همه آنچه باید در مورد شیرهای نیروگاهی بدانید

مشاهده تصویر بزرگتر
تقاضا برای برق در میان تغییرات آب و هوایی و نیاز به یافتن منابع بهتر، تجدید پذیر و کم ضررتر برای تولید برق در حال افزایش است.این امر باعث می‌شود که تولیدکنندگان شیرهای صنعتی در صنعت نیروگاه به دنبال تجهیزات فرآیندی باشند که بتواند بازده تولید برق را افزایش داده و عملکرد توان را به حداکثر برساند.

با نگاه کردن به تصویر بزرگتر، به نظر می رسد که شیرها تنها کسری از وسعت یک نیروگاه هستند.هر چند اینها کوچک باشند، نقش آنها برای نیروگاه بسیار مهم است.در واقع در یک نیروگاه واحد شیرهای زیادی وجود دارد.هر کدام از این ها نقش های متفاوتی را ایفا می کنند.

در حالی که اصل طراحی در پشت اکثر شیرها تغییر نکرده است، مواد و تکنیک های ساخت سوپاپ تا حد زیادی بهبود یافته است.با در نظر گرفتن این موضوع، شیرآلات اکنون می توانند پیچیده تر و کارآمدتر عمل کنند.این مقاله بینشی در مورد شیرهای مورد استفاده در نیروگاه ها، اهمیت آنها و همچنین طبقه بندی ارائه می دهد.

شیرهایی که معمولاً در کاربردهای نیروگاهی استفاده می شوند
کاپوت پیچ و شیر دریچه آب بند فشار
شیرهای دروازه ای یک دیسک یا گوه دارند که به عنوان دروازه ای عمل می کند که مسیر جریان رسانه را مسدود می کند.برای دریچه گاز در نظر گرفته نشده است، نقش اصلی شیرهای دروازه ای برای جداسازی رسانه ها با محدودیت کمتر است.برای استفاده کامل از شیر دروازه فقط به صورت کاملا باز یا کاملا بسته از آن استفاده کنید.

شیرهای دروازه به همراه شیرهای گلوب در دسته شیرهای ایزوله قرار می گیرند.این شیرها می توانند جریان رسانه ها را در مواقع اضطراری یا زمانی که خط لوله نیاز به تعمیر و نگهداری دارد، متوقف کنند.اینها همچنین می توانند رسانه را به تجهیزات فرآیند خارجی متصل کنند یا می توانند مسیری را که رسانه باید دنبال کند را تعیین کند.

شیر کاپوت پیچ شده فرسایش، اصطکاک و افت فشار را به حداقل می رساند.این به دلیل طراحی پورت مستقیم آن است.برای شیرهای دریچه سیل فشار، دو طرح برای کاربردهای فشار و دمای بالا موجود است: دیسک موازی و گوه انعطاف پذیر.

نوع کلاه پیچ هنوز در دمای بالا قابل استفاده است اما این نوع در صورت افزایش فشار ممکن است نشت کند.برای کاربردهای بالاتر از 500 psi، از شیر آب بندی فشار استفاده کنید زیرا با افزایش فشار داخلی آب بندی آن افزایش می یابد.

این طراحی همچنین اجازه می دهد تا حداقل تماس بین رسانه و دیسک وجود داشته باشد.در همین حال، طراحی گوه ای باعث می شود که کمتر مستعد چسبیدن به صندلی باشد.

برای کاربردهایی که زیر کلاس ANSI 600 هستند، از شیر دریچه کاپوت پیچ دار استفاده کنید.با این حال، برای کاربردهای پرفشار، از شیرهای گیت مهر و موم فشار استفاده کنید.فشار بالا می‌تواند پیچ‌ها را در نوع کلاه پیچی جدا کند.این می تواند منجر به نشتی شود.

