شیر دیافراگمی چیست؟ اصول، اجزا و کاربردهای کلیدی

سلام، اگر در سیستم‌های کنترل سیال غرق هستید یا فقط می‌خواهید بدانید که چگونه صنایع کارها را روان نگه می‌دارند، احتمالاً نام شیرهای دیافراگمی را شنیده‌اید. این اسب‌های کاری کوچک به اندازه برخی از شیرهای دیگر چشمگیر نیستند، اما مرد، آنها کار را در مکان‌های سخت انجام می‌دهند. در این پست، ما به این موضوع می‌پردازیم که یک شیر دیافراگمی واقعاً چیست، چگونه کار می‌کند، اجزای اصلی آن و جایی که در استفاده‌های دنیای واقعی می‌درخشد. من چند نمونه از این زمینه را اضافه می‌کنم تا در ذهن شما بماند. بیایید وارد شویم.

درک اصول اولیه شیرهای دیافراگمی

اول از همه، یک شیر دیافراگمی اساساً نوعی شیر است که از یک غشای انعطاف‌پذیر - بله، دیافراگم - برای مدیریت جریان سیال استفاده می‌کند. این بخشی از خانواده شیرهای حرکت خطی است، به این معنی که عمل مستقیماً به سمت بالا و پایین است، نه اینکه مانند شیرهای توپی بچرخد. دیافراگم به یک نشیمنگاه فشار می‌آورد تا چیزها را ببندد و سیال را از اجزای داخلی شیر دور نگه دارد. این برای جلوگیری از آلودگی بسیار مهم است.

این را تصور کنید: در گذشته، مردم از فلپ‌های چرمی در سیستم‌های آب باستانی برای کنترل جریان استفاده می‌کردند. به زمان‌های مدرن بروید، و ما این شیرها را داریم که از لاستیک‌ها یا پلاستیک‌های سخت ساخته شده‌اند. آنها برای رسیدگی به همه چیز از آب تمیز گرفته تا دوغاب‌های زبر عالی هستند. من یک بار از یک کارخانه داروسازی بازدید کردم - آنجا تمیز بود و شیرهای دیافراگمی در همه جا وجود داشت زیرا اجازه نمی‌دهند ذرات جمع شوند.

شیرهای دیافراگمی زمانی که به قطع محکم بدون نشتی نیاز دارید، مفید هستند. آنها همیشه بهترین انتخاب برای فشارهای فوق‌العاده بالا نیستند، اما در تنظیمات متوسط، آنها بسیار قابل اعتماد هستند.

نحوه عملکرد شیرهای دیافراگمی: اصول پشت آنها

بسیار خوب، بیایید به جزئیات اصول شیر دیافراگمی بپردازیم. ایده اصلی ساده است: دیافراگم برای باز یا بسته کردن مسیر جریان خم می‌شود. وقتی آن را فعال می‌کنید - با دست، هوا یا برق - دیافراگم از نشیمنگاه بلند می‌شود تا جریان داشته باشد، یا برای مسدود کردن آن پایین می‌آید.

دو راه اصلی برای این اتفاق وجود دارد، بسته به طراحی.

شیرهای دیافراگمی نوع سرریز

در انواع سرریز، یک لبه برجسته یا سرریز در داخل بدنه وجود دارد. دیافراگم به این برآمدگی می‌چسبد. این برای تنظیم جریان عالی است - می‌دانید، تنظیم دقیق نرخ جریان. چرا؟ زیرا سرریز کنترل دقیقی را حتی در جریان‌های کم ارائه می‌دهد. اما مراقب باشید، می‌تواند باعث افت فشار کمی بیشتر شود، که ممکن است در خطوط لوله طولانی مهم باشد.

به یک خط فرآوری مواد غذایی فکر کنید که در آن نیاز دارید مواد را به آرامی مخلوط کنید. یک شیر دیافراگمی سرریز به شما امکان می‌دهد آن را بدون پاشیدن در همه جا شماره‌گیری کنید.

