انواع شیر پی وی سی، شیرهای کنترلی، اندازه های 6 راهه و استاندارد

ملزومات مهندسی سوپاپ: PVC، طبقه‌بندی، انواع کنترل، پورت‌های 6 راهه و اندازه‌های استاندارد

برای مهندسان، متخصصان تدارکات و تیم‌های تعمیر و نگهداری، درک نام‌گذاری دقیق، خانواده‌های عملکردی و استانداردهای ابعادی شیرهای صنعتی غیرقابل مذاکره است. این مرجع فنی داده‌های معتبر در مورد را ادغام می‌کند شیرهای پی وی سی ، طبقه بندی کامل انواع دریچه ها، پنج دسته اصلی شیرهای کنترل، پیکربندی منحصر به فرد دریچه های 6 طرفه، و سیستم های اندازه پذیرفته شده جهانی - همه در قالبی عملی و آماده برای تصمیم گیری ارائه می شوند.

شیر پی وی سی - نام صحیح

نام استاندارد صنعت است شیر PVC-U (پلی وینیل کلرید غیر پلاستیکی). ، به ازای هر GB/T 10002.3-2011. در تجارت بین الملل معمولاً از آن به عنوان شیر UPVC یا شیر CPVC برای انواع کلردار این اصطلاحات درجه مواد و مقاومت در برابر دما را متمایز می کند.

95% شیرهای PVC مواد شیمیایی به دلیل استحکام مکانیکی برتر UPVC هستند.

همه انواع شیر - لیست کامل

شیرآلات صنعتی بر اساس عملکرد زیر دسته بندی می شوند: خاموش کردن (دروازه، کره، توپ، پروانه)، مقررات (کنترل، دریچه گاز، کاهش فشار)، بررسی کنید (تاب، بالابر، ویفر)، انحراف (چند پورت، تله بخار)، و ایمنی (تسکین، پارگی). بیش از 25 طرح متمایز تحت این گروه ها وجود دارد.

5 نوع شیر کنترل

پنوماتیک , برقی , هیدرولیک , کتابچه راهنمای کاربر ، و خود کارکرده (فشار/دما فعال شده). هر کدام مزایای منحصر به فردی در سرعت پاسخ، خروجی نیرو، و قابلیت اتوماسیون از راه دور ارائه می دهند.

دریچه 6 طرفه تعریف شده است

A شیر 6 طرفه شامل شش پورت است که برای فعال کردن سوئیچینگ جریان پیچیده تنظیم شده اند که معمولاً دو عملکرد سه طرفه را در یک بدنه ترکیب می کنند. به طور گسترده در سیستم های روانکاری، تغییر HVAC و سوئیچینگ راکتور شیمیایی استفاده می شود.

1. نامگذاری و درجه مواد دریچه های PVC

سوال شیر پی وی سی چه نام دارد؟ اغلب به دلیل تغییرات منطقه ای و استاندارد ایجاد می شود. در سطح جهانی، اصطلاح فنی ترجیحی است شیر PVC-U (پلی وینیل کلرید غیر پلاستیکی). ، اما شما نیز مواجه خواهید شد شیر یو پی وی سی , شیر PVC-C (کلردار). ، و PP-R یا PVDF جایگزین برای کاربردهای در دمای بالا وجه تمایز اصلی، دمای کار مداوم مواد است: UPVC تا دمای 60 درجه سانتی گراد، CPVC تا 95 درجه سانتی گراد گسترش می یابد، و PVDF تا 150 درجه سانتی گراد تحمل می کند.

نکته حرفه ای: برای اطمینان از سازگاری شیمیایی و درجه فشار، همیشه درجه دقیق مواد (مانند PVC-U 1120، PVC-C 4120) و استاندارد قابل اجرا (ASTM D1784، ISO 1452 یا GB/T 10002) را مشخص کنید.

از نظر ساخت، شیرهای پی وی سی در داخل موجود هستند توپ , پروانه , بررسی کنید , دیافراگم , دروازه ، و کره زمین تنظیمات پرکاربردترین آنها شیرهای توپی PVC (یک چهارم دور) و شیرهای پروانه ای PVC (برای قطرهای بزرگ) هستند. مقاومت ذاتی آنها در برابر خوردگی آنها را به اولین انتخاب برای تصفیه آب، نمک زدایی، آبیاری و انتقال مواد شیمیایی تهاجمی تبدیل می کند.

