
کتاب (اصول وساختار ولوها و فلنجها وگسکتها) به تازگی توسط اینجانب ترجمه وتالیف گردیده است.
جهت تهیه این کتاب می توانید به ادرس کتاب ایلار به نشانی میدان انقلاب-خیابان شهید منیری جاوید-تقاطع شهدای ژاندارمری-شماره ۲۷۶-ساختمان آیلار مراجعه فرمائید.
شماره تلفن: ۶۶۴۰۱۲۵۵
شماره فکس: ۶۶۴۹۴۴۳۱


به اطلاع دوستان گرانقدر می رسانم که کتابی تحت عنوان کمپرسورها توسط اینجانب ترجمه وتالیف گردیده است. این کتاب ۳۸۰ صفحه بوده ودر خصوص انواع کمپرسورهای موجود درصنعت به تفصیل پرداخته شده است. این کتاب توسط نشر طراح به چاپ رسیده وقیمت آن ۷۰۰۰۰ریال می باشد.
شماره تلفن نشر طراح: ۶۶۴۶۷۹۹۹
شماره فکس: ۶۶۹۵۳۶۲۶
شماره موبایل:۰۹۱۲۱۱۲۱۱۲۳
باعرض پوزش فراوان
علت غیبت بنده تا اندازهای موجه است چون در این مدت مشغول کتابی با عنوان اصول ومبانی کمپرسورها بودم که به لطف خدا این کتاب دیروز به اتمام رسید وتحویل ناشر شد .این کتاب ۳۹۲ صفحه بوده وکلیه کمپرسورها را بصورت مفصل مورد بررسی قرار داده است.فکر می کنم تا عید چاپ شود.
از این به بعد سعی میکنم تا مسیر وبلاگ به سمتی باشد که دوستان خواهان ان می باشند وسعی می کنم که به سوالات دوستان در حد اطلاعات خودم پاسخ بدهم.
پس بنده را بی نصیب نگذارید.
اردتمند شما
یوسفی
با عرض پوزش از اینکه مدت زمان نسبتا طولانی این وبلاگ بروزرسانی نگردید.
امیدوارم که چنین وقفه ای در اتی روی ندهد.
منتظر نظرات شما در خصوص ادامه فعالیت این وبلاگ هستم.
در مبحث بعدی در خصوص انواع دیگر ولوها ادامه خواهم داد.
با تشکر

پمپ ها و قانون پمپ ها
شرح قوانين حاکم بر پمپها و تئوري آنها :
پمپهاي گريز از مرکز ماشين هايي هستند که با استفاده از نيروي گريز از مرکز ( عکس العملسيال در برابر نيروي مرکز گرا ) سيالات را جابه جا ميکنند . در ادامه به موارد مهم در موضوع سيالات اشاره مي شود .
نيروي وزن باعث مي شود که اگر سيال در يک ارتفاع باشد به ارتفاع پايين تر جريان يابد . انرژيپتانسيل ، انرژي است که در سيال ذخيره مي شود و مايع داراي فشار بالاتر انرژي پتانسيل بيشتري دارد ، بنابراين سيال از سطوح با فشار بالا به سطوح با فشار پايين جريان مي يابد . در صورتي که فشار دو مخزن برابر باشد يا اينکه اختلاف ارتفاع نداشته باشند سيال ميان آنهاجريان نمي يابد . بنابراين در اين حالت ها نياز به استفاده از پمپ داريم . همچنين ميتوان از پمپ به منظور افزايش مقدار سيال جابه جاشده ، ( دبي) استفاده کرد . پس ميتوان نتيجه گرفت يک پمپ با افزايش انرژي سيال آنرا جابجا مي کند . در پمپ هاي سانتريفيوژ اين عمل توسط پروانه انجام مي شود ، که با چرخاندن سيال انرژي آن را مي افزايد . سيال با عبور از ورودي پمپ وارد چشم ( مرکز ) پروانه ميگردد و با دوران پروانه از لبه آن خارج ميگردد . هر چه سرعت پروانه بيشتر باشد سيال سريعتر جابجامي شود . در زير يک نمونه محفظه و پروانه نشان داده شده است .
