راهنمای طراحی های شیر توپ سه طرفه Lport و Tport

تصور کنید برای سیستم کنترل سیال خود به یک شیر نیاز دارید که بتواند جهت جریان را به دقت تغییر دهد و در عین حال رسانه‌های مختلف را به صورت انعطاف‌پذیر مخلوط کند. با وجود گزینه‌های متعدد شیر توپی سه راهی در بازار، آیا انتخاب برای شما چالش‌برانگیز است؟ این مقاله دو طرح مسیر جریان اصلی - نوع L و نوع T - را از دیدگاه یک تحلیلگر داده تجزیه و تحلیل می‌کند تا به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه و بهینه‌سازی راه‌حل‌های کنترل سیال کمک کند.

شیرهای توپی دو راهی و سه راهی رایج‌ترین اعضای خانواده شیر توپی هستند. شیرهای توپی سه راهی به دلیل طراحی منحصر به فرد خود، انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ای در کنترل گاز و مایع نشان می‌دهند. به عنوان مثال، آنها می‌توانند به راحتی نفت را بین مخازن ذخیره مختلف جابجا کنند. چندکاره بودن شیرهای توپی سه راهی شامل موارد زیر است:

• عملکرد قطع: مسدود کردن کامل جریان سیال
• تغییر جهت جریان: جابجایی سیال بین دو منبع مختلف
• ترکیب جریان: مخلوط کردن سیال از دو منبع مختلف
• انحراف جریان: جابجایی سیال بین دو مقصد مختلف
• توزیع جریان: توزیع سیال از یک منبع به دو مقصد مختلف

این مقاله بر تفاوت‌های اساسی طراحی بین شیرهای توپی سه راهی نوع L (پورت L) و نوع T (پورت T) تمرکز دارد و بررسی می‌کند که چگونه موقعیت‌های دسته و محدوده چرخش برای کنترل جریان سیال با هم کار می‌کنند. شیرهای توپی سه راهی، چهار راهی و پنج راهی به طور کلی شیرهای چند پورت نامیده می‌شوند که سه راهی رایج‌ترین نوع مورد استفاده است.

کنترل جریان سیال در شیرهای سه راهی نیازمند در نظر گرفتن چیدمان خط لوله، زاویه چرخش دسته توپ و مسیرهای جریان داخلی (سوراخ‌های توپ یا پورت‌ها) است. انتخاب و پیکربندی مناسب شیر می‌تواند نیازهای مختلف فرآیند را برآورده کند، مانند:

• توقف کامل جریان سیال
• مخلوط کردن سیالات از دو منبع مختلف
• انحراف سیال از یک مقصد به مقصد دیگر
• توزیع سیال از یک منبع به دو مقصد
• مسدود کردن متناوب جریان در یک جهت در حالی که اجازه جریان در جهت دیگر را می‌دهد

تفاوت عملکردی کلیدی در تفاوت‌های طراحی داخلی نهفته است - به طور خاص شکل مسیر جریان داخلی توپ. اکثر شیرهای توپی سه راهی دارای مسیرهای جریانی هستند که شبیه حرف L (پورت L، دو جهته) یا T (پورت T، سه جهته) هستند.

پورت L که گاهی اوقات پورت ۹۰ درجه نامیده می‌شود، عمدتاً برای هدایت سیال از یک ورودی مشترک به دو خروجی متفاوت استفاده می‌شود. بنابراین، شیرهای توپی سه راهی با پورت L اغلب شیرهای انحرافی نامیده می‌شوند.

شیرهای انحرافی، شیرهای انتخابی یا شیرهای جهتی نام‌های جایگزین برای شیرهای توپی با پورت L هستند. این طراحی به طور گسترده‌ای برای تغییر یا هدایت مجدد جریان بین دو خروجی مختلف شیر استفاده می‌شود. شیرهای توپی سه راهی با پورت L دستی معمولاً با پورت پایین به عنوان ورودی مشترک نصب می‌شوند.

شیرهای پورت L با چرخش دسته ۹۰ درجه (یک چهارم دور) شیرهای دو موقعیتی نامیده می‌شوند. آنها می‌توانند جریان را با چرخش دسته ۹۰ درجه به چپ یا راست هدایت کنند. اگر دسته بتواند ۹۰ درجه اضافی بچرخد (مجموع ۱۸۰ درجه / نیم دور)، می‌توانند جریان را به طور کامل متوقف کنند - اینها شیرهای سه موقعیتی نامیده می‌شوند.

توپ‌های پورت T که گاهی اوقات پورت‌های ۱۸۰ درجه نامیده می‌شوند، معمولاً برای ترکیب سیال از دو ورودی از طریق یک خروجی مشترک استفاده می‌شوند. بسته به نیازهای فرآیند، آنها می‌توانند به صورت معکوس نیز کار کنند - توزیع سیال از یک ورودی مشترک به دو خروجی.

شیرهای پورت T به توزیع محدود نمی‌شوند. آنها همچنین می‌توانند مانند شیرهای پورت L برای انحراف جریان بین خروجی‌ها عمل کنند. مانند شیرهای پورت L، آنها مسیرهای جریان را با چرخش دسته یک چهارم دور تغییر می‌دهند و می‌توانند انحراف جریان، ترکیب/توزیع یا جریان مستقیم را فراهم کنند.

تفاوت کلیدی با شیرهای پورت L این است که شیرهای معمولی پورت T نمی‌توانند کنترل قطع را فراهم کنند. آنها می‌توانند جریان را به هر دو پورت از سه پورت محدود کنند یا اجازه جریان از طریق هر سه پورت را به طور همزمان بدهند - از این رو نام جایگزین آنها: شیرهای ترکیبی.

کاربردهای پورت L: شیرهای انحرافی، شیرهای قطع، شیرهای بای‌پس، شیرهای انتخابی، شیرهای جهتی

• هدایت مجدد جریان بین مخازن ذخیره
• جابجایی بین پمپ‌ها یا منابع سیال مختلف
• تنظیم جریان‌های خنک‌کننده/گرمایشی برای نیازهای فصلی

کاربردهای پورت T: شیرهای نمونه‌گیری، شیرهای پاکسازی، شیرهای ترکیبی، شیرهای بای‌پس، شیرهای جریان ثابت

• ترکیب جریان‌ها از دو منبع
• توزیع جریان بین دو مقصد
• جابجایی بین منابع یا مقاصد

شیرهای توپی سه راهی معمولاً با نوع مسیر جریان (پورت L یا T)، جهت دسته (افقی یا عمودی) و موقعیت‌های مجاز چرخش دسته (۹۰ درجه، ۱۸۰ درجه، ۲۷۰ درجه یا ۳۶۰ درجه) توصیف می‌شوند. بسته به سوراخ توپ و پیکربندی لوله‌کشی، آنها می‌توانند جریان‌های گاز/مایع را منحرف کنند، مخلوط کنند، در یک جهت مسدود کنند یا به طور کامل متوقف کنند. شیرهای چند پورت در فضا صرفه‌جویی می‌کنند و می‌توانند سه‌راهی‌ها و شیرهای اضافی را حذف کنند. درک طرح‌های اساسی شیر توپی سه راهی، انتخاب صحیح و برنامه‌ریزی نصب را تسهیل می‌کند.