ولوهای دروازه ای (gate valves)
ولو دروازه ای (gate valves )
ولوهای دروازه ای ( کشویی) یکی از متداول ترین و پرکاربردترین ولو های صنعتی بوده که دارای قیمت نسبتا پایین و همچنین افت فشار اندک می باشد. این ولو ها در هر دو جهت در مسیر جریان به کاررفته و به عبارت دیگرجهت خاصی برای نصب آن در نظر گرفته نمی شود( به این گروه از ولوها، اصطلاحا ولوهای دوطرفه directional می گویند.
کاربرد
اصلی این ولوها در قطع و وصل جریان بوده و به عبارت دیگر برای برای تنظیم
این جریان نمی توان از این ولوها استفاده کرد. علت این امر حساسیت نشیمنگاه
این ولوها در مقابل سایش می باشد. در این ولوها حرکت سریع در نزدیکی وضعیت
بسته شیر، سایش و فرسایش زود هنگام ولو را در پی خواهد داشت. لذا به هیچ
وجه نباید ولو را در وضیعت نزدیک به حالت بسته مورد استفاده قرار داد.
راه اندازی این ولوها عمدتا به وسیله یک handwheel بوده و بندرت از یک محرک
(Actuator) برای به حرکت دراورن این ولوها استفاده میگردد، چرخش کند. از
این ولوها در فرآیندهایی که باز یا بسته نمودن ولو مد نظر نباشد استفاده
گردیده و به عبارت دیگر در فرآیندهایی که لازم است تاولو به صورت مدام باز
یا بسته شود، استفاده نمی گردند.
یکی دیگر از موارد استفاده ولوهای دروازه ای به کارگیری آنها به عنوان ولو جداسازی (Isolation valve) می باشد.
ولوهای جداسازی، ولوهایی هستند که به دلیل آب بندی مناسب در قبل و بعد از
تجهیزات حساسی، نظیرشیرهای اطمینان قرار گرفته و هنگامی که قرار باشد آن
شیراطمینان جهت تعمیرات، جایگزینی، یا تنظیم، از روی لاین باز شود، باید
ولوهای جداسازی در قبل و بعد از آن شیر بسته شده و سپس بااطمینان خاطر نسبت
به جدا نمودن آن شیر از روی لاین اقدام کنند.
شکل روبرو نمونه ای از این ولوها را که قبل از شیرهای اطمینان مورد استفاده قرار گرفته، نشان داده دشده است.
همان گونه در این شکل نشان داده شده استمعخمولا بعد از ولوهای جداسازی، یک
ولو کوچک تخلیه (bleed valve) نیز قرار می دهند تا پس از بستن ولوهای
جداسازی نسبت به آب بند بودن آتها ( با گذاغشتن این ولوهای تخلیه) اطمینان
حاصل گردد.
در خصوص ویژگی ولوهای جداسازی، در بخش شیرهای اطمینان به صورت مفصل بحث و بررسی شده است.
• طبقه بندی ولوهای دروازه ای (classification of gate valve)
ولوهای دروازه ای براساس موارد ذیل طبقه بندی می گردند:
الف – طبقه بندی براساس وضیعت قرارگیری محور.
ب – طبقه بندی براساس شکل ظاهری دیسک و نتشیمنگاه آن.
الف – طبقه بندی براساس وضیعت قرارگیری محور (stem)
ولوهای دروازه ای را باتوجه به نحوه قرارگیری محور در وضیعت باز یا بسته شدن ولو می توان به 3 گروه زیر تقسیم بندی نمود :
1 – ولوهایی که محور آن ها پس از باز شدن ولو در بیرون از handwheel قرار گرفته که به این حالت اصطلاحا ولوهای دروازه ای با محور بالارونده(stem Rising) می گویند. همچنین این ولوها در P & ID با اصطلاح OS&Y (screw &yoke Outside ) مشخص می گردند.
2- ولوهایی که محور آنها پس از باز شدن در بیرون از handwheel قرارنگرفته که به این قبیل ولوها اصطلاحا، ولوهای دروازه ای با محور غیربالارونده (Non-Rsing stem) گفته می شود هم چنین این ولوها در P & ID بااصطلاح ISNRS (Inside screw non-Rising stem) مشخص می گردند.
3- در برخی موارد- بندرت – ولوهای دروازه ای در هنگام باز شدن علاوه بر این که محور در داخل رزوه های موجود در دیسک قرار می گیرد ولی انتهای محور از قسمت handwheel نیز بیرون می زند به این قبیل ولوهای دروازه ای اصطلاحا (Inside screw Rising stem) گفته می شود.
ب – طبقه بندی ولوهای دروازه ای براساس شکل دیسک و نشیمنگاه آن
براساس این طبقه بندی می توان ولوهای دروازه ای را به گروههای ز یر تقسیم کرد.
ولوهای دروازه ای باغ دیسک موازی (parallel gate valve)
در این نوع ولو، دیسک دارای دو سطح موازی در دو طرف خود می باشد. برای کاهش سایش میان دیسک و نشیمنگاه، معمولا عرض دیسک – کمی از فاصله بین دو نشیمنگاه – کوچکتر درنظر گرفته می شود. فشار در این ولو ها – در وضیعت بسته – کمک می کند تا دیسک به نشیمنگاه سمت خروجی ولو چسبیده و آب بندی کامل شود. هر چه فشار سیال در پشت دیسک بیشتر شود، دیسک محکم تر به نشیمنگاه خود می چسبد، لذا آب بندی بهتری ایجاد می گردد. از جمله این ولوها آن است که در وضعیت بسته، درپوضش ولو Bonnet)) و به تبع آن پکینگها تحت فشار مستقیم سیال قرار داشته و باعث استهلاک سریع آنها میگردد. نمونه ای از این ولو ها در شکل صفحه بعد نشان داده شده است .
همان گونه که بیان شد در صورتی که فشار سیال پایین باشد نیروی اعمالی از طرف سیال به دیسک نیز کاهش یافته و همین امر موجب کاهش میزان آب بندی در این ولوها می گردد. لذا در این ولوها همواره باید به فشار وارده از سیال توجه خاصی شود. در این ولوها باز و بسته کردن مکرر ولو ممکن است باعث سایش سطوح نشیمنگاه و دیسک شود که این موضوع به میزان فشار سیال، پهنای سطوح تماس، میزان روانکاوی سیال عبوری و مقاومت سطوح فلزی در برابر سایش بستگی دارد. لذا از این ولوها در مواردی که نیاز به باز بسته کردن مکرر وجود نداشته باشد استفاده می گردد.
از جمله مزایای این ولوها، مقاومت کم آنها در برابر عبور جریان سیال بوده، به طوری که وقتی ولو کاملا باز است همانند یک لوله مستقیم کوتاه عمل می کند.
ولوهای دروازه ای با دیسک گوه ای (Wedge gate valve )
دیسک یا بندآور در این گروه از لوله ها به شکل یک گوه (Wdge) می باشد. درواقع دیواره های دیسک دقیقا عمود بر جریان سیال نبوده و زوایه ای بین 5 تا 10 درجه باصفحات عمود بر جهت جریان می سازد. از آنجایی که دراین گونه ولوها تنها در نزدیکی وضعیت بسته شدن، تماس میان دیگ و نشیمنگاه دراثر تماس مستقیم کاهش می یابد. نمونه ای از این ولوها در شکل صفحه بعد نشان داده شده است.