هنگامي که سيال وارد پوسته( محفظه) مي شود سرعتآن کاهش مييابد . چون سرعت سيالکاهش مي يابد فشار آن افزايش يافته و از طرف ديگر چون سيال با فشار زياد در لبه و دور از چشمي خارج ميگردد باعث ايجاد يک ناحيه کم فشار در چشمي شده که در اثر آنجريان سيال به درون چشمي امکان پذير ميگردد . ( اختلاف فشار ) وقتي سيال به خارج پمپاژ مي شود سرعت آن افزايش مي يابد اين افزايش سرعت در خروجي به شکل فشار بسيار زياد و بخشي از آن در محفظه به صورت فشار نمايان مي شود .
پروانه که به عنوان پيشرانمي باشد توسط يک منبع محرک بيروني چرخانده مي شود . محرکبه شکل هاي مختلف الکتروموتور ، توربين و موتور با سوخت فسيلي مي باشد . نيروي محرکتوسط يک شافت به پيشران منتقل ميگردد . محلي که شافت از محفظه پمپ خارج مي شود ، دچار نشتي ميگردد براي رفع اين مشکل از آب بند يا جعبه لايي استفاده مي شود . در جايي کهلايي قرار ميگيرد ممکن است که شافت به شدت دچار ساييدگي گردد به همين دليل بايد از مواد قابل انعطاف استفاده کرد . همچنين براي جلوگيري از سايش ، از يک آستين متحرک شافت استفاده مي کنند . آستين به راحتي تعويض ميگردد.
سيال از ناحيه خروجي با فشار بالا به پشت ناحيه مکش نشتي پيدا مي کند . به همين جهت فضاي بين آنها را به حلقه هاي تحت سايش مجهز ميکنند حلقه سايش بدنه ثابت اما حلقه سايش پيشران همراه آن دوران مي کند . بستن مناسب حلقه هاي سايش مقدار نشتي را به اندازه زيادي کاهش ميدهد . البته مقداري نشتي براي روانکاري لازم است ، سيال نشت شده سبب روانکاري و خنک سازي حلقه هاي سايش مي شود و همچنين از سايش رينگها در مقابل همجلوگيري ميکند . با ضعيف شدن رينگها فضاي ميان آنها زياد شده و نشتي بيشتر مي شود . در اينصورت بايد رينگ ها تعويض شوند . همچنين حلقه هاي تحت سايس بوسيله سيال پمپاژ شده روانکاري ميشوند و اگر روانکاري مناسب نباشد حلقه ها باهم تماس داشته ، ساييده ميشوند ، گرم شده و جام ميکنند .به همين علت نبايد يک پمپ گريز از مرکز را تا زماني که از سيال پر نشده راه اندازي کرد .
ارزيابي پمپ هاي گريز از مرکز :
پمپ ها براساس مشخصات و ويژگيهاي پمپاژشان ارزيابي ميشوند.
براي مثال ، پمپي که(100 )گالن در دقيقه ظرفيت دارد ، ظرفيت ارزيابي(100) گالن بر دقيقه رادارد . ظرفيت معمولا فاکتوري براي ارزيابي يک پمپ است . فشار ورودي و مکش نيز بر ارزيابي موثرند . با ارزيابي پمپ ما مي توانيم بهترين پمپ لازم با بهترين بازده را انتخاب کنيم .
ظرفيت
مقدارمايعي که پمپ در واحد زمان جابجا ميکند ، ظرفيت پمپ مي باشد که برحسبگالن بر دقيقه بيان ميگردد . البته واحدهاي ديگري نيز استفاده مي شود .