اموال	UPVC	CPVC	PVDF	PP
حداکثر دمای پیوسته (°C)	60	95	150	80
رتبه بندی فشار (پ.ن، حداکثر)	PN16	PN25	PN40	PN10
مقاومت شیمیایی (اسیدی/قلیایی)	عالی	عالی	برتر	خوب
کاربرد معمولی	آب، مواد شیمیایی ملایم	آب گرم، اسیدها	خلوص بالا، تهاجمی	اسیدهای رقیق، غذا

2. طبقه بندی کامل شیر - طیف کامل

فراتر از لیست ساده اسامی، شیرها به طور سیستماتیک بر اساس گروه بندی می شوند حرکت (خطی در مقابل چرخشی)، اتصالات پایانی (فلنج دار، رزوه دار، سوکت، جوش لب به لب)، کلاس فشار (PN، Class، یا Schedule)، و حالت فعال سازی . طبقه بندی کامل شامل:

بر اساس تابع

انزوا - دروازه، کره، توپ، پلاگین، پروانه، دیافراگم
مقررات - کنترل، سوزن، کاهش فشار، محدود کننده جریان
بدون بازگشت - چک تاب، چک بالابر، دو صفحه، ویفر
ایمنی و امداد - دارای فنر، کارکرد خلبان، پارگی دیسک
هدف خاص - تله بخار، نمونه برداری، چند پورت

توسط فعال سازی

دستی - چرخ دستی، اهرم، اپراتور دنده
برقی - محرک های روشن-خاموش، تعدیل کننده، هوشمند
پنوماتیک - بازگشت بهار، دوتایی
هیدرولیک - نیروی زیاد، سرعت آهسته
خود کنشی - ترموستاتیک، تنظیم کننده فشار

هر ترکیبی از عملکرد و فعال سازی صدها نوع خاص را ایجاد می کند. به عنوان مثال، الف شیر گلوب دیافراگمی پنوماتیک یک شیر تنظیم کننده حرکت خطی است، در حالی که a شیر پروانه ای با موتور یک شیر جداسازی دوار است. انتخاب صحیح مستلزم تطبیق ویژگی‌های جریان ذاتی شیر (درصد برابر، خطی، باز شدن سریع) با دینامیک فرآیند است.

سهم بازار انواع شیر (فرایند صنعتی)

دریچه های توپ

34%

شیرهای پروانه ای

22%

دریچه های دروازه / گلوب

18%

شیرهای چک

12%

شیرهای کنترل (همه انواع)

سایر موارد (ایمنی، چند پورت، و غیره)

*بر اساس محموله های شیر صنعتی جهانی (داده های پروکسی).

3. انواع شیر کنترل پنج هسته ای - در عمق

شیرهای کنترل که به نام شیرهای تنظیم کننده نیز شناخته می شوند، عناصر کنترلی نهایی در اتوماسیون فرآیند هستند. این پنج نوع با منبع انرژی مورد استفاده برای قرار دادن میل سوپاپ متمایز می شوند:

پنوماتیک

از هوای ابزار استفاده می کند (ورودی پوزیشنر 3-15 psi یا 4-20 میلی آمپر). مزایا: ذاتا ایمن، پاسخ سریع، عمر چرخه بالا. رایج در کارخانه های نفت و گاز و مواد شیمیایی.

برقی

توسط موتور الکتریکی یا شیر برقی هدایت می شود. دقت موقعیت یابی بالا، شبکه ساده و بدون نیاز به هوای فشرده را ارائه می دهد. ایده آل برای آب / فاضلاب و نیروگاه ها.

هیدرولیک

از روغن تحت فشار برای ایجاد نیروی رانش بزرگ استفاده می کند. کند اما فوق العاده قدرتمند. در کاربردهای با سوراخ بزرگ و پرفشار مانند کنترل هیدروتوربین استفاده می شود.

دستی

با دست از طریق چرخ یا اهرم کار می کند. برای تعدیل نادر مقرون به صرفه است. اغلب به عنوان بای پس یا برش اضطراری استفاده می شود.