کلاه پیچ و شیرهای گلوب سیل فشار
سوپاپ گلوب کاملاً شبیه شیر دروازه است اما به جای دیسک گوه ای، از یک دیسک کره مانند استفاده می کند که رسانه ها را خاموش، روشن یا گاز می دهد.در درجه اول، این نوع شیر برای اهداف دریچه گاز است.نقطه ضعف شیر گلوب این است که نمی توان آن را با رسانه هایی با دبی بالا استفاده کرد.

شیرهای گلوب در کاربردهای تولید برق در کنترل جریان موثر هستند.علاوه بر این، در مقایسه با سایر شیرها، شیر گلوب طراحی ساده ای دارد که تعمیر و نگهداری را آسان تر می کند.این طراحی باعث ایجاد اصطکاک کم می شود که در نهایت عمر مفید سوپاپ را افزایش می دهد.

در هنگام انتخاب شیرهای گلوب، نوع محیط، سرعت جریان آن محیط مذکور و میزان کنترل مورد نیاز از شیر مورد توجه قرار می گیرد.علاوه بر اینها، نشیمنگاه، دیسک و تعداد دور باز و بسته شدن شیر را نیز نباید بدیهی تلقی کرد.

نوع کلاه پیچ هنوز در دمای بالا قابل استفاده است اما این نوع در صورت افزایش فشار ممکن است نشت کند.برای کاربردهای بالاتر از 500 psi، از شیر آب بندی فشار استفاده کنید زیرا با افزایش فشار داخلی آب بندی آن افزایش می یابد.

دریچه های بازرسی چرخش کاپوت پیچ دار یا کاسه نمد فشار دیسک شیب
شیرهای بازرسی، شیرهای ضد جریان برگشتی هستند.این به این معنی است که اجازه می دهد یک جریان رسانه ای یک طرفه وجود داشته باشد.طراحی دیسک با زاویه 45 درجه کوبیدن آب را کاهش می دهد و همچنین می تواند با سرعت بالا با رسانه سازگار شود.همچنین، طراحی اجازه افت فشار کم را می دهد.

شیرهای چک از کل سیستم لوله کشی و تجهیزات در برابر آسیب احتمالی ناشی از جریان معکوس محافظت می کنند.در بین تمام شیرها، شیرهای چک، شاید بیشترین آسیب را متحمل شوند، زیرا اغلب در معرض رسانه ها و سایر چالش های عملیاتی هستند.

چکش آب، گیر کردن و گوه زدن تنها تعدادی از مشکلات رایج شیرهای چک هستند.انتخاب شیر مناسب به معنای عملکرد کارآمدتر شیر است.

دریچه‌های دیسکی کج‌شده درپوش و مهر و موم فشار مقرون‌به‌صرفه‌تر از هر طرح شیر برگشتی هستند.علاوه بر این، طراحی دیسک شیب محکم‌تر از سایر طرح‌های شیر چک می‌بندد.از آنجایی که عملکرد ساده ای دارد، نگهداری از این نوع شیر نیز آسان است.

شیرهای بازرسی افزودنی های مهمی برای هر کاربرد مرتبط با سیکل ترکیبی و نیروگاه های زغال سنگ هستند.

شیر چک دوگانه
شیر چک دوتایی که بادوام‌تر، کارآمدتر و سبک‌تر از شیر برگشتی در نظر گرفته می‌شود، دارای فنرهایی است که زمان پاسخ سوپاپ را افزایش می‌دهد.نقش آن در سیستم لوله کشی نیروگاه سازگاری با تغییرات ناگهانی در جریان رسانه است.این به نوبه خود، اغلب خطر چکش آب را کاهش می دهد.

شیرهای چک نازل
این یک نوع تخصصی از شیر چک است.گاهی اوقات به آن شیرهای بازرسی بی صدا می گویند.این طراحی به ویژه زمانی مفید است که نیاز به واکنش سریع در برابر جریان برگشتی وجود داشته باشد.همچنین در مواقعی که خطر دائمی جریان برگشتی وجود دارد، از این شیر استفاده کنید.

