شیر تخلیه هوا

شیر تخلیه هوا یا ایر ونت چیست؟

شیر تخلیه هوا یا ایر ونت (Air Vent Valve) یکی از اجزای مهم در سیستم‌های لوله‌کشی و تاسیسات صنعتی است که وظیفه آن خارج کردن هوا یا به‌طور کلی گازهای جداشده از فاز مایع در داخل خط لوله می‌باشد. در بسیاری از خطوط انتقال سیالات، به‌دلیل تغییرات فشار و دما، گازها از سیال جدا شده و در بخش‌های بالایی لوله جمع می‌شوند؛ تجمع این هوا باعث کاهش راندمان، ایجاد ضربه هوا، اختلال در جریان و حتی آسیب دیدن تجهیزات می‌شود. ایر ونت با استفاده از یک مکانیزم شناور یا فنری، به‌محض جمع شدن هوا در داخل شیر مسیر خروج را باز کرده و هوا را تخلیه می‌کند و پس از ورود مجدد مایع، مسیر را بسته نگه می‌دارد تا از خروج سیال جلوگیری شود. علاوه‌براین، در هنگام تخلیه خط یا زمان‌هایی که به‌دلیل خرابی پمپ یا کاهش ناگهانی فشار ممکن است در خط خلاء ایجاد شود، این شیر با تزریق هوا به داخل لوله، از ایجاد فشار منفی و مچاله شدن لوله‌ها جلوگیری کرده و مانع آسیب‌دیدگی تجهیزات می‌شود؛ به همین دلیل استفاده از ایر ونت نقش بسیار مهمی در عملکرد پایدار و ایمن شبکه‌های انتقال آب، بخار، سیستم‌های گرمایشی و سایر فرایندهای صنعتی دارد.

کاربرد شیر تخلیه هوا

ایر ونت یا شیر تخلیه هوا به عنوان یکی از تجهیزات اصلی در سیستم‌های انتقال سیالات، برای تخلیه گازهای جمع‌شده و جلوگیری از ایجاد خلاء به کار می‌رود و نقش مهمی در حفظ پایداری و ایمنی شبکه دارد. این شیر در بسیاری از تاسیسات از جمله سیستم‌های آب‌رسانی شهری و صنعتی، خطوط انتقال بخار، مدارهای گرمایش و سرمایش، برج‌های خنک‌کننده و مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها که هرگونه اختلال در جریان می‌تواند باعث کاهش راندمان یا آسیب‌دیدن تجهیزات شود، ایر ونتبا تخلیه به‌موقع هوا و تزریق آن در شرایط خلاء، از بروز ضربه جریان، ایجاد فشار منفی و آسیب به لوله‌ها و تجهیزات جلوگیری می‌کند و عملکرد پایدار سیستم را تضمین می‌نماید. مهم‌ترین مزایای استفاده از شیر تخلیه هوا عبارت‌اند از:

• افزایش راندمان و جریان سیال
• جلوگیری از ضربه هیدرولیکی (Water Hammer)
• جلوگیری از ایجاد خلاء و مچالگی لوله‌ها
• کاهش استهلاک تجهیزات و افزایش طول عمر سیستم
• بهبود عملکرد سیستم‌های کنترلی و ابزار دقیق

مشخصات فنی شیر تخلیه هوا یا ایر ونت

شیرهای تخلیه هوا یا ایر ونت‌ها در انواع مختلفی تولید می‌شوند و بسته به نوع کاربری در سایزهای متنوعی از حدود ۲ تا ۴۰ اینچ و با فشارهای کاری بین PN6 تا PN40 طراحی می‌گردند. این شیرها معمولاً دارای بدنه‌ای از جنس چدن داکتیل، فولاد ریختگی، استنلس استیل یا آلیاژهای مس هستند تا بتوانند در شرایط مختلف سیال و دمایی مورد استفاده قرار گیرند. اتصال آن‌ها به خط لوله غالباً به‌صورت فلنجی بوده و محل اتصال فلنج طبق استاندارد EN1092-2 (DIN2501) طراحی می‌شود که موجب آب‌بندی مناسب و نصب ایمن در تاسیسات صنعتی می‌گردد. مکانیزم داخلی این شیرها یک شناور از جنس پلی‌پروپیلن، فولاد ضدزنگ یا فولاد ضدزنگ با روکش لاستیکی است که به‌صورت کاملاً شناور یا با اتصال به یک اهرم در داخل محفظه قرار گرفته و با بالا یا پایین آمدن سطح سیال، دریچه خروجی هوا را به‌طور خودکار باز یا بسته می‌کند. این شیرها قادرند در فشار و دمای بالا نیز هوا یا گازهای جمع‌شده را به‌موقع تخلیه کنند و در زمان ایجاد خلاء نیز هوا را وارد خط لوله نمایند. بدنه ایر ونت ‌ها اغلب با پوشش رنگ رزین اپوکسی به روش الکترواستاتیک رنگ‌آمیزی می‌شود تا در برابر خوردگی، رطوبت و شرایط محیطی سخت مقاومت بالایی داشته باشند؛ به همین دلیل، در سیستم‌های انتقال آب، خطوط بخار، شبکه‌های گرمایش و سرمایش و بسیاری از صنایع فرآیندی به عنوان یک تجهیز ایمن و ضروری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع شیر تخلیه هوا

