شیر فشار شکن چیست ؟

شیر فشار شکن یا شیر کاهنده فشار چیست ؟ بررسی کامل شیر فشار شکن

P R V یا شیر فشار شکن چیست ؟ PRESSURE REDUCE VALVE وسیله ای است که برای کاهش یا شکستن فشار سیال ها استفاده میکنند، در صنایع از سیستم لوله کشی    حفاظت کرده و از فشار اضافی جلوگیری می کند.

فشار شکن ها باعث افزایش ایمنی آنها می شود و از صدمه زدن به اجزا های دیگر جلوگیری می کند؛ همچنین وسیله ی فشار شکن قطعه ای ضروری و لازم در سیستم مورد نظر می باشد. این قطعه فشار سیالات را ثابت نگه داشته و از آسیب های جدی جلوگیری می کند.

اگر اجسام خارجی به این قطعه ورود کند، کارایی این شیر به حداقل می رسد و با افت مواجه می شود برای جلوگیری از این مشکل باید در کنار این قطعه ها از شیر های صافی که اجسام خارجی را جداسازی می کند استفاده نمایید.

در هر زمان که فشار سیستم به مقدار مشخص شده که از قبیل تعیین شده برسد شیر باز شده و فشار آن را تنظیم می کند و هنگامی که فشار آن به مقدار مناسبی برسد این قطعه بسته می شود.

تفاوت شیر فشار شکن یا شیر اطمینان فشار چیست ؟

شیر اطمینان گونه‌ای از شیرهای صنعتی است که جهت تنظیم، کاهش و ثابت نگه داشتن فشار خروجی شیر در خطوط انتقال، شبکه و توزیع آبهای آشامیدنی و خام و دیگر صنایع حتی در صورت ایجاد نوسان در فشار ورودی مورد استفاده قرار می گیرند. شیر های اطمینان در صورت ازدیاد فشار از طریق خروجی ، سیال را به بیرون پرتاب کرده. و باعث جلوگیری از فشار غیر مجاز در سیستم می گردد. در صورتی که فشار شکن اختلاف فشار را ثابت نگه می دارد و در صورت ازدیاد فشار ورودی فشار بعد از شیر نیز افزایش می یابد.

آشنایی با شیر فشار شکن

این شیر ها با تنظیم به صورت دستی دلتا P یا اختلاف فشار بین دو سر شیر را ثابت نگه می دارد. این کاهش فشار به وسیله آلن به صورت صحیح و خطا یا در مدل های پیشرفته تر به وسیله گیج تنظیم می گردد.

برای اینکه از فشار استاتیک پیشگیری کند، شیر جریان را قطع می کند. در گاهی اوقات نیاز است که فشار سیال ها را کنترل کنیم که در افزایش و کاهش فشار مشکلی رخ ندهد.

از مهم ترین کاربرد های شیر فشار شکن در سیستم ها این است که از اتصالات و لوله کشی در برابر فشار زیاد و در برابر تغییر ناگهانی حفاظت می کند. که بطور خودکار شیر فشار شکن افزایش فشار را تشخیص می دهد و با باز و بسته شدن فشار سیستم را در حد مناسب نگه می دارد. و در کاهش های ناگهانی در شبکه و خطوط بعه مقدار زیادی از هدر رفت سیال ها جلوگیری می کند.

این شیر ها باید در سیستم های استفاده شود که فشار بالایی دارند، پس باید در زمانی که لوله کشی موتور خانه اجرا می شود توجه لازم را داشته باشیم.

نحوه ی عملکرد شیر فشار شکن

نیرویی که از سوی  سیال ها به وجود می آید باعث بستن مسیر می شود و نیروی مخالف از سوی فنر گرفته و تمایل به باز کردن مسیر جریان را دارد. که این عملکرد بر اساس کنش و واکنش میان دو نیرویی که مخالف هم هستن در کنار یکدیگر است که این دو نیرو باعث می شود که همدیگر را خنثی کنند.

به دلیل اینکه خاصیت واکنش گر بودن متغیر فنر که مناسب با تغییرات ورودی طراحی شده است، باعث می شود فشار خروجی به صورت پایدار باقی بماند.

از این شیر فشار شکن در صنعت آب و فاضلاب، سیستم کشاورزی و آبرسانی ، صنعت مواد غذایی ، تجهیزات لباسشویی ، استرلیزه کردن بخار ، تجهیزاتی که از فشار کم استفاده می شود.

و همچنین جنس و مدل شیر های فشار شکن چدنی فلنج دار و شیر های برنجی دنده ای می باشد.

انواع قطعه شیر فشار شکن

این قطعه ، از لحاظ عملکردی به دو دسته مستقیم و پایلوت دار تقسیم می شوند.