خود کارکرده

بدون برق خارجی؛ از فشار یا دمای سیال فرآیند به عنوان سیگنال فعال استفاده می کند. معمولی برای کاهنده فشار بخار و تنظیم کننده های پوشش مخزن.

هر نوع بیشتر به تقسیم می شود خطی (کره، قفس، دیافراگم) و چرخشی (توپ، پروانه، پلاگین غیرعادی) زیر خانواده. انتخاب بستگی به برد پذیری مورد نیاز، کلاس نشتی، فشار خاموش و دسترسی به تعمیر و نگهداری دارد.

زمان نسبی پاسخ گام (Y کمتر = سریعتر). انواع پنوماتیک و الکتریکی بر حلقه‌های پرسرعت غالب هستند.

4. شیر 6 راه - ساختار و استفاده صنعتی

این شیر 6 طرفه یک دستگاه سوئیچینگ چند پورت بسیار تخصصی است. بدنه آن شامل شش پورت اتصال است و دوشاخه چرخان یا کشویی داخلی مسیرهای جریان متعددی را ایجاد می کند. در عمل، یک شیر 6 طرفه عملکرد دو شیر 3 طرفه را که در هماهنگی کامل عمل می کنند یکپارچه می کند. این طراحی فشرده پیچیدگی لوله کشی و نقاط نشتی احتمالی را کاهش می دهد.

کاربردهای معمولی: (1) کنترل جهت روغن روانکاری در کمپرسورهای بزرگ، (2) معکوس کردن مدارهای پمپ حرارتی در سیستم های HVAC، (3) سوئیچینگ نمونه متوالی در ابزار دقیق تحلیلی، و (4) سوئیچینگ ستون کروماتوگرافی گازی.

پارامترهای کلیدی هنگام تعیین یک شیر 6 طرفه عبارتند از: پیکربندی پورت (به عنوان مثال، 6 پورت، 2 موقعیت یا 3 موقعیت)، رتبه بندی فشار (PN10 تا PN100)، مواد آب بندی (PTFE، PEEK، یا فلزی) و نوع محرک (اهرم دستی، برقی یا پنوماتیکی). نمودار مسیر جریان معمولاً با ماتریسی از اتصالات پورت به پورت نشان داده می شود که باید با چرخه فرآیند مطابقت داشته باشد.

موقعیت	پورت 1	پورت 2	پورت 3	پورت 4	پورت 5	پورت 6
پوز A (پیش فرض)	→ 4	→ 5	→ 6	← 1	← 2	← 3
موقعیت B (تغییر شده)	→ 2	→ 3	→ 4	← 5	← 6	← 1

ماتریس مثال: در موقعیت A، پورت های 1-3 به ترتیب به 4-6 متصل می شوند. در موقعیت B، اتصالات با یک پورت جابجا می شوند.

5. اندازه های استاندارد سوپاپ - DN، NPS، و رتبه بندی فشار

سایز سوپاپ به شرح زیر است DN (قطر اسمی) سیستم متریک یا NPS (اندازه اسمی لوله) نظام شاهنشاهی مقادیر DN از DN6 تا DN4000 با اعداد ترجیحی مطابق با ISO 6708 متغیر است. مطابقت بین DN و NPS ثابت است:

DN (میلی متر)	NPS (اینچ)	DN (میلی متر)	NPS (اینچ)
15	½″	80	3 اینچ
20	¾″	100	4 اینچ
25	1 اینچ	150	6 اینچ
32	1¼″	200	8 اینچ
40	1½″	250	10 اینچ
50	2 اینچ	300	12 اینچ
65	2½″	350	14 اینچ

برای فشار، PN درجه بندی (فشار نامی) باید برابر یا بیشتر از حداکثر فشار کاری در دمای مشخص شده باشد. کلاس های رایج PN عبارتند از PN6، PN10، PN16، PN25، PN40، PN63، PN100 و PN160. در سیستم آمریکایی از کلاس های 150، 300، 600، 900، 1500 و 2500 استفاده می شود. همیشه فاکتور کاهش دهنده دما را بررسی کنید. برای شیرهای PVC، درجه فشار به طور قابل توجهی از 25 درجه سانتیگراد افت می کند.