شیرهای دیافراگمی مستقیم

اینها یک نشیمنگاه صاف دارند، بنابراین جریان هنگام باز بودن مستقیم و بدون محدودیت است. دیافراگم باید بیشتر خم شود تا آب‌بندی شود، که می‌تواند آن را سریع‌تر فرسوده کند، اما برای دوغاب‌ها یا مواد غلیظی که شیرهای دیگر را مسدود می‌کنند، عالی است. بدون سرریز به معنای انسداد کمتر، افت فشار کمتر است.

من اینها را در عملیات معدن دیده‌ام که گل و لای ساینده را از طریق لوله‌ها فشار می‌دهند. آنها شن و ماسه را بدون گیر کردن تحمل می‌کنند و باعث صرفه‌جویی در زمان خرابی می‌شوند.

عملکرد نیز می‌تواند متفاوت باشد. نمونه‌های دستی از یک چرخ دستی استفاده می‌کنند - آن را بچرخانید، و ساقه دیافراگم را به سمت پایین فشار می‌دهد. محرک‌های پنوماتیکی از هوای فشرده برای پاسخ سریع استفاده می‌کنند که در کارخانه‌های خودکار رایج است. نمونه‌های برقی؟ آنها برای کنترل دقیق و از راه دور هستند، مانند یک راکتور شیمیایی که نمی‌توانید از نزدیک در آن حضور داشته باشید.

یک چیز عجیب: در سیستم‌های خلاء، انعطاف‌پذیری دیافراگم به حفظ آب‌بندی‌ها بدون مکیدن هوا کمک می‌کند. اما اگر دما از 200 درجه فارنهایت (93 درجه سانتی‌گراد) بالاتر رفت، باید مواد را بررسی کنید - برخی از لاستیک‌ها مانند کره ذوب می‌شوند.

اجزای اصلی یک شیر دیافراگمی

هیچ شیری فقط یک قطعه نیست. شیرهای دیافراگمی دارای مجموعه‌ای از قطعات هستند که با هم کار می‌کنند. در اینجا یک مرور کلی وجود دارد:

• بدنه شیر: پوسته بیرونی که به لوله‌ها متصل می‌شود. اغلب چدن برای استحکام یا PVC برای مقاومت در برابر خوردگی. در تصفیه آب شور، بدنه‌های فولادی ضد زنگ سال‌ها بدون زنگ‌زدگی دوام می‌آورند.
• دیافراگم: ستاره نمایش - ورق انعطاف‌پذیر، معمولاً EPDM برای استفاده عمومی یا PTFE برای مواد شیمیایی خشن. ضربه را از سیالات می‌گیرد، بنابراین یکی را انتخاب کنید که برای فشار شما رتبه‌بندی شده باشد، مثلاً تا 150 psi.
• کمپرسور: دیسکی که دیافراگم را به طور مساوی فشار می‌دهد. بدون آن، آب‌بندی‌های ناهموار و نشتی خواهید داشت.
• ساقه: محرک را به کمپرسور متصل می‌کند. باید محکم باشد. خوردگی در اینجا مشکل ایجاد می‌کند.
• کلاهک: قسمت بالایی را می‌پوشاند و از ساقه محافظت می‌کند. با مواد بدنه مطابقت دارد تا از نقاط ضعف جلوگیری شود.
• محرک: می‌تواند یک چرخ دستی ساده یا یک راه‌انداز پنوماتیکی فانتزی باشد. در کارخانه‌های بزرگ، محرک‌های الکتریکی با حسگرها موقعیت را تا 1٪ دقت ردیابی می‌کنند.

برای یک تصویر سریع، این جدول را در مورد مواد رایج بررسی کنید:

این قطعات باعث می‌شوند که شیر کم‌نگهداری شود - دیافراگم را هر 6 تا 12 ماه در استفاده سنگین تعویض کنید و کارتان خوب است.

انواع شیرهای دیافراگمی

فراتر از اصول سرریز و مستقیم، چند پیچ و تاب وجود دارد.