شیرهای تقلیل فشار مستقیم

یکی از ساده ترین شیرهایی است که باعث می شود فشار شیر کاهش یابد. فشار بخار خروجی از شیر به قسمت پایین دیافراگم وارد می شود ، سپس فنر نیرویی به سمت پایین وارد کرده وجمع این نیروها در جهت های مخالف باعث باز و بسته شدن شیر می شود.

شیرهای تقلیل فشار پایلوت دار

در این نوع شیر ها به دلیل پایلوت بودن به کاهش فشار واکنش میدهد و باعث می شود شیر مستقیم عمل کند. و در شیر های فشار شکن برای  کارهایی که فشار بسیار مهم است مورد استفاده قرار می گیرد.

که این نوع شیر ها دو نوع دیاگرافمی و پیستونی را شامل می شود.

نوع پایلوت دار پیستونی

در این نوع شیر فشار شکن یک پیستون در بخش اصلی قرار دارد. این مدل شیر در خطوط بخار کاربرد دارند.

کنترل بالایی در کاهش فشار با میزان نوسان دارند . شیرهای پیلوت دار پیستونی بسیار مقاوم هستند و در کاهش و افزایش جریان دارند و در صنعت ساختمان و کشاورزی و ابیاری کاربرد های فراوانی دارد.

نوع پایلوت دار دیافراگمی

وسیله ای که باعث می شود شیر اصلی به کار بیوفتد دیافراگم بزرگی است که در این نوع فشار پایلوت دار وجود دارد و عملکرد تقریبا مشابهی به شیر های کنترلی دارند.

با حفظ جریان های بالا و هم چنین کنترل شیر اصلی توسط دیافراگم سبب میشود کاهش فشار زیاد شود . این شیر در صنعت ساختمان سازی، تجهیزات تهویه مطبوع استفاده می شود .

از نظر سیال به دو دسته هیدرولیکی و پنوماتیک تقسیم میگردد :

شیر هیدرولیکی

وظیفه ی اصلی این شیرها حفاظت از پمپ و مدار در برابر افزایش فشار ناگهانی که در مدار وجود دارد است.

در عبارت دیگر فشار هیدرولیک با مقاومت بار در برابر جریان پمپ هیدرولیک به وجود می آید.

شیر هیدرولیک یک اهرم دستی دارد که وظیفه دارد جریال سیال را بر عهده بگیرد.  شیر فشار شکن هیدرولیک در صنایع سیمان، صنایع خودروسازی ،صنایع فولاد کاربرد دارد.

کار کردن با شیر فشار شکن هیدرولیک کمی با بقیه ی شیر ها متفاوت بوده است که فشار در مسیر با اثر مقاومت به جود می آید. یا به عبارت دیگر در برابر پمپ هیدرولیک فشار آن با مقاومت بار انجام می شود.

شیر پنوماتیک

این شیر قطعاتی مانند کنترلر ، عملگر و پوزیشنر دارد که باعث ایجاد افت می شود . فشار جریان سیال به وسیله سنسور به کنترلر ارسال می گردد. شیر فشارشکن پنوماتیک در صنایع کشاورزی ،صنایع غذایی ،صنایع چوب،صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرد.

شیر پنوماتیک بطور خودکار ، فشار زیاد متغیر وارده را به فشار کم و ثابت خروجی تبدیل می کند. در سیستم بعد از فشار شکن برای انباشته نشدن فشار استاتیک بطور خودکار جریان را قطع می کند.

طریقه نصب شیر فشارشکن در خطوط لوله کشی

برای کاهش فشار در خط ، شیرهای فشار شکن به دو صورت موازی و سری بسته می شوند.

اتصال شیر فشار شکن به صورت موازی

دراین صورت اگر زمانی یکی از آنها دچار مشکل شود یا از سیستم خارج شود شیر دیگر وارد سیستم شود تا عملکرد متوقف نشود.

اتصال شیرهای فشارشکن به صورت سری

در این صورت باعث کاهش فشار در چند مرحله می شود. این مدل در زمانی که فشار بالا است باعث کاهش فشار می شود که به این دلیل مورد استفاده قرار می گیرد.

در این قطعه اختلاف فشار های  ورودی و خروجی همچنین پدیده کاویتاسیون مطرح می باشد.

برای اینکه این قطعه در بهترین حالت ممکن خود باشد نباید اختلاف فشار ورودی و خروجی آن کمتر از پنج دهم بار باشد. همچنین

هر زمانی که فشار سیال دچار افت گردد تا انجا که به فشار بخار نزدیک شود و سیال به جوش آید. این جوش آمدن سیالات به علت کاهش فشار را کاویتاسیون می گویند .

در سیستم هایی که فشار سیال تغییر می کند باید کاویتاسیون مورد بررسی قرار بگیرد .از نظر هیدرودینامیکی این موضوع وابسته به فشار است که باید نسبت به فشار ورودی و خروجی در آن حساس بوده تا از کاویتاسیون جلوگیری شود .