتی از اجزای مختلفی از جمله بدنه، کلاهک یا درپوش، عملگر، ساقه، فنرها، عضو مسدود کننده، نشان دهنده‌ی موقعیت و … تشکیل می‌شوند.
انواع شیرآلات صنعتی
شیرآلات صنعتی از چند لحاظ انواع مختلفی دارند. به‌عنوان مثال براساس نوع حرکت به سه نوع عمودی، چرخشی و اتوماتیک تقسیم می‌شوند. از لحاظ نحوه‌ی باز و بسته کردن در انواع دستی یا آچاری، گیربکسی و اتوماتیک تولید می‌شوند. از نظر جنس بسته به محیط و نوع سیال عبوری در انواع فولاد کربنی، آلیاژی و فولاد ضدزنگ وجود دارند. شیرآلات صنعتی بر اساس شکل و نحوه‌ی کنترل جریان نیز به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که در زیر به توضیح آن‌ها می‌پردازیم.
شیر دروازه‌ای: متداول‌ترین نوع شیر است که با استفاده از دیسک گوی شکل و با حرکت عمودی جریان سیال را فقط قطع و وصل می‌کند. این شیر برای تنظیم جریان کاربرد ندارد و در صورت استفاده دچار فرسایش می‌شود. معمولا در کارخانه‌ها برای قطع و وصل جریان گازوئیل، بخار، روغن، گاز و … به کار می‌رود.
شیر کُروی: همان‌طور که از اسمش پیداست شکل ظاهری آن شبیه به کُره است. عمل قطع و وصل و تنظیم جریان سیال با حرکت خطی و عمودی دیسک انجام می‌شود. مایع ورودی تا نقطه‌ی خروج قابلیت تغییر جهت ۱۸۰ درجه‌ای دارد. این شیر نسبت به شیر دروازه‌ای نشتی کمتری دارد.
شیر زاویه‌ای: نوعی از شیر کُروی است. فقط یک تفاوت اصلی با آن دارد، در این مدل بین ورودی و خروجی زاویه‌ی ۹۰ درجه‌ای تشکیل می‌شود و اُفت فشار آن کمتر است. به‌طور معمول برای اتصالات لوله‌کشی کاربرد دارد.
شیر توپی: رای قطع و وصلی جریان سیال‌های مختلف مانند گاز، هوا، بخار با فشار و دمای بالا مناسب است. مکانیزم عملکرد آن به صورت ربع گرد است که توسط دیسک توپی شکل مسیر عبوری را بسیار سریع مسدود می‌کند. طراحی متنوع و ابعاد کوچکی دارد و با گردش ۹۰ درجه‌ی دستی به راحتی می‌توان آن را باز و بسته کرد.
شیرهای پروانه‌ای: نوعی از شیرآلات صنعتی که ربع گرد و دارای گیربکس هستند که از یک بدنه‌ی معمولی و صفحه‌ی مدوَر تشکیل شده‌اند. سرعت مسدود کردن مسیر سیال در این شیرها بالا است. جزو ساده‌ترین شیرهایی هستند که در صنایع نفت و پتروشیمی کاربرد دارند.
شیر سوزنی: این نوع شیر به صورت دستی برای تنظیم جریان ورودی در لوله‌های باریک و ظریف به کار می‌رود. در طراحی آن به جای دیسک از سوزن یا پیستون استفاده شده است. بیشتر در محل‌های دارای محدودیت از نظر زمانی و تغییر فشار و در آزمایشگاه‌های نفت یا پتروشیمی کاربرد دارند.
شیر سماوری: این شیرها با چرخش ۹۰ درجه‌ای دسته‌ی آن، جریان را قطع و وصل می‌کنند و برای جریان‌های کم مناسب هستند. از مزایای آن می‌توان به ارزان بودن و باقی ماندن در وضعیت تنظیم شده اشاره کرد. همچنین وضعیت باز یا بسته بودن شیر به راحتی قابل مشاهده است.
شیرهای کشویی: برای باز و بسته کردن کامل جریان سیال عبوری به کار می‌روند. به‌دلیل افت فشار کم معمولا در سر راه لوله‌های طویل قرار داده می‌شوند.
شیر یک طرفه: صرفا برای جلوگیری از برگشت سیال عبوری کاربرد دارد و برای قطع و وصل و کنترل جریان استفاده نمی‌شود. مکانیزم آن به صورتی است که فشار سیال عبوری شیر را باز کرده و جریان برگشتی آن را می‌بندد. در منازل، لوله‌ی ورودی آبگرمکن‌ها و پالایشگاه‌ها مورد استفاده است.
شیر سه راهی دستی: در دو نوع مخلوط کننده و تقسیم کننده وجود دارند که نوع اول برای کنترل درجه حرارت سیال خروجی کاربرد دارد و دو جریان را باهم مخلوط می‌کند. اما نوع دوم برای کنترل درجه حرارت، سیال را به دو قسمت تقسیم می‌کند.