• شیرهای دیافراگمی سه طرفه: برای مخلوط کردن یا منحرف کردن جریان‌ها. در آزمایشگاه‌هایی که راه‌حل‌ها را ترکیب می‌کنید، مفید است.
• نسخه‌های چند پورت: ورودی و خروجی‌های متعدد برای تنظیمات پیچیده، مانند تخمیرکننده‌های بیوتکنولوژی.
• طرح‌های بدون Deadleg: بدون جیب برای باکتری‌ها - ضروری در خطوط دارویی استریل. آنها کاملاً تخلیه می‌شوند و زمان تمیز کردن را به نصف کاهش می‌دهند.

هر نوع نیازهای خاصی را برآورده می‌کند. به عنوان مثال، در یک کارخانه لبنیات، شیرهای بدون Deadleg از تجمع باقیمانده شیر جلوگیری می‌کنند و از مشکلات فساد جلوگیری می‌کنند.

مزایا و معایب شیرهای دیافراگمی

مزایا؟ فراوان.

• ضد نشت: آب‌بندی‌های محکم حباب، حتی در خلاء.
• تمیز: سیال با قطعات فلزی تماس ندارد و آلودگی را کاهش می‌دهد.
• چند منظوره: مواد خورنده، دوغاب‌ها را تحمل می‌کند - به فاضلاب با جامدات تا 10٪ غلظت فکر کنید.
• رفع آسان: تعویض دیافراگم سریع است، بدون نیاز به برداشتن لوله.

اما آنها کامل نیستند.

• فشارها در حدود 300 psi - برای بخار با فشار بالا نیست.
• دما محدود است. بیش از 450 درجه فارنهایت (232 درجه سانتی‌گراد) و دیافراگم‌ها تخریب می‌شوند.
• عملکرد دستی کندتر است. در مواقع اضطراری، شیرهای توپی ممکن است سریع‌تر باشند.

اینها را بر اساس تنظیمات خود وزن کنید. طبق تجربه من، مزایا در برنامه‌های بهداشتی از معایب بیشتر است.

کاربردهای کلیدی شیرهای دیافراگمی

شیرهای دیافراگمی در بسیاری از صنایع ظاهر می‌شوند زیرا بسیار سازگار هستند.

داروسازی و بیوتکنولوژی

در اینجا، استریل بودن پادشاه است. این شیرها اختلاط دارو را بدون آلودگی کنترل می‌کنند. در تولید واکسن، آنها سیالات حساس را با جریان‌های دقیق کنترل می‌کنند و اطمینان می‌دهند که دسته‌ها به 99.9٪ خلوص می‌رسند.

غذا و نوشیدنی

از آبجوسازی گرفته تا خطوط آبمیوه، آنها چیزها را تمیز نگه می‌دارند. عدم تماس فلز به معنای عدم وجود طعم‌های نامطبوع است. در یک کارخانه نوشابه، آنها افزودن شربت را تنظیم می‌کنند و طعم ثابتی را حفظ می‌کنند.

تصفیه آب و مواد شیمیایی

خورنده؟ مشکلی نیست. در تزریق کلر برای استخرها، شیرهای دیافراگمی در برابر نیش مقاومت می‌کنند و بیش از 5 سال دوام می‌آورند. برای دوغاب‌ها در معادن، آنها باطله‌های سنگ معدن را بدون گرفتگی فشار می‌دهند.

نقاط دیگر

کارخانه‌های خمیر و کاغذ از آنها برای رزین‌های چسبنده استفاده می‌کنند. نیروگاه‌ها برای خنک کردن آب. حتی در فرآوری روغن نخل، آنها جریان‌های داغ و چسبناک را مدیریت می‌کنند.

نقطه داده: در گزارش صنعت 2023، شیرهای دیافراگمی هزینه‌های نگهداری را در کارخانه‌های شیمیایی در مقایسه با شیرهای کروی 20٪ کاهش دادند.

انتخاب شیر دیافراگمی مناسب

انتخاب یکی؟ با نوع سیال شروع کنید - اسیدی؟ PTFE را انتخاب کنید. فشار؟ رتبه‌بندی‌ها را بررسی کنید. اندازه؟ معمولاً از 1/2 اینچ تا 12 اینچ.