ظرفيت پمپ با افزايش سرعت پيشران افزايش مي يابد و در واقع با سرعت در ارتباط است . اما همواره تغيير سرعت عامل افزايش ظرفيت نميباشد . نکته مهم اين است که عامل افزايشظرفيت ، سرعت مماسي وارد برسيال از سوي ملخي هاي پروانه است. که کاملا مي دانيم به شعاع بستگي دارد ، بنابراين ظرفيت پمپ با پروانه بزرگتر نسبت به پمپي با پروانه کوچکتر با سرعت دوراني برابر ، بيشتر است زيرا سرعت مماسي آن بالاتر ميباشد .
وقتي که سيال با سرعت زياد از پروانه جدا شده وارد بدنه پمپ مي شود درآنجا سرعت به فشار تبديل شده و فشار خروجي زيادمي شود . پس افزايش سرعت مماسي باعث افزايش فشارخروجي پمپ مي شود . پس نتيجهايکه گرفته مي شود اينست که با افزايش سرعت پيشران مي توان ظرفيتپمپ را افزايش داد و يا با ثابت ماندن سرعت دوراني ، پروانه ي بزرگتري بکار برد.
هد و فشار
فشار را معمولا نيروي وارد بر واحد سطح سيال تعريف ميکنند و در صنعت معمولا برحسب اينچ مربع بيان ميگردد . واحد هاي ديگري نيز بوده که کاربرد آنها در صنعت کمتراست براي هد ميتوان تعاريف گوناگوني ارائه کرد . در مورد پمپ معمولا هد رابه نسبت ارتفاع و بلندي بيان ميکنند . بايد گفت که هد در واقع شکلي از انرژي جرم سيال است ومي تواند به شکلگرما نيز باشد . در اينجا در مورد هد ارتفاع که کاربرد بيشتري دارد بحث ميکنيم . هنگامي که ارتفاعي از سيال داشته باشيم از طرف آن فشاري بر سطح زيرين وارد مي شود که هد ارتفاعگويند . هد ارتفاع هم غالبا بر حسب فوت بيان ميگردد .
فشاري که از هد ناشي مي شود به قطر ظرف بستگي ندارد .
در هر نقطه از پايين ظرف ، فشار فقط به هد يا ارتفاع سيال بستگي دارد .
فشار در سيال را بوسيله فشارسنج معين ميکنند . فشار سنج در واقع فشار نسبي رامشخص ميکند . يعني فشار جو را از فشار مطلق کم ميکند . رابطه بين فشار مطلق و فشار نسبي به شکل زير است :
فشار نسبي + فشار جو = فشار مطلق
همچنين با استفاده از رابطه مقابل مي توان هد فشار را بدست آورد :
P = g. h
بنابراين فشار ناشي از هد يک سيال به وزن مخصوص آن بستگي دارد .
پس دو سيال با وزن مخصوص متفاوت و هد يکسان فشار مختلفي اعمال ميکنند.
فشار بخار
اگر مايعي در ظرفي سربسته بخار شود ، مولکولهاي بخار نمي توانند از نزديکي مايع دور شوند و تعدادي از مولکولهاي بخارضمن حرکت نامنظم خود ، به فاز مايع برميگردند.
سرعت بازگشت مولکولهاي بخار به فاز مايع ، به غلظت مولکولها در بخار بستگي دارد . هرچه تعداد مولکولها در حجم معيني از بخار زيادتر باشد ، تعداد مولکولهايي که به سطح مايع برخوردکرده و مجددا به فاز مايع تبديل مي شود ، بيشتر خواهد بود .
در ابتدا چون تعداد کمي از مولکولها در بخار وجود دارند ، سرعت تبديل آنها به مايع کماست اما با افزايش غلظت بخارسرعت مايع شدن افزايش مي يابد تا اينکه بخار شدن به جاييمي رسد که سرعت بخار شدن مولکولها با سرعت مايع شدن آنها برابر شود . اين حالت را تعادل بين دو فاز مايع و بخار گويند . چون در حالت تعادل ، غلظت مولکول ها در فاز بخار ثابت است، فشار بخار نيز ثابت است . فشار هر بخار در حالت تعادل با مايع خود در دماي
معين را فشار بخار آن مايع مي ناميم . فشار بخار تابع دماست و با افزايش آن زياد مي شود .
