شیر فشار شکن

شیر فشار شکن چیست؟

شیر فشار شکن (Pressure Reducing Valve) یک نوع شیر کنترلی است که برای کاهش و تثبیت فشار سیال‌های مختلف مانند آب، بخار، هوا، گاز یا روغن در سیستم‌های صنعتی، تأسیساتی و فرآیندی به کار می‌رود. وظیفه اصلی آن این است که فشار ورودی بالا را بدون توجه به نوسانات upstream، به مقدار پایین‌تر و ثابتی در خروجی تبدیل کند تا عملکرد تجهیزات پایین‌دستی در شرایط ایمن و بهینه انجام شود. این شیر با استفاده از مکانیزم‌هایی مانند فنر، دیافراگم، پیستون یا تنظیم‌کننده فشار، به طور خودکار میزان باز یا بسته بودن مسیر عبور سیال را کنترل می‌کند. شیر فشار شکن در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، بخار صنعتی، خطوط هوای فشرده، و شبکه‌های آبرسانی شهری کاربرد دارد. استفاده از آن باعث جلوگیری از آسیب به تجهیزات، کاهش تلفات انرژی، افزایش بهره‌وری و حفظ پایداری سیستم می‌شود.

مشخصات فنی شیر فشار شکن

شیرهای فشار شکن بسته به نوع کاربری، شرایط کاری و نوع سیال عبوری، در مدل‌ها و مشخصات فنی گوناگونی تولید می‌شوند. جنس بدنه آن‌ها معمولاً از برنج، برنز، چدن یا استنلس استیل است تا در برابر خوردگی، فشار و حرارت بالا دوام کافی داشته باشند. این شیرها در سایزهای مختلف از ½ اینچ تا چند اینچ عرضه می‌شوند و اتصال آن‌ها می‌تواند به‌صورت رزوه‌ای یا فلنجی باشد. محدوده فشار کاری در مدل‌های معمولی بین 1 تا 25 بار و در مدل‌های صنعتی تا حدود 50 بار متغیر است. دمای قابل تحمل نیز بسته به نوع جنس و آب‌بندی، معمولاً بین 0 تا 180 درجه سانتی‌گراد قرار دارد. از نظر ساختار، شیر فشار شکن در سه نوع دیافراگمی، پیستونی و پایلوت‌دار تولید می‌شود که هرکدام متناسب با شرایط خاص به کار می‌روند؛ نوع دیافراگمی برای مصارف خانگی و تأسیساتی، نوع پیستونی برای فشارهای بالا، و نوع پایلوت‌دار برای سیستم‌های دقیق و صنعتی. همچنین ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم فشار خروجی، نوع آب‌بندی، میزان افت فشار و دقت عملکرد از جمله مشخصات فنی مهمی هستند که در انتخاب شیر فشار شکن باید مورد توجه قرار گیرند.

کاربرد شیر فشار شکن

شیر فشار شکن یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های انتقال سیال است که برای کنترل و ثابت نگه داشتن فشار در محدوده‌ای ایمن و بهینه به کار می‌رود. این شیر با جلوگیری از نوسانات و افزایش ناگهانی فشار، از تجهیزات و خطوط لوله محافظت کرده و باعث پایداری عملکرد کل سیستم می‌شود. در نتیجه، استفاده از آن به افزایش ایمنی، کاهش استهلاک و هزینه‌های نگهداری، و طولانی‌تر شدن عمر مفید تجهیزات کمک می‌کند. کاربردهای مهم شیر فشار شکن شامل موارد زیر است:

• شبکه‌های آبرسانی شهری و ساختمان‌ها: تنظیم فشار آب ورودی برای جلوگیری از آسیب به لوله‌ها، اتصالات و تجهیزات خانگی مانند پکیج و ماشین لباسشویی.
• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: کنترل فشار سیالات در خطوط انتقال و فرآیندهای تولید به منظور حفظ ایمنی و پایداری عملیات.
• سیستم‌های بخار و حرارتی: کاهش فشار بخار در خطوط اصلی و تأمین فشار کاری مناسب برای تجهیزات مصرف‌کننده.
• سیستم‌های پنوماتیکی و هوای فشرده: پیشگیری از فشار بیش از حد در کمپرسورها، ابزارهای بادی و خطوط توزیع هوا.
• کارخانه‌ها و صنایع تولیدی: تنظیم و تثبیت فشار انواع سیالات مانند آب، گاز یا روغن در مراحل مختلف تولید و فرآیندهای صنعتی.

در مجموع، شیر فشار شکن نقشی اساسی در ایجاد تعادل فشار، بهبود راندمان و جلوگیری از خسارات ناشی از فشار زیاد در سیستم‌های گوناگون صنعتی و تأسیساتی ایفا می‌کند.

ساحتار و عملکرد شیر فشار شکن

ساختار و عملکرد شیر فشار شکن بر پایه کنترل خودکار جریان سیال برای کاهش و تثبیت فشار خروجی طراحی شده است. این شیر معمولاً از اجزایی مانند بدنه فلزی مقاوم (معمولاً از جنس برنج، برنز، استیل یا چدن)، فنر تنظیم‌کننده، دیافراگم یا پیستون، سوپاپ کنترل فشار و محفظه تنظیم تشکیل می‌شود. عملکرد آن به این صورت است که وقتی فشار ورودی از حد تعیین‌شده بالاتر می‌رود، نیروی وارد بر دیافراگم باعث می‌شود سوپاپ به تدریج بسته شود و در نتیجه، فشار خروجی کاهش یابد. برعکس، اگر فشار خروجی افت کند، فنر فشرده شده سوپاپ را بازتر می‌کند تا جریان بیشتری عبور کرده و فشار دوباره به مقدار تنظیم‌شده برسد. این فرآیند به صورت پیوسته و خودکار انجام می‌شود تا فشار خروجی در محدوده‌ای ثابت و پایدار باقی بماند. بسته به نوع کاربرد، شیرهای فشار شکن می‌توانند به صورت دیافراگمی، پیستونی یا متعادل‌شده با پایلوت طراحی شوند که هرکدام برای شرایط خاصی از قبیل دبی بالا، فشار زیاد یا دقت عملکرد بالا مناسب هستند. در مجموع، هماهنگی بین اجزای مکانیکی این شیر باعث می‌شود سیستم بدون نیاز به کنترل دستی، فشار را در وضعیت بهینه نگه دارد و از آسیب به تجهیزات و نوسانات فشار جلوگیری شود.

انواع فشار شکن

این شیر ها از نظر نوع عملکرد به دو دسته عملکرد مستقیم و عملکرد پایلوت دار می باشند. از نظر سیال کاری نیز به دو دسته هیدرولیکی و پنوماتیک تقسیم می شوند.

1. شیر فشار شکن عملکرد مستقیم

این نوع شیر یک المان حساس برای کاهش فشار دارد که به طور مستقیم شیر را به کار می اندازد. این شیر ساختمان ساده کوچکی دارد و دارای وزن کمی می باشد و برای کنترل جریان های کم، فوق العاده است.

– کاربرد عملکرد مستقیم

کاربرد اصلی این شیر در زیر آورده شده است.

• صنایع غذایی
• تجهیزات لباس شویی
• سیستم استرلیزه کردن بخار
• تجهیزاتی که از هوا با فشار کم استفاده می کنند.

– اجزای شیر با عملکرد مستقیم

– شیر فشار شکن با عملکرد پایلوت

این شیر ها که دارای پیلوت می باشند، به کاهش فشار حساس هستند و به طور مستقیم شیر را به کار  می اندازند. شیر اصلی توسط فشار کاری پایلوت کنترل و به کار می افتد. این شیر برای نرخ جریان های بالا و کنترل ثابت پیشنهاد می شود. این نوع شیر در دو نوع دیافراگمی و پیستونی موجود می باشد.

