در مصارف خانگی و همچنین در صنایع مختلف، چه با گاز طرف باشیم و چه با مایع، برای سرویس، نگهداری و همچنین در مواقع ضروری دیگر، نیاز به شیری داریم که به صورت دستی بتوانیم آن را قطع و وصل نماییم. احتمالاً تمام ما شیرهای قرمز رنگی را که در خانه‌ها مخصوص قطع و وصل جریان گاز است را دیده‌ایم. این دسته از شیرهای توپی که با نام بال ولو شناخته می‌شوند، ساده‌ترین نوع ساختار را در بین انواع شیرها دارند و به همین دلیل نیز استفاده گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند.
شیرهای توپی در خطوط لوله‌ای حمل‌ونقل مایعات یا گازها مانند آب، روغن، گاز طبیعی، هوای فشرده و غیره استفاده می‌شوند. همچنین در خطوطی که جریان‌های مهم، حساس، اشتعال‌زا و حتی سمی را حمل می‌کنند، استفاده از این شیر با توجه به اینکه می‌تواند جریان را در مواقع اضطراری بهطور کامل قطع نماید، در اولویت قرار دارد. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا به بررسی ساختمان بال ولو و نحوه عملکرد آن پرداخته و مصارف آن را برای شما شرح دهیم.
فهرست مطالب
بال ولو چیست؟
بال ولو (به انگلیسی Ball Valve) یا شیر توپی یک شیر با حرکت چرخشی 90 درجه است که از یک دیسک توپی فلزی برای قطع و وصل جریان استفاده می‌نماید. این دیسک توپی شکل دارای یک سوراخ است که در حالت باز بودن شیر، جریان از این سوراخ عبور می‌کند. بال ولوها معمولاً به صورت صفر و صدی و به منظور قطع و وصل کامل جریان طراحی شده‌اند و نمیتوان با استفاده از آن‌ها میزان جریان عبوری را کم و یا زیاد کرد و اصلاً با توجه به نوع طراحی، برای انجام این کار نیز مناسب نیستند. این شیرها بهطور گسترده در صنایع نفت و گاز و مصارف خانگی و سیستم‌های آب و فاضلاب استفاده می‌شوند.
وقتی که شیر در حالت باز قرار گیرد، توپی چرخیده و در حالتی قرار می‌گیرد که سوراخ درون توپی با مسیر ورودی شیر و خروجی جریان از شیر، در یک خط قرار گیرد و سیال از آن عبور کند. همچنین زمانی که شیر در حالت بسته قرار گیرد، توپی چرخیده و سوراخ آن در جهت عمود بر جریان سیال قرار گرفته و در نتیجه مسیر جریان قطع میشود. معمولاً بال ولوها بهگونهای طراحی می‌شوند که با یک چرخش نود درجه‌ای در اهرم موجود در آن، شیر از حالت کاملاً بسته به حالت کاملاً باز می‌رود. در بال ولوهای با اهرم دستی، زمانی که اهرم با محور شیر در یک راستا قرار می‌گیرد، باز است و زمانی که اهرم در جهت عمود بر محور شیر قرار می‌گیرد، شیر بسته است.
البته امروزه طراحی‌های متفاوتی برای بال ولوها صورت گرفته که باعث تنوع این شیرها در صنایع مختلف شده است. همچنین در صنایعی که مجبور به استفاده از شیرهای توپی با سایز بزرگ هستند و نیاز به گشتاور بالایی برای حرکت اهرم دارند، معمولاً عملگر به یک چرخنده خورشیدی متصل میشود.
مزایای استفاده از بال ولو
- به راحتی و خیلی سریع میتوان آن‌ها را باز یا بسته کرد.
- نوع طراحی توپ بهگونهای است که در صورت بستن، مسیر کاملاً مسدود میشود.
- باز و بسته شدن از طریق چرخش 90 درجه، بسیار ساده و سریع است.
- با توجه به نوع طراحی و ساخت، این شیرها تحت فشار و دمای بالا نیز به مشکلی بر نمی‌خورند.
معایب استفاده از بال ولو
- سطوح آب‌بندی دریچه‌های بال ولو می‌تواند به سرعت از بین برود.
- بال ولوها برای کنترل جریان (کم یا زیاد کردن جریان) مناسب نیستند.
- وقتی بال ولو به سرعت بسته میشود، این امکان وجود دارد که در سیستم لوله کشی، فشار به شدت اوج بگیرد.
بال ولو سه طرفه
یک شیر توپی در حالت عادی دارای دو راه است اما با این حال در برخی موارد، ممکن است یک شیر توپی 3 طرفه مورد استفاده قرار گیرد. این نوع شیر به جای دو پورت، دارای 3 پورت است. این طرح چند منظوره برای انتقال مایعات از ورودی شیر اصلی به دو جهت مختلف مورد نیاز است، که هر یک توسط دو خروجی جداگانه انجام میشود. یکی دیگر از کاربردهای معمول شیر توپی 3 طرفه، داشتن خط جریان اصلی است که توسط دو ورودی جداگانه و جایگزین ارائه شده است. توپ موجود در یک بال ولو سه طرفه ممکن است دارای طرح L یا T باشد.
ساخت بال ولو
توپی و بدنۀ بال ولو معمولاً از جنس فلزاتی چون فولاد ضد زنگ یا کربن استیل می‌باشد. نشیمنگاه Ball Valve معمولاً از جنس الاستومر است و همچنین انواع پلاستیکی شیرهای توپی هم موجود است. مواد پرکاربرد در ساخت نشیمنگاه ارتجاعی برای بال ولوها عبارتند از: تفلون (TFE)، Buna-N ،Neoprene و یا ترکیبی از این مواد. به دلیل استفاده از مواد الاستومر در نشیمنگاه، این شیر نمی‌تواند در دماهای بالا استفاده شود.
انواع بال ولو
برای دسته‌بندی شیر توپی باید به دو جزء اصلی آن دقت کرد که یکی بدنۀ شیر و دیگری بخش توپی آن است. به همین خاطر دو نوع دسته‌بندی میتوان برای بال ولو متصور شد که عبارتند از:
انواع بال ولو بر اساس طراحی بدنه
- بال ولو با ورودی کناری (Side entry)
- بال ولو با ورودی بالا (Top entry)
- بال ولو جوشی (Welded body ball valve)
انواع بال ولو بر اساس طراحی توپی
- بال ولو شناور (Floating ball valve)
- بال ولو ترونیون (Trunnion ball valve)
- بال ولو قطر کم (Reduced bore)
- بال ولو قطر زیاد (Full bore)
- بال ولو وی شکل (V-Shaped ball valve)
پرسش و پاسخ
بال ولو در چیلر چه کاربردی دارد؟
در صورتی که نیاز به بررسی قطعهای از چیلر باشد، میتوان با استفاده از بال ولو، جریان آن قسمت را بهطور کامل قطع کرد تا انجام کار به راحتی صورت گیرد.
آیا از بال ولو برای کنترل جریان نیز استفاده میشود؟
خیر، نوع طراحی بال ولو بهگونهای است که تنها برای قطع و وصل کامل جریان استفاده میشود و نمیتوان از طریق آن اقدام به کم یا زیاد کردن جریان کرد.