بعضي اوقات که فشار مکش مطلق به اندازه کافي بالا نباشد ، مايع يا سيال در مکش (ورودي ) پمپ تبخير ميگردد . براي اينکه بدانيم چرا اين اتفاق مي افتد ،بايد بدانيم که چه سيالاتي بخار مي گردند يا اينکه چه موقع بخار ميگردند.
حرارت شکلي از انرژي است که باعث افزايش انرژي سيال مي شود که به شکل بخار شدن و افزايش فشار نمايان مي شود . فشار بخار باعث مي شود که مايع بخار گردد .فشار بخار بالاتر ، سرعت تبخير مايع را افزايش ميدهد.
يک مايع با فشار بخار بالاتر ، حرارت کمتري براي بخار شدن نياز دارد . همچنين فشاري توسط گازها و بخارات روي سطح مايع به آن وارد ميگردد. فشار روي مايع تمايل به جلوگيري از فرار و آزاد شدن بخارات مايع دارد.
بنابراين براي محافظت و جلوگيري از بخارشدن مايع در پمپ ، فشارمکش مطلق بايد بالاتر از فشار بخار مايع در آن دما باشد.
اصطکاک ( سايش ) افت فشار از اصطکاک ناشي مي شود و در واقع نوعي تبديل انرژي ميباشد . اصطکاک يک نيروي مقاوم براي جريان سيال است . براي حرکت سيال ، نيروي پيشران بايد بزرگتر از نيروي مقاوم باشد . در اصطلاح فني گفته مي شود که افت فشار بايد بزرگتر از مقدار اصطکاک باشد.
يک لوله باقطرکوچکتر مقاومت بيشتري در مقابل جريان نسبت به يک لوله با قطر بزرگتر ايجاد ميکند . زماني که مقدار جريان در يک پمپ بيشتر شود ، اصطکاک نيز افزايش مي يابد. افزايش مقدار جريان ، فشار مکش ( ورودي ) قابل دسترسي را کاهش ميدهد .
با افزايش مقاومت در برابر جريان در ورودي ( مکش ) پمپ ، مايع ممکن است بخار شود.
بنابراين با افزايش مقدار جريان ، اصطکاک افزايش و فشار مکش کاهش مي يابد و احتمال بخار شدن سيال در ورودي بيشتر مي شود ، پس در کاربرد لوله ورودي بايد به اين موضوع توجه داشت .
- اجزا اصلي و ساختمان مکانيکي :
هر پمپ گريز از مرکز داراي سه بخش اصلي زير است که هرکدام از آنها از اجزاي مختلفي تشکيل شده است :
1) محرک
2) محفظه آب بندي
3 ) پوسته
محرک: در پمپ هاي دوار معمولا از سه نوع محرک الکترومغناطيسي ( الکتروموتور ) ، ديزلي وتوربيني استفاده مي شود . محرک الکترو مغناطيسي يک ژنراتور بوده که انرژي الکتريکي را به حرکت دوراني تبديل مي کند . محرک توربيني به کمک انرژي بخار آب ؛ محور پمپ را مي چرخاند .
محرک ديزکي نيز موتوري است که با سوخت فسيلي معمولا گازوئيل کار ميکند.
خروجي محرک به کمک کوپلينگ به ميل محور پمپ متصل شده و اين ميل محور وارد محفظه آب بندي مي شود . در اين محفظه دو ياتاقان (ساچمه اي) قرار داشته که درون روغن غوطهور ميباشند و حکم تکيهگاه هاي ميل محور را دارند . انتهاي ميل محور به يک پروانه که درون پوسته جا دارد متصل شده است.