2. شیر فشارشکن پایلوت دار نوع دیافراگمی

دارای یک دیافراگم بزرگ می باشد که شیر اصلی را به کار می اندازد. این مدل شیر مقدار cv بالایی دارد که نوسان کاهش فشار را حتی در زمانی که جریان را کنترل می کند، به حداقل می رساند. در واقع عملکرد مشابهی به شیرهای کنترلی دارد. به علت کنترل نرخ جریان های بالا و با توجه به اینکه شیر اصلی توسط دیافراگم بزرگ کنترل می شود، این شیر قادر به کاهش فشار زیادی می شود.

– کاربرد پایلوت دار نوع دیافراگمی 

• ساختمان سازی
• امکانات سایت
• تجهیزات تهویه مطبوع

3. شیر فشارشکن پایلوت دار نوع پیستونی

دارای یک پیستون می باشد که در قسمت عملیاتی شیر اصلی نصب شده است. این شیر به طور گسترده در خطوط بخار به کار  می رود و کنترل فوق العاده ای در کاهش فشار با نوسانات MPA 0.05 یا کمتر دارد. این شیر مقاومت فوق العاده و محدوده گسترده عملیاتی از مقادیر کم تا مقادیر زیاد جریان را دارد و شیر اصلی توسط پیستون کنترل می شود.

– کاربرد شیر فشارشکن پایلوت دار نوع پیستونی

• ساختمان سازی
• تجهیزات تهویه مطبوع
• امکانات سایت
• آبیاری و …

– اجزای پایلوت دار 

هم چنین شیر های فشار شکن از نظر سیال کاری به دو سته هیدرولیکی و پنوماتیک تقسیم می شوند.

4. شیر فشار شکن هیدرولیکی

هیدرولیک وظیفه تنظیم جریان سیال در یک سیستم هیدرولیک را دارد. یک اهرم دستی به شیر متصل است که وظیفه کنترل جریان سیال را دارد. این نوع شیرها از انواع رایج و پر کاربرد در بازار می باشند.

– کاربرد شیر فشار شکن هیدرولیک

هیدرولیک در صنایع مختلف زیر به کار می رود.

• صنایع سیمان
• صنایع خودروسازی
• صنایع فولاد و ….

5. شیر فشار شکن پنوماتیک

این شیر به علت داشتن قطعات جانبی مانند عملگر، پوزیشنر و کنترلر افت فشار زیادی را ایجاد می کند. فشار جریان سیال عبوری از شیر به وسیله سنسور حس شده و به کنترلر ارسال می شود.

– کاربرد شیر فشارشکن پنوماتیک

• صنایع کشاورزی
• صنایع خودروسازی
• صنایع غذایی
• صنایع چوب و …

– عملکرد شیر فشار شکن پنوماتیک

نحوه عملکرد شیرهاي فشار شکن بر اساس کنش و واکنش دو نیروي متضاد مجاور یکدیگر است. نیروي ناشی از فشار آب (فلش سبز) تمایل به بستن مسیر جریان دارد و نیروي مخالف (فلش قرمز) از فنر گرفته شده و تمایل به باز کردن مسیر جریان دارد. هر دو نیرو در راستاي تمایل خنثی کردن یکدیگر هستند. به علت خاصیت واکنشی متغیر فنر که متناسب با تغییرات ورودي طراحی شده، فشار خروجی به صورت پایدار خواهد بود.

مزایا و معایب شیر فشار شکن

شیر فشار شکن از اجزای کلیدی در سیستم‌های آبرسانی و صنعتی است که وظیفه تنظیم و ثابت نگه داشتن فشار را بر عهده دارد. این تجهیز اگرچه مزایای قابل‌توجهی دارد، اما در کنار آن محدودیت‌هایی نیز وجود دارد که آشنایی با آن‌ها به انتخاب درست و نگهداری بهتر کمک می‌کند.