مطابقت DN با Pipe

شیر DN را انتخاب کنید که با قطر اسمی لوله مطابقت دارد. هرگز از یک DN کوچکتر برای "صرفه جویی در هزینه" استفاده نکنید - این باعث افت فشار و خطر کاویتاسیون می شود. برای PVC، از شیرهای توپی تمام پورت برای نگهداری Cv استفاده کنید.

محدودیت های فشار و دما

برای UPVC در 20 درجه سانتی گراد، PN16 معتبر است. در 40 درجه سانتیگراد، به PN10 کاهش دهید. CPVC PN16 را تا 70 درجه سانتیگراد حفظ می کند. همیشه از نمودار فشار و دمای سازنده برای مواد خاص مشورت کنید.

پایان اتصال

شیرهای پی وی سی come with socket (solvent cement), threaded (NPT/BSP), or flanged (ISO or ANSI) ends. Choose based on installation convenience and system pressure.

6. ضرایب جریان (Cv) و محاسبات اندازه

ظرفیت سوپاپ با عدد بیان می شود ضریب جریان Cv - تعداد گالن آب در دمای 60 درجه فارنهایت که در دقیقه با افت فشار 1 psi از شیر عبور می کند. برای سیستم های متریک، Kv (m³/h در 1 بار قطره) استفاده می شود. رابطه Cv ≈ 1.16 × Kv است. هنگام اندازه‌گیری یک شیر کنترل، Cv مورد نیاز از نرخ جریان فرآیند، وزن مخصوص و اختلاف فشار محاسبه می‌شود.

قانون سریع: برای شیرهای توپ PVC در سرویس آب، یک شیر DN50 با پورت کامل دارای Cv تقریباً 150-180 است، در حالی که یک درگاه استاندارد DN50 ممکن است Cv ~ 70-90 داشته باشد. همیشه نسخه تمام پورت را برای برنامه های افت فشار کم انتخاب کنید.

سایر شاخص های عملکرد مهم عبارتند از محدوده پذیری (نسبت حداکثر به حداقل جریان قابل کنترل)، کلاس نشتی (بر اساس ANSI/FCI 70-2)، و تنگی صندلی (آب بندی نرم در مقابل فلز). برای دریچه های PVC، صندلی های PTFE نرم نشتی کلاس VI را ایجاد می کنند، در حالی که صندلی های فلزی به دلیل نگرانی های خوردگی نادر هستند.

حفظ فشار در مقابل دما - CPVC فشار کاری بالاتری را در دماهای بالا حفظ می کند.

7. بهترین شیوه های نصب و نگهداری

نصب و راه اندازی

از سیمان حلال مناسب برای اتصالات سوکت استفاده کنید. زمان پخت ≥ 24 ساعت در 20 درجه سانتی گراد.
برای جلوگیری از تنش بر روی بدنه شیر، از لوله کشی پشتیبانی کنید.
صافی ها را در بالادست شیرهای کنترل نصب کنید تا از آسیب دیدن زباله جلوگیری شود.
برای انتهای رزوه ای، از نوار PTFE استفاده کنید و بیش از حد سفت نکنید - رزوه های PVC ضعیف تر از فلز هستند.

تعمیر و نگهداری

مهر و موم ها و حلقه های اورینگ را سالانه بازرسی کنید – در صورت سفت شدن یا ترک خوردگی تعویض کنید.
ساقه ها را با گریس سازگار (بر پایه سیلیکون برای PVC) روان کنید.
گشتاور پیچ های فلنج را به صورت دوره ای بررسی کنید (گشتاور مجدد پس از چرخه حرارتی).
برای دریچه‌های کنترل، هر 6 ماه یک بار تست استروک انجام دهید و پوزیشنر را کالیبره کنید.

نشتی در ساقه

اغلب به دلیل فرسودگی بسته بندی یا حلقه O. مهره غده را دوباره سفت کنید. در صورت تداوم، مهر و موم ساقه را تعویض کنید. برای PVC، بسته به سیال از مهر و موم های EPDM یا FPM (Viton) استفاده کنید.

گشتاور عملیاتی بالا

ممکن است نشان دهنده تجمع پوسته یا تغییر شکل توپ باشد. شستشو با آب تمیز؛ زباله را بررسی کنید برای اندازه های بزرگ، یک اپراتور دنده را در نظر بگیرید.