پوسته : که قسمت عمده آن پروانه و شافت است .
الف ) پروانه( Impeller) :
ايمپلرها با انواع مختلف يک دهنه ، دودهنه ، باز ، اصولا پروانه هاي دو دهنه داراي نيروي محوري(Trust) کمتر اما هزينه ساخت گرانتر ميباشند . همچنين پروانه هاي باز و نيمه باز از نظر هزينه ساخت ارزانتر ميباشند . مشخصه هاي مايع و وجود ذرات جامد ، رواني و نارواني مايع و پارامترهايي ازاين قبيل درنوع استفاده از ايمپلرموثرهستند . پروانه هاي باز درپمپ هاي محوري و بسته در پمپ هاي شعاعي بکار مي روند . که براي نوع باز براي مايعات حاوي ذرات جامد و الياف دار نوع بسته براي مايع هاي تميز و بدون ذرات شناور مناسب مي باشند . نوعي از پروانه هاي باز نيز براي مخلوط مايع و جامد بکار مي روند . بنابراين ساده ترين نوع پروانه ، پروانه باز بوده که براي انتقال مايعات حاوي ناخالصي جامد شناور بکار مي رود . پروانه نيم باز نيز براي مايعات رسوب زا بکار برده مي شود .کاربرد پروانه بسته نيز در ظرفيت هاي بالا و به دو دسته يک چشمي و دوچشمي تقسيم مي شود .
تعريف پروانه نيز به عنوان بخشي اساسي ، قسمت متحرک پمپ است که مايع ورودي به چشم را به علت داشتن حرکت دوراني به خارج ميراند . لازم است که اشاره کنم هر چه اندازه ذرات شناور بيشتر باشد تعداد پره ها کمترخواهد بود .

از امروز می خواهم مبحث مربوط به پمپها را آغاز نمایم وسعی خواهد شد که در این خصوص توضیحات کاربردی ارائه گردد.
در این مبحث به موارد ذیل پرداخته خواهد شد:
۱-تعریف پمپ
۲-طبقه بندی پمپها
۳-NPSH
4-كاويتاسيون
۵-منحني پمپها
۶-گراويتي ويژه
۷-هد پمپ
۸-پمپهاي سانتريفوژ
۹-مكانيك سيالات
۱۰-پمپهاي جابجايي مثبت
با ما همراه باشيد.

کتاب (اصول وساختار ولوها و فلنجها وگسکتها) به تازگی توسط اینجانب ترجمه وتالیف گردیده است.
جهت تهیه این کتاب می توانید به ادرس کتاب ایلار به نشانی میدان انقلاب-خیابان شهید منیری جاوید-تقاطع شهدای ژاندارمری-شماره ۲۷۶-ساختمان آیلار مراجعه فرمائید.
شماره تلفن: ۶۶۴۰۱۲۵۵
شماره فکس: ۶۶۴۹۴۴۳۱
1- فلنج با سطح ساده(FLAT FACE)
در اين نوع از فلنجها سطح يك فلنج كه بايد در مقابل سطح فلنج ديگر قرار گيرد صاف مي باشد .معمولا فلنجهاي چدني ويا فولادي كه در فشارهاي كم كاربرد دارند از اين نوع ساخته مي شوند.
-فلنج با سطح برجسته(Raised face)
در اين نوع فلنجها سطح فلنج كه درمقابل فلنج ديگر قرارگرفته وبر روي آن لايي قرار داده مي شود نسبت به سطح كلي فلنج برجسته تر ساخته مي شود .
بر اساس استاندارد مقدار برجستگي درتمام اندازه ها براي كلاسهاي 150و 300 برابر 1.6 mm وكلاسهاي بالاتر برابر 6.4 mm مي باشد.
