شیر یک طرفه
شیر یک طرفه گونه‌ای از شیرهای صنعتی است که در آن سیال تنها می‌تواند در یک جهت حرکت کند و در صورت برگشت سیال، مسیر حرکت مسدود می‌شود. این شیرها در تجهیزات مختلف صنعتی مانند پمپ‌ها، جک‌های هیدرولیک، تجهیزات نیروگاهی و صنایع شیمیایی کاربرد دارد. تین نوع شیر ها از برگشت جریان در سیستم خطوط لوله جلوگیری می‌کنند. شیر یک طرفه معمولا به عنوان شیرهای Non-return valve یا به اختصار NRV هم شناخته می‌شود.
شیر یک طرفه چیست؟
شیر یک طرفه یکی از مهمترین قطعات لوله کشی و جزء اتصالات اصلی لوله کشی پمپ است. در حالت عادی لوله ای که از کنتور آمده دارای یک فشار معمولی است و مثلا دارای ۲ بار فشار اتمسفر می باشد. موقعی که شما پمپ را بر سر راه لوله خود نصب می کنید، فشار آب بعد از کنتور بیش از فشار آب قبل از کنتور است . زیرا پمپ های آب فشاری بیش از فشار شهر را برای شما به داخل لوله کشی پمپاژ می کنند.
حال اگر پمپ خاموش شود و بین پمپ شما و کنتور شیر خودکاری ( شیر یک طرفه ای ) وجود نداشته باشد ، تمامی آب پمپاژ شده توسط پمپ شما بدون هیچ مانعی به داخل شبکه لوله کشی باز خواهد گشت .
برای جلوگیری از این عمل ، شیر یک طرفه باید در موقع نصب پمپ بین کنتور و پمپ شیر اتوماتیکی نصب می‌شود تا در صورتی که پمپ بعد از پمپاژ اب خاموش شود، شیر خودکار بسته می شود. که بدین دلیل باعث مانع از ورود مجدد آب به شبکه لوله کشی شود .
شیر خودکار یا شیر یک طرفه از جمله قطعات مورد نیاز برای نصب انواع پمپ‌هاست.این قطعه چنان از اهمیت بالایی برخوردار است که در صورت اتصال در جای نادرست و استفاده از جنس نا مرغوب می تواند کارکرد منظم پمپ را تحت تاثیر قرار دهد .شیرهای یک طرفه را میتوان جزو شیرهای خودکار طبقه بندی نمود، چون اپراتور هیچ کنترلی روی آن ندارد. شیرهای یکطرفه با جریان سیال (فشار سرعتی) بطور خودکار باز شده و قطع جریان و با استفاده از نیروی جاذبه یا نیروی ناشی از برگشت جریان سیال بسته می شوند و مانع از برگشت جریان از بالا دست جریان به پایین دست جریان می گردد.
اصطلاحات شیرهای یکطرفه
در شیرهای یکطرفه چند اصطلاح به کار می‌رود که با آنها آشنا می‌شویم:
Cracking Pressure
حداقل مقدار اختلاف فشار لازم بین جریان ورودی و خروجی ; چک ولو که در آن اولین نشانه‌ی حرکت جریان در آن رخ می‌دهد
Reseal Pressure
حداقل مقدار اختلاف فشار لازم بین جریان ورودی و خروجی به منظور بسته شدن چک ولو به طوری که پوسته آن هیچ نشتی نداشته باشد
کاربردهای شیر یکطرفه
از شیر یک طرفه (شیر خودکار ) معمولا بعد از کنتور آب ، قبل از آب گرم کن روی خط تغذیه آب سرد و مواردی شبیه این ها مورد استفاده قرار می گیرد. شیر یکطرفه که برای جلوگیری از برگشت آب به داخل شبکه مورد نظر نصب می شود، باید از نوع فنردار با نشیمن آب بند باشد و فقط در یک جهت به آب اجازه جریان دهد و در جهت عکس هیچ گونه نشتی نداشته باشد .کاربرد شیر یکطرفه در موارد مختلف به شرح زیر می باشد:
در منازل
روی ورودی آب را به طرف ساختمان قرار می دهند که در صورت قطع آب مقدار آبی که در وسائل خانگی و داخل لوله ها ذخیره شده به لوله اصلی باز نگردد.
روی لوله ورودی آب گرمکن ها
قرار می دهند که بر اثر قطع آب و یاشکستن لوله در داخل ساختمان آب ذخیره شده در مخزن آب گرمکن خالی نشود . زیرا ممکن است کوره به کار ادامه دهد و باعث سوختن آب گرمکن گردد.
در پالایشگاه ها
شیر یکطرفه را روی لوله خروجی تلمبه قرار می دهند که پس از انتقال مقدار لازم مواد نفتی ، و بستن تلمبه یا خاموش شدن اضطراری تلمبه مواد ارسال شده نتواند برگردد زیرا در اثر برگشت علاوه بر هدر رفتن انرژی مصرف شده برای ارسال آن ممکن است طرف دریافت کننده مواد را نیز با کمبود فوری مواجه سازد از این مهمتر ممکن است فشار مایع برگشتی که از همان مسیر رفته معکوس شود و در نتیجه تلمبه گریز از مرکز را با سرعت فزاینده بچرخاند و سرعت آنقدر زیاد شود که تلمبه داغ شده از کار بیفتد و حتی منفجرشود .