این طراحی اثرات کوبیدن آب و همچنین ارتعاشات ناشی از رسانه را به حداقل می رساند.همچنین می تواند افت فشار را کاهش دهد و پاسخ سریع به خاموشی ها را ارائه دهد.

شیرهای چک نازل سرعت مورد نیاز برای باز کردن شیر را در نظر می گیرند.برای بستن دریچه، محیط سیال نیازی به سرعت بالا ندارد.با این حال، هنگامی که کاهش زیادی در جریان رسانه وجود دارد، شیر بلافاصله بسته می شود.این برای کاهش چکش آب است.

شیرهای چک نازل برای مطابقت با نیازهای نیروگاه بسیار قابل تنظیم هستند.می توان آن را متناسب با برنامه طراحی کرد.حتی به اندازه خط لوله نیز بستگی ندارد.

دریچه های توپی فلزی
شیرهای توپی جزئی از خانواده یک چهارم چرخشی هستند.ویژگی اصلی آن ساختار توپ مانند است که برای باز یا بسته شدن 900 چرخش می کند.این به عنوان مانعی برای رسانه ها عمل می کند.

تاسیسات نیروگاهی از شیرهای توپی فلزی استفاده می کنند زیرا این شیرها می توانند فشار و دمای بالای بیش از 10000 درجه فارنهایت را تحمل کنند.علاوه بر این، دریچه‌های توپی فلزی در مقایسه با همتایان نرم خود انعطاف‌پذیرتر و کمتر مستعد سایش صندلی هستند.

آب بندی دو جهته فلز به فلز آن، قابلیت های خاموش شدن بهتری را در مقایسه با سایر شیرها فراهم می کند.تعمیر چنین شیرهایی نیز هزینه کمتری دارد.از آنجایی که می تواند دمای بالا را تحمل کند، در برابر آتش نیز مقاوم است.
شیر پروانه ای با کارایی بالا

دریچه پروانه ای بدنه ای مانند ویفر با دیسک نازکی دارد که به صورت دو طرفه می چرخد.به دلیل سبک بودن، نصب، نگهداری و تعمیر آن آسان تر است.

دریچه‌های پروانه‌ای با کارایی بالا که در غیر این صورت به عنوان HPBV شناخته می‌شوند، به‌جای یک، دو افست دارند.این قابلیت آب بندی بهتری ایجاد می کند.همچنین اصطکاک کمتری ایجاد می کند که منجر به طول عمر بیشتر شیر می شود.

شیرهای پروانه ای با کارایی بالا اغلب در کاربردهای آبگیری، سیستم های آب خنک کننده و کاربردهای فاضلاب صنعتی استفاده می شوند.HPBV در صورت فلزی بودن نشیمن، قابلیت تحمل فشار و دمای بالا را دارد.

شیرهای پروانه ای متحدالمرکز با صندلی ارتجاعی
این نوع شیر پروانه ای اغلب برای فشار و دمای پایین و کاربردهای نیروگاهی با شدت کمتر استفاده می شود.با نشیمنگاه آن که معمولاً از لاستیک مرغوب ساخته شده است، می تواند دریچه ها را به طور کاملاً مؤثری در کاربردهای کم فشار ببندد.

نصب و نگهداری این نوع آسان است.طراحی ساده آن باعث می شود که نصب دریچه های متحدالمرکز با جای ارتجاعی مقرون به صرفه تر باشد.

شیرهای پروانه ای افست سه گانه

دریچه های پروانه ای افست سه گانه دارای یک افست سوم اضافی هستند که در صندلی قرار می گیرند.این سومین افست اصطکاک را هنگام باز و بسته شدن شیر کاهش می دهد.این شیر همچنین سفتی گاز و جریان دو جهته را فراهم می کند.این موثرترین نوع شیر پروانه ای است که فشار و دمای بالا در اولویت قرار دارند.