در قسمت برجستگي ممكن است سطح كاملا صيقلي (smooth finish) ويا داراي شيار (serrated finish) باشد واين شيارها يابصورت هم مركز ويا حلزوني مي باشد كه روش ساخت آن در استاندارد (mss-sp-6) مشخص گرديده است (معمولا عمق شيارها 0.4mm وفاصله آن از هم 0.8 mm مي باشد)
3- فلنج نر وماده(Male & Female)
صفحه اين نوع فلنجها كه بصورت جفت وجود دارد يكي داراي برامدگي (به ارتفاع6.4mm ) وديگري تو رفتگي (به عمق 5mm) مي باشد.
3- فلنج با صفحه داراي زبانه وشياردار(Tongue & Groove facing)
اين نوع فلنج نيز بصورت جفت وجود دارد وهمانند فلنج نر وماده بوده با اين تفاوت كه قطر داخلي زبانه وشيار تا سوراخ فلنج (مسير جريان) ادامه ندارد وبنابراين لايي (gasket) را روي قطر داخلي وخارجي خود نگه مي دارد وهمين باعث مي شود لايي(gasket) از خوردگي وفرسودگي محفوظ بماند .ساختمان زبانه وشيار مينيمم سطح لايي نوع مسطح را ايجاب مي كند وبنابراين تحت فشار پيچها كمترين بار و ماكزيمم راندمان اتصالي (joint efficiency) ممكنه براي لائيهاي مسطح را خواهد داشت .دراين نوع اتصال ميزان برامدگي زبانه 6.4mm وميزان عمق شيار برابر 5mm مي باشد.
در مورد لايي(gasket) كه در فلنجهاي فوق جهت اب بندي بكار مي رود متعاقبا توضيح داده خواهد شد.
فلنجهايكي از اتصال دهنده هاي لوله ها ، شير آلات ودستگاهها به يكديگر مي باشد.
فلنج بصورت قطعه ديسكي شكل بوده كه هميشه بصورت جفت به كمك پيچ ومهره دو قطعه را به يكديگر متصل مي سازدوبه آساني باز شده وبراي فشارهاي كم وبالا مناسب مي باشد.
آب بندي بين دو فلنج توسط لاي(Gasket) كه در بين آنها قرار داده مي شود انجام ميگيرد .جنس فلنجها از فولاد وآلياژهاي ان ويا از چدن وساير مواد ساخته مي شود.
مطابق استاندارد، مشخصات فلنج كه شامل موارد ذيل مي باشد بايد بر روي فلنج حك گردد:
1-نام تجاري توليد كننده فلنج
2-سايز اسمي لوله(قطر خارجي لوله كه فلنج به آن جوش داده خواهد شد)
3-مقدار فشار قابل تحمل توسط فلنج (به آن كلاس فلنج هم گفته مي شود)
4-شكل سطح فلنج(شكل سطح فلنج مهمترين قسمت تشكيل دهنده يك فلنج مي باشد)
5-سوراخها(گاهي بعنوان ضخامت ديواره نيز بيان مي گردد)
6-مواد تشكيل دهنده فلنج(مطابق استاندارد ASTM اين عدد بيان كننده مشخصات مواد خام مورد استفاده براي تهيه فلنج مي باشد .)
7-شماره يا كد مربوط به عمليات حرارتي صورت گرفته بر روي فلنج
كلاس فلنجها
فلنجها بسته به نوع جنس متناسب با فشاري كه تحمل مي كنند به كلاسهاي مختلف به شرح ذيل تقسيم مي گردند:
1-رده بندي فشار مطابق استاندارد ANSI B16.34
مطابق اين استاندارد فلنجهاي فولادي وآلياژهاي آن به كلاسهاي 150-300-400-600-900-1500-2500-تقسيم بندي مي شوندكه اين اعداد ماكزيمم فشار بر حسب PSI بوده كه فلنجها در حداكثر دماي مجاز مي توانند تحمل كنند ومعمولا فشار كاركرد حدود 2.4 برابر اعداد فوق مي باشد.(رابطه فشار با دما براي جنسهاي مختلف در استاندارد فوق مشخص گرديده است)
2- رده بندي فشار مطابق استاندارد ISO
در اين استاندارد فشار تحمل فلنجهاي فولادي وآلياژهاي آن با PN نشان داده شده كه اين نشان دهنده فشار اسمي بر حسب BAR مي باشد .