شیر یک طرفه در بازار
در بازار انواع و اقسام شیر خودکار یا همان شیر یک طرفه وجود دارد که بسته به نوع کار کرد ،جنس بدنه ،نوع مایعات مورد استفاده و طبقه بندی می شوند.در پمپ ها نیز همچنین نوع مخصوصی از شیرهای خودکار باید به کار گرفته شود تا پمپ ایجاد ضربات قوچی در سیستم لوله کشی نکند .نوع شیر یک طرفه مصرفی در پمپ ها به نام شیر خودکار سوزنی و یا کشویی معروف هستند.در این مورد از شیرخودکارها بعد از عمل پمپاژ آب و خاموش شدن پمپ شیر با استفاده از فنر داخلی به صورت نرم بسته خواهد شد و از سروصدای ناشی از بسته شدن شیرهای دیگر می کاهد.
نحوه عمکلرد شیرهای یکطرفه
طرز کار این نوع شیرها به این صورت می باشد که فشار مایع یا گاز دریچه شیر را بلند می کند و باعث عبور مایع یا گاز می شود تا زمانی که فشار زیر دریچه بیشتر از فشار روی آن باشد شیر باز می ماند و عبور مایع یا گاز ادامه می یابد اگر به هر علتی فشار زیر دریچه کمتر از فشار روی آن شود وزن خود دریچه و فشار موادی که قصد برگشتن دارند باعث بسته شدن شیر و جلوگیری از برگشت مواد می شود .
انواع شیر یکطرفه
انواع شیرهای یک طرفه عباتند از :
- لولایی
- فشاری
- پیستونی
- کره‌ای
۱.لولایی
این شیر که مصرف بیش‌تری دارد دارای بدنه و درپوش می‌باشد که درون آن دیسکی که ممکن است یکی یا دوتایی باشد به وسیله پین مخصوصی به بدنه لولا شده و آویزان می‌باشد. البته در نوع دوتایی آن این پین بین دو دیسک قرار دارد. جریان سیال درموقع ورود دیسک را به طرف مسیر خود بلند کرده و از اطراف آن عبورمی‌کند. درموقع قطع جریان دیسک به نشیمنگاه چسبیده و اجازه برگشت به سیال را نمی‌دهد.
۲.فشاری
در این نوع شیر یک طرفه جریان سیال باعث باز شدن شیر شده و برگشت جریان باعث بسته شدن شیر می‌گردد. از انواع شیرهای یک طرفه فشاری میتوان شیر یک طرفه پیستونی وشیر یک طرفه کروی را نام برد.
۳.پیستونی
شیر یک طرفه پیستونی از نظر شکل داخلی شبیه شیرفلکه‌ای می‌باشد که جریان باعث فشار پیستون به طرف بالا و انتقال جریان شده که جهت عکس آن پیستون به طرف پائین آمده و مانع از برگشت سیال به طرف ورودی می‌شود. این نوع شیر به همراه شیر ساچمه‌ای و زاویه‌دار جهت جلوگیری از پدیده لرزش در اثر فشار در مسیر خطوط لوله به کار برده می‌شود
۴.کره‌ای
این نوع شیر یک طرفه در دو نوع کره‌ای افقی و عمودی وجود دارد. در نوع عمودی مسیر جریان مستقیم است و این شیر بیشتر درجاهایی که قطع جریان به صورت فوری لازم باشد بکار می‌رود. نحوه کار این نوع شیر بدین صورت است که مسیر سیال ورودی یک کره را در داخل سیال معلق نگه داشته وسیال از اطراف آن به طرف دیگر می‌رود و وقتی که جریان سیال برعکس شود کره مورد نظر در نشیمنگاه خود نشسته که مانع از عبور سیال به طرف ورودی می‌شود. یکی از مزایای این نوع شیر یک طرفه، استفاده از آنها در سیالاتی که ویسکوزیته آنها بسیار زیاد است می‌باشد.
انواع شیرهای یک طرفه از نظر عملکرد
شیرهای یک طرفه را میتوان براساس روش حرکت عضو مسدود کننده آنها به طرف مقر نشیمنگاهی دسته بندی نمود.
شیرهای یک طرفه بلند شونده
در این شیرها عضو مسدود کننده; در جهتی عمود بر سطح نشیمنگاهش جا به جا شده و باعث باز و بسته شدن شیرمیگردد.
شیرهای یک طرفه لولایی ساده
در این شیرها عضو مسدودکننده حول یک نقطه لولایی که خارج از سطح نشیمنگاهی در کنار ان قرارگرفته است میچرخد.
شیرهای یک طرفه لولایی الاکلنگی
در این شیرها نیز عضو مسدود کننده حول یک لوله میچرخد ولی لولا در نزدیکی مرکزمقر نشیمنگاه تعبیه شده است
شیرهای یک طرفه دیافراگمی
عضو مسدود کننده این شیرها به صورت یک دیافراگم است; که از مقر نشیمنگاه جدا شده و یا بر روی آن مینشیند.
