شیر یکطرفه (Check valve)

نماد شیر یکطرفه در نمودار لوله کشی و تجهیزات،جهت فلش نشان دهنده مسیر حرکت سیال است.

شیریک طرفه لولایی

این شیر دارای بدنه و درپوش می‌باشد که درون آن دیسکی که ممکن است یکی یا دوتایی باشد به وسیله پین مخصوصی به بدنه لولا شده و آویزان می‌باشد. البته در نوع دوتایی آن این پین بین دو دیسک قرار دارد.جریان سیال درموقع ورود دیسک را به طرف مسیر خود بلند کرده و از اطراف آن عبورمی‌کند.درموقع قطع جریان دسیک به نشیمن‌گاه چسبیده و اجازه برگشت به سیال را نمی‌دهد.

شیر یک طرفه فشاری

در این نوع شیر یک طرفه جریان سیال باعث بازشدن شیر شده و برگشت جریان باعث بسته شدن شیر می‌گردد. از انواع شیرهای یک طرفه فشاری می‌توان شیر یک طرفه پیستونی وشیر یک طرفه کروی را نام برد.

شیر یک طرفه پیستونی

شیر یک طرفه پیستونی از نظر شکل داخلی شبیه شیرفلکه‌ای می‌باشد که جریان باعث فشار پیستون به طرف بالا و انتقال جریان شده که جهت عکس آن پیستون به طرف پائین آمده و مانع از برگشت سیال به طرف ورودی می‌شود. این نوع شیر به همراه شیر ساچمه‌ای و زاویه‌دار جهت جلوگیری از پدیده لرزش در اثر فشار در مسیر خطوط لوله به کار برده می‌شود.

این نوع شیر یک طرفه در دو نوع کره‌ای افقی و عمودی وجود دارد. در نوع عمودی مسیر جریان مستقیم است و این شیر بیش‌تر درجاهایی که قطع جریان به صورت فوری لازم باشد بکار می‌رود. نحوه کار این نوع شیر بدین صورت است که مسیر سیال ورودی یک کره را در داخل سیال معلق نگه داشته وسیال از اطراف آن به طرف دیگر می‌رود و وقتی که جریان سیال برعکس شود کره مورد نظر در نشیمن‌گاه خود نشسته که مانع از عبور سیال به طرف ورودی می‌شود. یکی از مزایای این نوع شیر یک طرفه، استفاده ازآن‌ها در سیالاتی که ویسکوزیته آنها بسیار زیاد است می‌باشد. شکل ۱-۷ ساختمان و اجزا از شیر یک طرفه کره‌ای را نشان می‌دهد.

ساختمان و اجزاء تشكيل دهنده شير يكطرفه :

هنگاميكه اين شير كاملاً باز مي شود سيال بدون هيچگونه مقاومتي عبور مي كند و به محض افت فشار سيال ، شير بصورت خودكار مسير را مي بندد و از برگشت سيال جلوگيري مي كند. ايجاد آشفتگي در جريان و افت فشار در اينگونه شيرها بسيار كم مي باشد.در فرآيند هايي كه در آنها از Gate Valve ها استفاده مي شود به دليل افت فشار كم در اطراف اين شيرها ، عموماً از شير يكطرفه هاي نوساني استفاده مي گردد.شير يكطرفه هاي نوساني داراي ديسكي مي باشند كه در بالاي شير به بدنه قلاب شده است . شير يكطرفه هاي نوساني عموماً در خطوط پيوسته كه داراي Gate Valve مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرند. چون اين شيرها جريان آزاد نسبي را از خود عبور مي دهند.اين شيرها براي خطوطي كه سرعت سيال پائين مي باشد مورد استفاده قرار مي گيرند و در خطوطي كه داراي جريان ضرباني مي باشند نبايد از اين شيرها استفاده نمود.چون بطور پيوسته ديسك باز و بسته شده و كوبيده شدن آن باعث از بين رفتن متعلقات شير خواهد گرديد.

بطور كلي همانطور كه بيان شد اين نوع شير يكطرفه ها براي حالتي كه سيال حركت ضربه اي داشته و يا برگشت سيال سريع باشد گزينه مناسبي نمي باشد . از آنجائيكه اين شيرها داراي چندين قطعه بوده كه بوسيله اتصالاتي به يكديگر مرتبط گرديده اند لذا همين باعث گرديده كه در ميان ساير شير يكطرفه ها داراي كمترين استحكام باشند . علاوه بر اين در حالتيكه مجرابند حركت نسبتا بزرگي داشته باشد اين حالت مي تواند منتج به افزايش سرعت برگشت مجرابند گرديده و نيروي ضربه اي بزرگي را در حالت ناگهاني باز و بسته شدن بوجود آورد.اين نوع شير يكطرفه ها را مي توان هم در حالت افقي و هم در حالت عمودي مورد استفاده قرار داد. (درحالت نصب عمودي بايد جريان سيال از پائين به بالا باشد تا نيروي جاذبه به بسته شدن مجرابند كمك نمايد.) همچنين بدليل سادگي تجهيزات تشكيل دهنده ، داراي تعميرات به نسبت ساده تري در مقايسه با ساير شير يكطرفه ها مي باشند.