بهترین آب بندی محکم و عمر طولانی تری را در میان انواع مختلف شیرهای پروانه ای موجود در بازار فراهم می کند.

طبقه بندی شیرها در صنعت نیروگاهی
هر نوع کاربرد تولید برق نیازمند مجموعه منحصر به فردی از نیازهای کنترل جریان است.همانطور که گفته شد، تعداد بی شماری از شیرها در یک سیستم خط لوله معین در نیروگاه ها وجود دارد.با توجه به نوع فرآیندهایی که در قسمت خاصی از سیستم لوله اتفاق می افتد، شیرهای صنعتی برای نیروگاه ها نیز باید نقش های متفاوتی را ایفا کنند.

سوپاپ برای دوغاب با یکپارچگی بالا
برای دوغاب با یکپارچگی بالا، شیرها نیاز به بسته شدن محکم دارند.دیسک باید به راحتی قابل تعویض باشد زیرا در بیشتر مواقع دوغاب های عبوری خورنده یا ساینده هستند.برای بدن، ایده آل ترین آهن و فولاد ضد زنگ برای ساقه است.

شیرآلات برای خدمات جداسازی

https://www.youtube.com/watch?v=aSV4t2Ylc-Q

دریچه هایی که برای جداسازی استفاده می شوند، دریچه هایی هستند که به دلایل متعددی جریان مدیا را متوقف می کنند.اینها به چهار دسته تقسیم می شوند:
1. دریچه کاپوت
بهترین شیر درب کاپوت باید از چدن ساخته شود.حلقه های نشیمنگاه آن نیز باید جوش داده شوند تا از نشتی احتمالی جلوگیری شود.
2. دریچه گیت مهر و موم فشار
دو طرح گوه ای و موازی باید دارای روکش سخت و قابلیت خود تمیز شوندگی باشند.همچنین باید نگهداری و تعمیر آن آسان باشد.
3. فشار سیل گلوب شیر
برای سرویس‌های پرفشار، دیسک، حلقه‌های صندلی و صندلی عقب باید روکش‌های سختی داشته باشند تا عمر طولانی‌تری داشته باشند.
4. شیر گلوب کاپوت پیچ دار
شیر گلوب کاپوت پیچ اغلب برای خدمات دریچه گاز استفاده می شود، شیر ایده آل از این نوع باید با مقاطع ضخیم تر در مناطقی که تنش بیشتری وجود دارد ریخته گری شود.برای اطمینان از وجود پتانسیل نشتی کمتر، حلقه صندلی باید جوش داده شود.

دریچه هایی برای حفاظت از برگشت جریان
این شیرها از جریان مخالف محافظت می کنند.شیرهای این نوع باید دارای سطوح محکم و یاتاقان های ضد خوردگی باشند.علاوه بر اینها، شیر باید دارای پین های لولای با قطر بزرگ باشد تا جا برای جذب حرکت رسانه وجود داشته باشد.

شیرهای متعلق به این دسته شامل موارد زیر است:
– سوپاپ چک تاب کاپوت پیچ دار
– شیر چک فشار آب بندی
– شیر چک نازل
– شیر چک دو صفحه ای

شیرآلات برای کاربردهای خاص
همچنین کاربردهای ویژه ای برای شیرهای خاص وجود دارد.این بستگی به نوع منبع انرژی و همچنین نیازهای نیروگاه دارد.
– شیر پروانه ای افست سه گانه
– شیر پروانه ای با کارایی بالا
– شیر پروانه ای دوگانه غیرعادی
– شیر توپی فلزی
– شیر پروانه ای متحدالمرکز با جای ارتجاعی

خلاصه
شیرهای صنعتی مورد استفاده در نیروگاه ها اغلب تحت فشار و تنش شدید قرار می گیرند.دانستن نوع مناسب شیر، کاربردهای بهتر و بهینه تولید برق را تضمین می کند.