مزایای شیر فشار شکن:

محافظت از تجهیزات و شبکه لوله‌کشی: با کنترل فشار، از ترکیدگی لوله‌ها و آسیب به اتصالات جلوگیری می‌کند.

• افزایش طول عمر سیستم: تثبیت فشار باعث کاهش استهلاک پمپ‌ها، شیرآلات و تجهیزات وابسته می‌شود.
• بهبود عملکرد و ایمنی سیستم: عملکرد خودکار شیر مانع از نوسانات ناگهانی فشار و خطرات ناشی از آن می‌گردد.
• صرفه‌جویی در هزینه و انرژی: کاهش فشار اضافی باعث جلوگیری از هدررفت آب و کاهش مصرف انرژی می‌شود.
• نصب و سرویس آسان: طراحی ساده و مکانیکی آن باعث سهولت در راه‌اندازی و نگهداری می‌شود.

معایب شیر فشار شکن:

• ایجاد افت فشار در خروجی: در برخی موارد، کاهش بیش از حد فشار می‌تواند باعث افت دبی یا عملکرد نامطلوب تجهیزات شود.
• تاثیر پذیری از رسوبات و املاح آب: وجود رسوب می‌تواند حرکت دیافراگم یا پیستون را محدود کرده و عملکرد شیر را مختل کند.
• نیاز به تنظیم و بررسی دوره‌ای: برای حفظ دقت عملکرد، باید فشار خروجی به‌صورت منظم کنترل شود.
• کاهش دقت در دبی‌های بالا یا نوسانی: در چنین شرایطی معمولاً باید از مدل‌های پایلوت‌دار یا چندمرحله‌ای استفاده شود تا دقت عملکرد حفظ گردد.

به طور کلی، شیر فشار شکن وسیله‌ای مؤثر برای کنترل فشار و افزایش ایمنی سیستم است، اما بهره‌برداری درست از آن نیازمند انتخاب مدل مناسب و نگهداری منظم است.

نحوه نصب شیر فشار کن

1- قبل از نصب تمامی شیرهاي سیستم را باز کرده تا هواي درون سیستم لوله کشی تخلیه شود.

2- دو عدد شیر قطع و وصلی در دو طرف جهت تسهیل در امر تعمیر و نگهداري نصب کنید.

3- را حتما باید مطابق جهت رسم شده نصب کنید. این شیر را به هر دو صورت افقی و عمودي (بهتر است غیر از وارونه) مطابق شکل زیر می توان نصب کرد.

4- شیر قطع و وصلی بالا دستی جریان را بسته و فشار خروجی مطلوب را با پیچاندن پیچ فنر بالایی مطابق شکل (ساعتگرد براي افزایش فشار خروجی و پاد ساعتگرد جهت کاهش فشار خروجی) تنظیم کنید.

5- مقدار فشار خروجی را روي گیج فشار نصب شده، روي می توان مشاهده نمود.

دیاگرام (راهنمای تصویری) نصب

توصیه های ایمنی در مورد شیر فشار شکن

• بخار سیال متراکمی می باشد و حجم آن در واحد وزن هر قدر که فشارش کاهش یابد، افزایش می یابد. این ویژگی باعث می شود که افت فشار غیر قابل انتظاری در فشار بخار شود. کاهش فشار بخار تا یک حد مشخصی توسط صورت می گیرد. بنابراین برای عدم اتفاق مشکلات غیر قابل انتظار در فشارهای کمتر که حجم افزایش می یابد، لطفا از لوله خروجی بزرگتری استفاده کنید.
• در ساختمان هاي چند طبقه نصب یک در هر طبقه توصیه می شود. توجه داشته باشید که به ازای هر 10 متر افزایش ارتفاع، فشار Bar 1 کاهش مییابد.

