شیر توپی

بال ولو چیست؟ شیر توپی یاBball valve   این نوع شیرها ضربه ای نیز نامیده می شوند . شیر هایی هستند که با حرکت چرخشی  کار میکنند که در آنها از یک دیسک کروی چرخان برای کنترل جریان عبوری استفاده می‌شود که این دیسک ها برای باز و بسته کردن جریان مورد استفاده قرار میگیردکه توان تحمل فشار تا حدود ۱۰۰۰ بار را داراست. Ball Valve ها شـیرهای ساده هسـتند که برای قـطع و وصـل کردن جریان از یک قطـعه توپی شکل برای متوقف کردن و راه اندازی دبی سیال استفاده میشود که با چرخش ساقه شیر به سمت موقعیت بازشدن توپی می چرخد و سوراخی که در وسط آن تعبیه شده است در مسیر ورود و خروج سیال قرار میگیرد و در نتیجه سیال از شیر عبور میکند. وقتیکه توپی آنگونه ایی  بچرخد که سوراخ آن عمود بر مسیر سیال قرارگیرد، دبی سیال متوقف میگردد.  وقتی که توپی ، در موقعـیت نیمه باز قرار گیـرد، جریان آشـفتهای در شیر ایجاد میشود این مشخصه باعث محدودیت کاربرد Ball Valve میگردد. بنابراین ، این نوع از شیرآلات صنعتی در سیالهایی که قرار است کاملاً باز یا کاملاً بسته  باشد ، بکار میروند. در Ball Valve هایی که در صنعت نفت و گاز  بکار می روند ممکن است از عملگرهای مختلفی به منظور کنترل مستقیم یا از راه دور شیر استفاده شود. متداولترین این عملگرها یا بصورت دستی بوده و یا توسط یک موتور کار می کنند. شیرهای دستی دارای یک چرخ یا اهرم دستی می باشند که مستقیماً یا از طریق یک گیربکس به ساقه شیر وصل میشوند. با حرکت ساقه شیر به اندازه یک قوس ۹۰ درجه، شیر باز یا بسته میشود. در بیشترآنها عمل کردن شیر در حالتی روی میدهد که دسته شیر تا ۹۰ درجه بچرخد. برخی ازBall valve ها دارای عملگرهایی هستند که بصورت دنده خورشیدی کار میکنند. این نوع از دنده ها به شیر اجازه میدهند که از دستـه کوچکتری استفاده کنند ولی نیروی حاصله از آنها به اندازه یک شیر بزرگ میباشد. از شیر توپی برای کنترل جریان در زمانی که سیال فقط گاز باشد میتوان استفاده کرد. مسیر  ورود سیال به  دو صورت امکان پذیر است . نخست آنکه بصورت کاهش در سطح مقطع  که یک ارفیس Orifice   داریم که حفره روی گوی، کمتر از ورودی و خروجی شیر میباشد. دوم آنکه بصورت مسیر کاملا” باز که حفره روی گوی به اندازه قطر ورودی و خروجی شیر است. از مزابای مهم جهت استفاده از این نوع ولو ها ، عمل کردن در نسبت یک به چهارم بسته بودن و باز بودن مجرای توپی ، یکپارچه بودن قطعات آن و عدم نیاز به روانکاری، عمل کردن سریع در باز و بسته شدن ، وزن کم ،ساختمان فشرده ،نصب و بهره برداری آسان، تغییر سریع جهت جریان، گشتاور پایین مورد نیاز جهت باز و بسته کردن و در نهایت ، قیمت پایین تر نسبت به سایر شیر هاست. به طور معمول در شیرهای توپی فولادی دسته (stem) و توپی از جنس استنلس استیل ۳۰۴ می باشد. همچنین جنس آبند (seat) از نوع PTFE می باشد . در شیرهای توپی فولادی رنج تحمل دمایی در کلاس های مختلف یکسان و حدود F° ۴۰۰ و رنج تحمل فشاری متناسب با افزایش کلاس کاری افزایش میابد . تفاوت اصلی بین شیر های توپی فولادی و استنلس استیل در جنشس بدنه وکاربردهای خاص انها میباشد . مزیت استفاده از Ball valve : قیمت پایین تر نسبت به سایر شیرها عمل کردن سریع در باز و بسته شدن عمل کردن در ۱/۴ بسته بودن و باز بودن مجرای توپی یکپارچه بودن قطعات آن و عدم نیاز به روانکاری وزن کم ،ساختمان فشرده ،نصب و بهره برداری آسان گشتاور پایین مورد نیاز جهت باز و بسته کردن(در نتیجه انتخاب آسانتر عملگر) استفاده از شیرهای توپی چند راهی برای تغییر جهت جریان بطور متعارف این سری از شیرها مشخصه های کمتری برای تنظیم جریان دارند و همچنین در وضعیت تنطیم جریان بدلیل سرعت بالای سیال، نشیمنگاه در معرض سایش سریع قرار میگیرد. یکی دیگر از اشکالات Ball Valve ها حبس شدن مقداری از سیال در داخل توپی در هنگام بسته شدن میباشد. مسیر ورود سیال به Ball Valve ها به صورتهای ذیل می باشد: ۱- بصورت کاهش در سطح مقطع (Reduced Bore) در این نوع یک حالت اُرفیس مانند داریم و سطع مقطع حفره روی گوی کمتر از ورودی و خروجی شیر است. ۲- بصورت مسیر کاملاً باز (Full Port Pattern) در این نوع حفره روی گوی به اندازه قطر ورودی و خروجی شیر میباشد. انواع شیر های توپی از نظر نوع بدنه : شیر های توپی از نظر اجزای بدنه به سه نوع بدنه ی تکه ، دوتکه و سه تکه تقسیم می شوند که هر کدام از انها کاربرد خاص خود را دارند .