شکار شیر کنترل

معمولاً یک مشکل تنظیم PID یا تأخیر بازخورد موقعیت‌ساز. فشار هوا را بررسی کنید، بسته بندی چسبنده را بررسی کنید و کنترلر را دوباره تنظیم کنید.

8. راهنمای انتخاب مواد - پی وی سی در مقابل فلز در مقابل سایر پلیمرها

در حالی که شیرهای PVC در محیط های خورنده غالب هستند، مهندسان اغلب آنها را با فولاد ضد زنگ (316L)، برنز و آلیاژهای عجیب و غریب مقایسه می کنند. جدول زیر عوامل کلیدی تصمیم گیری را خلاصه می کند:

معیارها	PVC-U	CF8M (316SS)	برنز	PP (Polypro)
مقاومت در برابر خوردگی (آب نمک)	عالی	خوب	متوسط	خوب
حداکثر دما (درجه سانتیگراد)	60	400	250	80
وزن (کیلوگرم، DN50)	~ 0.8	~ 5.5	~ 4.0	~ 0.9
هزینه نسبی (شاخص)	1.0	5.5	3.0	1.2
نصب و راه اندازی ease	بسیار آسان (حلال)	جوشکاری/رزوه ای	رزوه دار/فلنج دار	سوکت / فیوژن

برای اکثر کاربردهای آب، مواد شیمیایی ملایم و مواد غذایی، PVC-U بهترین نسبت هزینه به عملکرد را ارائه می دهد. برای بخار با دمای بالا یا فشار بالا، فلز اجتناب ناپذیر است.

عمر سرویس: شیرهای پی وی سی که به درستی در سرویس آب محیطی نصب شده باشند می تواند بیش از 25 سال باشد. در مواد شیمیایی تهاجمی (مانند 30% H2SO4 در 50 درجه سانتیگراد)، عمر ممکن است به دلیل تخریب مواد به 5 تا 8 سال کاهش یابد. بازرسی منظم و تعویض برنامه ریزی شده توصیه می شود.

9. سوالات متداول فنی

س: آیا می توان از شیر PVC برای هوای فشرده استفاده کرد؟

بله، اما مطمئن شوید که درجه بندی فشار (PN) از حداکثر فشار هوا بیشتر است. از دوچرخه سواری سریع که می تواند باعث خستگی شود خودداری کنید.

س: تفاوت بین شیر 3 و 6 طرفه چیست؟

یک 3 طرفه دارای سه پورت است و جریان را منحرف یا مخلوط می کند. یک 6 جهته دارای شش پورت است و سوئیچینگ پیچیده تری را ارائه می دهد که اغلب دو عملکرد سه طرفه را با هم ترکیب می کند.

س: چگونه DN را به NPS تبدیل کنم؟

از جدول استاندارد استفاده کنید: DN15 = ½″، DN25 = 1″، DN50 = 2″، DN100 = 4″، و غیره. این تبدیل یک تقسیم ساده بر 25.4 نیست. از نمودار اندازه لوله اسمی پیروی می کند.

س: آیا شیرهای PVC برای آب گرم مناسب هستند؟

UPVC به 60 درجه سانتیگراد محدود شده است. CPVC می تواند تا 95 درجه سانتیگراد را تحمل کند. برای دماهای بالاتر از آن، PP یا PVDF را در نظر بگیرید.

مرجع سریع - پارامترهای کلیدی شیر

حداکثر فشار PVC-U: PN16 @ 20 درجه سانتی گراد حداکثر فشار CPVC: PN25 @ 20 درجه سانتی گراد نشتی شیر کنترل: کلاس IV (استاندارد)، VI (صندلی نرم) شیر 6 طرفه ports: 6 (معمولاً موقعیت 2 یا 3) محدوده استاندارد DN: 6 - 4000 میلی متر محرک مشترک: پنوماتیک (spring‑return)

این خلاصه فنی برای مرجع مهندسی در نظر گرفته شده است. همه داده های عملکرد بر اساس استانداردهای صنعتی عمومی هستند و ممکن است با مشخصات سازنده خاص متفاوت باشند. همیشه از استانداردهای مربوطه (ISO، ASTM، GB، یا ASME) برای نیازهای پروژه خود مشورت کنید.