شیرهای تخلیه هوا را می‌توان براساس نحوه عملکرد آن‌ها در برابر تجمع هوا و یا ایجاد خلاء در داخل خطوط لوله دسته‌بندی کرد. در واقع، برخی از این شیرها فقط وظیفه خروج هوای اضافی را بر عهده دارند، در حالی که برخی دیگر علاوه‌بر تخلیه هوا، هنگام افت فشار و ایجاد خلاء نیز قادر به ورود هوا به داخل سیستم هستند تا از آسیب دیدن تجهیز و لوله جلوگیری کنند. بر همین اساس، انواع اصلی شیر تخلیه هوا عبارت‌اند از:

• شیر تخلیه هوا اتوماتیک:

این نوع ایر ونت به‌طور کاملاً خودکار و بدون نیاز به دخالت اپراتور، هوای جمع‌شده در قسمت‌ بالایی خط را تخلیه می‌کند. در داخل بدنه آن یک شناور یا فنر قرار گرفته که با بالا آمدن حجم هوا، مسیر خروجی را باز و بعد از خروج، با ورود مجدد سیال آن را می‌بندد. این نوع شیر در خطوط آب‌رسانی، سیستم‌های بخار، مدار گرمایش و سرمایش و هر جایی که تخلیه مداوم هوا ضروری است، بیشترین کاربرد را دارد.

• شیر تخلیه هوا دستی:

در این مدل، تخلیه هوا با فرمان مستقیم اپراتور انجام می‌شود و کاربر باید در زمان مشخص یا هنگام مشاهده اختلال به‌صورت دستی دریچه شیر را باز کند. این نوع ایر ونت بیشتر در سیستم‌های کوچک یا خطوطی با احتمال کم تجمع گاز استفاده می‌شود، جایی که اپراتور اجازه نظارت و کنترل مستمر را دارد.

انواع شیر تخلیه هوا

• شیر تخلیه هوا ترکیبی یا دو منظوره:

این شیرها علاوه بر تخلیه خودکار هوا، در زمان افت فشار یا تخلیه خط، هوای محیط را به درون لوله می‌کشند تا از ایجاد فشار منفی و له‌شدن یا مچاله شدن لوله جلوگیری کنند. به همین دلیل به آن‌ها شیرهای دو منظوره هم گفته می‌شود و معمولاً در خطوط انتقال طولانی، شبکه‌های پمپاژ، برج‌های خنک‌کننده و صنایع نفت، گاز و پتروشیمی استفاده می‌شوند.

• شیر تخلیه هوا فشار بالا:

این مدل برای کار در سیستم‌هایی با فشار و دمای بالاتر طراحی شده و اجزای داخلی آن معمولاً از استنلس استیل یا آلیاژهای مقاوم ساخته می‌شوند. این نوع ایر ونت در خطوط بخار، نیروگاه‌ها و شبکه‌های صنعتی با فشار بالا استفاده می‌شود و علاوه بر تخلیه دقیق هوا، مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ضربه جریان دارد.

• شیر تخلیه هوا خلاصی سریع:

این شیرها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در زمان راه‌اندازی یا پرشدن خط، حجم زیادی از هوا را با سرعت بالا از سیستم خارج کنند و در حالت بهره‌برداری نیز مقدار کم هوا را به‌طور پیوسته تخلیه کنند. به دلیل این عملکرد ترکیبی و سریع، در خطوط انتقال طولانی و شبکه‌های فشار قوی که در شروع کار حجم زیادی هوا در سیستم وجود دارد، کاربرد گسترده‌ای دارند.