نیازهای جریان را در نظر بگیرید: تنظیم جریان به انواع سرریز نیاز دارد. محرک‌ها را برای اتوماسیون بودجه‌بندی کنید. و همیشه در سیستم خود آزمایش کنید - عدم تطابق می‌تواند منجر به خرابی‌های اولیه شود.

معرفی Miwival: تامین کننده قابل اعتماد شیر دیافراگمی شما

اگر به دنبال شیرهای دیافراگمی محکم هستید، JGPV را بررسی کنید. ما همه چیز در مورد شیرها و اتوماسیون هستیم، با تمرکز بر ایمن‌تر و قابل اطمینان‌تر کردن کارها. از شیرهای کنترل کروی گرفته تا دی‌سوپر هیترها، ما سهام آماده برای ارسال داریم. تیم ما - مهندسانی با دهه‌ها تجربه در این زمینه - همه چیز را از بخار گرفته تا برنامه‌های معدنی مدیریت می‌کند. ما که در شانگهای چین مستقر هستیم، نیازهای جهانی را برآورده می‌کنیم و بر کیفیت و تحویل سریع تأکید می‌کنیم. چه یک راه‌اندازی سفارشی باشد و چه آماده، JGPV از شما پشتیبانی می‌کند.

نتیجه

در پایان، شیرهای دیافراگمی به دلیل کنترل تمیز و قابل اعتماد خود در سیالات دشوار برجسته هستند. درک اصول، اجزا و کاربردهای آنها به شما کمک می‌کند تا مورد مناسب را برای کار انتخاب کنید. آنها چشمگیر نیستند، اما در صنایعی که خلوص و دوام مهم است، ضروری هستند. اگر در حال تنظیم یک سیستم هستید، به آنها شانس بدهید - ممکن است از میزان تناسب آنها شگفت‌زده شوید.

سوالات متداول

چه چیزی اصول یک شیر دیافراگمی را از سایر شیرها متمایز می‌کند؟

اصول شیر دیافراگمی به یک غشای انعطاف‌پذیر برای آب‌بندی متکی است، برخلاف شیرهای توپی که یک کره را می‌چرخانند. این باعث می‌شود سیالات جدا شوند و خطر آلودگی را در تنظیمات حساس مانند خطوط دارویی کاهش می‌دهد.

آیا می‌توانید اجزای اصلی یک شیر دیافراگمی و نقش آنها را فهرست کنید؟

مطمئناً - بدنه جریان را در خود جای می‌دهد، دیافراگم آن را آب‌بندی می‌کند، ساقه چیزها را حرکت می‌دهد و محرک آن را نیرو می‌دهد. هر کدام در عملکرد روان نقش دارند. به عنوان مثال، کمپرسور فشار یکنواختی را روی دیافراگم تضمین می‌کند.

کاربردهای کلیدی شیرهای دیافراگمی در صنعت کجا هستند؟

کاربردهای کلیدی شامل فرآوری مواد غذایی برای جریان بهداشتی، مواد شیمیایی برای مقاومت در برابر خوردگی و تصفیه آب برای دوغاب‌ها است. آنها در بیوتکنولوژی نیز بزرگ هستند، جایی که استریل بودن غیرقابل مذاکره است.

چگونه می‌توانم یک شیر دیافراگمی را برای افزایش طول عمر آن نگهداری کنم؟

بررسی‌های منظم دیافراگم برای سایش - هر 6 تا 12 ماه در استفاده سنگین تعویض کنید. بدنه را در طول خاموشی‌ها تمیز کنید و در صورت نیاز ساقه را روغن‌کاری کنید. چیزهای ساده آنها را قوی نگه می‌دارد.

آیا شیرهای دیافراگمی برای سیستم‌های پرفشار مناسب هستند؟

همیشه نه. اکثر آنها در 300 psi به پایان می‌رسند. برای فشارهای بالاتر، به جای آن شیرهای کروی یا دروازه‌ای را در نظر بگیرید، اما شیرهای دیافراگمی در برنامه‌های متوسط با مواد خورنده می‌درخشند.