راهنمای خرید شیر فشار شکن

در خرید شیر فشار شکن، توجه به چند نکته اساسی اهمیت زیادی دارد تا شیر انتخاب شده بتواند عملکرد پایدار و طولانی‌مدتی در سیستم ارائه دهد. نخست، باید محدوده فشار ورودی و خروجی مورد نیاز مشخص شود تا شیر بتواند فشار را در سطح ایمن و ثابت نگه دارد. دوم، جنس بدنه و اجزای داخلی باید با نوع سیال و شرایط محیطی هماهنگ باشد؛ به‌عنوان مثال، در سیستم‌های دارای آب سخت یا سیالات خورنده، استفاده از بدنه و دیافراگم مقاوم ضروری است. علاوه بر این، سایز و نوع اتصال شیر باید با قطر لوله‌ها و نوع نصب مطابقت داشته باشد تا افت فشار اضافی ایجاد نشود. انتخاب نوع شیر نیز بسته به میزان دبی، دقت مورد نیاز و شرایط صنعتی یا تأسیساتی اهمیت دارد؛ شیرهای دیافراگمی برای مصارف خانگی و تأسیساتی، پیستونی برای فشار بالا و پایلوت‌دار برای سیستم‌های حساس صنعتی مناسب هستند. همچنین بررسی استانداردها و کیفیت ساخت محصول، قابلیت تنظیم آسان فشار خروجی و سهولت نگهداری از دیگر نکات مهم در انتخاب شیر فشار شکن محسوب می‌شوند. رعایت این موارد موجب می‌شود شیر فشار شکن نه تنها فشار سیستم را به‌درستی کنترل کند، بلکه طول عمر تجهیزات را افزایش داده و از هزینه‌های اضافی ناشی از خرابی یا تعویض زودهنگام جلوگیری شود.

برندهای معتبر تولید کننده شیر فشار شکن

شیر فشار شکن از آن دست محصولاتی است که به دلیل کاربرد بسیار گسترده در صنعت، کشاورزی و مصارف خانگی، برند های متنوعی اقدام به ساخت و تولید آن نموده اند. از شناخته شده ترین برند های عرضه کننده این محصول می توان به هانیول، خنبره، فارگ، کیس، سیم و… اشاره کرد. در خصوص اینکه کدام محصول برای شما بهترین کارایی را دارد، بهتر است با مجموعه آی ناین تماس گرفته و اقدام به مشاوره با آن نمایید.

قیمت شیر فشار شکن

قیمت شیر فشار شکن به مجموعه‌ای از عوامل مهم وابسته است که بر کیفیت و کارایی آن تأثیر می‌گذارند. جنس بدنه و قطعات داخلی از جمله برنج، برنز، چدن یا استنلس استیل نقش زیادی در تعیین قیمت دارد، چرا که مقاومت بالاتر در برابر فشار، خوردگی و دما معمولاً با هزینه بالاتر همراه است. نوع شیر و مکانیزم عملکرد آن نیز تأثیرگذار است؛ برای مثال شیرهای پایلوت‌دار یا پیستونی صنعتی با دقت بالاتر و تحمل فشار بیشتر، گران‌تر از مدل‌های دیافراگمی ساده هستند. سایز و قطر ورودی و خروجی شیر هم بر قیمت مؤثر است، زیرا شیرهای بزرگ‌تر و با ظرفیت دبی بالا نیازمند مواد بیشتر و طراحی مقاوم‌تری هستند. علاوه بر این، برند تولیدکننده، رعایت استانداردهای کیفیت، قابلیت تنظیم فشار و طول عمر محصول از دیگر عوامل تعیین‌کننده قیمت محسوب می‌شوند. در نهایت، هرچه کیفیت ساخت و دقت عملکرد شیر بالاتر باشد، هزینه خرید آن بیشتر خواهد بود، اما این سرمایه‌گذاری معمولاً با کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و افزایش طول عمر سیستم جبران می‌شود.