راهنمای خرید شیر تخلیه هوا

هنگام خرید شیر تخلیه هوا یا ایر ونت، باید مجموعه‌ای از فاکتورهای فنی و عملیاتی را به دقت بررسی کرد تا عملکرد سیستم بهینه و ایمن باشد. اولین نکته، تعیین دقیق سایز و قطر لوله و فشار کاری سیستم است تا شیر انتخاب شده بتواند بدون ایجاد افت فشار یا نشت، جریان سیال را به‌درستی مدیریت کند. جنس بدنه شیر اهمیت ویژه‌ای دارد و باید متناسب با نوع سیال، دمای کاری و شرایط محیطی انتخاب شود؛ برای مثال چدن داکتیل و فولاد ریختگی برای سیستم‌های صنعتی سنگین، استنلس استیل برای سیالات خورنده و آلیاژهای مس برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. جنس شناور و مکانیزم داخلی شیر نیز اهمیت دارد، زیرا نقش مستقیم در عملکرد دقیق شیر و طول عمر آن دارد؛ شناورها معمولاً از پلی‌پروپیلن، فولاد ضد زنگ یا فولاد ضد زنگ با پوشش لاستیکی ساخته می‌شوند و می‌توانند به صورت شناور آزاد یا متصل به اهرم باشند. نوع اتصال شیر به لوله، اعم از فلنجی، رزوه‌ای یا جوشی، باید مطابق استانداردهای مرجع باشد تا نصب و نگهداری آسان باشد و از نشت و آسیب جلوگیری شود. علاوه بر این، توانایی شیر در تحمل دمای کاری و فشار سیستم، مقاومت در برابر خوردگی و سایش، و امکان عملکرد در شرایط خودکار یا دستی از دیگر فاکتورهای حیاتی هستند. در نهایت، توجه به برند، کیفیت ساخت، سهولت نصب و نگهداری و دسترسی به قطعات یدکی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا می‌تواند طول عمر سیستم را افزایش دهد و ریسک خرابی و توقف خطوط را به حداقل برساند.

قیمت شیر تخلیه هوا

قیمت شیر تخلیه هوا یا ایر ونت تحت تأثیر چندین عامل کلیدی است که هر کدام می‌توانند هزینه نهایی محصول را به‌طور قابل توجهی تغییر دهند. اولین عامل جنس بدنه و اجزای داخلی شیر است؛ شیرهای ساخته‌شده از چدن داکتیل، فولاد ریختگی، استنلس استیل یا آلیاژهای مس قیمت‌های متفاوتی دارند، زیرا مواد مقاوم‌تر و ضد خوردگی معمولاً گران‌تر هستند. عامل بعدی سایز و قطر شیر است؛ هرچه قطر شیر بیشتر باشد

و برای خطوط لوله با دبی بالاتر طراحی شود، قیمت آن افزایش می‌یابد. فشار و دمای کاری شیر نیز تأثیر مستقیم بر هزینه دارد، زیرا شیرهایی که باید فشارهای بالا یا دماهای شدید را تحمل کنند، نیازمند طراحی دقیق‌تر و مواد با کیفیت‌تر هستند. همچنین نوع اتصال شیر که می تواند از انواع فلنجی، رزوه‌ای یا جوشی باشد نیز می‌تواند بر قیمت نهایی اثرگذار باشد. از سوی دیگر، طراحی مکانیزم داخلی و نوع شناور در عملکرد و طول عمر شیر نقش دارد و مدل‌های پیشرفته‌تر معمولاً قیمت بالاتری دارند. دیگر عوامل مؤثر شامل برند تولیدکننده، پوشش بدنه (مثل رزین اپوکسی) و قابلیت استفاده در سیستم‌های خودکار یا نیمه‌خودکار است. در نهایت، شرایط بازار، موجودی و هزینه حمل و نقل نیز می‌توانند نوسانات قیمتی ایجاد کنند. به همین دلیل، برای انتخاب بهینه و تعیین قیمت دقیق شیر تخلیه هوا، باید همه این پارامترها به‌صورت همزمان بررسی شوند تا محصول هم از نظر فنی و هم از نظر اقتصادی مناسب باشد.