انواع شیر آلات و دسته بندی انواع مسایل خط لوله

در دانش مکانیک سیالات دو نوع اتلاف انرزی برای لوله‌ها در نظر می‌گیریم:

افت بر اثر تغییر قطر لوله‌ها و انواع اتصالات (Minor Loss) و دیگری افت بر اثر اصطکاک در لوله‌ها (Major loss).

در این مبحث افت بر اثر تغییر قطر لوله‌ها و اتصالات را بررسی می‌کنیم و در خلال این بررسی سعی می‌کنیم تا حد زیادی با انواع شیرها و هدر رفتن انرژی آنها آشنا شویم،در پایان نیز به بررسی انواع مسایل خط لوله می‌پردازیم :

برای شروع فرض می‌کنیم که خوانندگان محترم با افت بر اثر اصطکاک در لوله‌ها آشنایی دارند و بیشتر در مورد افت بر اثر تغییر قطر لوله و وجود انواع اتصالات بحث می‌کنیم. عواملی چون تغییر قطرلوله‌ها و وجود انواع اتصالات (مانند زانو، انواع شیرها، وجود انحنا در لوله‌ها و ...) باعث تغییر شکل خطوط جریان و ایجاد گردابه‌ها (vortex) و در نتیجه هدر رفتن انرژی می‌شود .

این نوع اتلاف با فرمول زیر قابل محاسبه می‌باشد : hf=(k v2)/2g
kضریب اتلاف انرژی موضعی (ضریبی تجربی که از جداول مربوطه به دست می‌آید و بدون بعد است)
v سرعت جریان (معمولا سرعت ورودی را در نظر می‌گیریم)

K نمادی از تلفات انرژی محسوب می‌شود، مثلا هنگامی که قطر لوله بصورت ناگهانی افزایش یابد به گونه‌ای که نسبت A1/A2 تقریبا برابر صفر شود (A1<

شیرهایی که در اینجا بررسی می‌کنیم عبارتند از:

شیر نوع اول: Gate Valve

در این نوع شیر یک صفحه داریم که بالا و پایین می‌رود و بدینوسیله جریان را تنظیم می‌کنیم. این نوع شیر برای حالتهایی که می‌خواهیم شیر کاملا باز یا کاملا بسته باشد مناسب است ولی در حالت نیم باز افت آن بسیار شدید می‌شود و باعث ایجاد سر و صدا می‌شود.

شیر نوع دوم: Globe Valve

برای حالت کاملا باز به صرفه نیست زیرا ضریب افت موضعی آن در مقایسه با بقیه شیرها درحالت کاملا باز بیشتر است.ولی در حالت نیم باز در مقایسه با نوع اول افت کمتری دارد .

شیر نوع سوم: Butterfly Valve

از این نوع شیر برای مجراهای بزرگ که نیاز به سرعت باز و بسته شدن دارند استفاده می‌شود.

شیر نوع چهارم: Ball Valve

از این نوع شیر در سماورها، شیرهای گاز خانگی و ... بیشتر استفاده می‌شود و مکانیزم آن به گونه‌ای است که با 90 درجه چرخش کاملا بسته می‌شود.