از نكاتي كه بايد در اين گونه شيرها در نظر گرفت بوجود آمدن ضربه قوچي در آنها مي باشد . ضربه قوچي در اثر يك فشار موجي (Surge Pressure) خيلي بزرگ در هنگاميكه اين شيرها بسته مي شوند بوجود مي آيد. اين شيرها فاقد متعلقات محافظ در مقابل ضربه قوچي مي باشد. مجرابندها در اين شيرها بايد مسافت زيادي را جهت باز و بسته كردن شير طي نمايد. در يك فاصله زماني كوتاه در طي اين مسير توسط مجرابند كه مي خواهد مسير را ببندد اين امكان وجود دارد كه سرعت برگشت سيال در اين حالت كمي افزايش يابد هنگامي كه مجرابند در چنين وضعيتي قرار بگيرد ضربه قوچي بوجود خواهد آمد.

شير يكطرفه نوساني از نوع ويفري صفحه اي(Swing Type Wafer Check Valve)

اين نوع شير يكطرفه شباهت زيادي به شير يكطرفه هاي نوساني استاندارد دارند با اين تفاوت كه بدنه شير بطور كامل دور تا دور آنرا در بر نمي گيرد.

شير يكطرفه ديسكي(Disk Check Valve)

شير يكطرفه ديسكي داراي 4 قسمت تشكيل دهنده مي باشند:

شير يكطرفه ديافراگمي (Diaphragm Check Valve)

در اين شير يكطرفه ها عموماً از يك ديافراگم لاستيكي قابل انعطاف كه در يك قسمت مخروطي در محل عبور جريان قرار داده شده است استفاده مي گردد . هنگاميكه جهت جريان به سمت جلو مي باشد ، ديافراگم را از قسمت اصلي خود جدا كرده و به سمت درون خط منحرف مي كند. در اين حالت جريان بصورت كاملاً آزاد از درون خطوط عبور مي كند. هنگاميكه جرياني وجود نداشته باشد و يا ديافراگم تحت فشار نباشد ، آنگاه ديافراگم به محل اصلي خود بازگشته و جهت جلوگيري از برگشت جريان ، مسير را مي بندد.

اين نوع از شير يكطرفه ها در سيستمهايي كه در آنها از Globe Valve بعنوان يك شيركنترل جريان استفاده مي شود مورد استفاده قرار مي گيرد. شير يكطرفه هاي بالارفتني براي قرارگيري در سيستم پايپينگ افقي مناسب بوده و همچنين در سيستمهاي پايپينگ عمودي كه مسير جريان از پائين به بالا مي باشد نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. اين شير يكطرفه ها براي استفاده در مسير هوا ، گاز ، بخار و آب مورد استفاده قرار مي گيرند. وقتيكه سيال به سمت جلو جريان پيدا مي كند فشار سيال قسمت مخروطي را از Seat جدا كرده و به سمت بالا فشار مي دهد و در اين حالت شير يكطرفه باز شده و جريان سيال برقرار مي گردد. هنگاميكه جريان سيال معكوس گردد قسمت مخروطي به محل قبلي خود در نشيمنگاه بازگشته و فشار معكوس جريان باعث بسته شدن كامل مسير مي گردد.اين شير يكطرفه ها بهترين گزينه براي حالتي كه امكان بوجود آمدن جريان برگشت سريع سيال وجود دارد مي باشند.

ميزان حركت در اين شير يكطرفه ها كمترين حركت در مقايسه با ساير شير يكطرفه هاست. با توجه به نوع طراحي در اين شير يكطرفه ها از هيچگونه پين و لولا و يا پيچ و مهره استفاده نمي شود. با توجه به اينكه اين شير يكطرفه ها داراي كوتاهترين كورس حركتي و همچنين حداقل قطعات تشكيل دهنده را در مقايسه با ديگر شير يكطرفه ها دارا مي باشند لذا مقدار نيروي ضربه اي و همچنين فرسايش در اين شير يكطرفه ها بسيار پائين مي باشد.ميزان افت فشار در اين شير يكطرفه ها به مراتب كمتر از Sewing Check Valve و Check Valve Tilting Disk مي باشد.اين شير يكطرفه ها داراي حداقل لقي مجاز بين بدنه و مجرابند را دارا بوده فلذا گزينه براي هنگاميكه سيال داراي ذراتي مي باشد نخواهند بود.