بعنوان مثال PN30 يعني فشار كاركرد فلنج 30 BAR مي باشد.
3- رده بندي فشار براساس استاندارد API (6A-6B-6BX)
اين نوع فلنجها داراي تحمل فشار بيشتري نسبت به فلنجهاي گروهANSI بوده وبه كلاسهاي 5000-3000-2000-15000-10000 رده بندي مي گردند.
در این قسمت سعی خواهد شد تا فرمولهای مفید در ارتباط با محاسبات فرایندی ارائه گردد.
جهت تبدیل واحدها به یکدیگر اینجا راکلیک کنید.
جهت محاسبات PRESURE VESSLE اينجا را كليك كنيد.
جهت محاسبه عدد رينولدز اينجا را كليك كنيد.
جهت محاسبه ميزان FLOW اينجا را كليك كنيد.
جهت محاسبه ميزان DENSITY اينجا را كليك كنيد.
جهت محاسبه بازدهي پمپ اينجارا كليك كنيد.
جهت محاسبه ORIFICE اينجا را كليك كنيد.
جهت تبديل سرعت به جريان، اينجا را كليك كنيد.
جهت محاسبه NPSH درپمپهاي سانتريفوژ اينجا را كليك كنيد.
در حدود دوسالی است که به جمع آوری نکات ومطالبی درارتباط با تجهیزات پالایشگاهی مشغول می باشم . حدود۸ ماه پیش تصمیم گرفتم که این مطالب ها را دسته بندی کنم. در همین خصوص از ولوها شروع کردم وترجمه بسیاری ازمنابع مربوط به ان را انجام داده ویک مجموعه مفید در حدود ۸۰ صفحه ای بوجود امد. با توجه به اینکه فلنجها وگسکتها مکمل ولوها می باشند لذا جمع اوری مطالب مفیدی در این خصوص نیز در دستور کار قرار گرفت و در حدود ۴۰ صفحه گرداوری گردید. نهایتا کتابی در حدود ۱۲۰ الی ۱۳۰ صفحه تهیه شد .
در همین ارتباط چندین جلسه با چند ناشر داشتم وسرانجام قرار شد تا حدود یکماه دیگر پس از طی مراحل اداری (تائید وزارت ارشاد وکتابخانه ملی و...)از چاپ بیرون بیاید.
در این کتاب بصورت پایه ای واصولی به ساختمان انواع ولوها وکاربرد آنها وهمچنین فلنجها وگسکتها پرداخته شده است.
مطالبی هم که در این وبلاگ آمد برگرفته از همین کتاب می باشد.لذا خواندن اين كتاب را به دوستان عزيزم پيشنهاد مي كنم.
شير اطمينان(SAFETY VALVE)

از تجهيزات ويژه اي كه يك واحد را درمقابل افزايش ناگهاني فشار ايمن مي سازد شيرهاي اطمينان هستند.
شيرهاي اطمينان به عنوان وسيله اي مناسب جهت جلوگيري از ازدياد فشار ناگهاني در موتورخانه ها ،كارخانه ها وبطور كلي انواع سايتها هاي صنعتي وبراي انواع سيالات مختلف از قبيل گاز ، بخار، آب ويا هواي فشرده استفاده مي گردند.
محدوديت فشار دراينگونه كاربردها معمولا ناشي از فشار قابل تحمل تجهيزات ، لوله هاودستگاهها ويا محصولات توليدي وهمچنين مسائل مرتبط با حفظ ايمني افراد مي باشد كه اصطلاحا به محدوده فشار كاركرد امن(safe operating limits for pressure)ويا SOL/P معروف است. نحوه باز شدن شيرهاي اطمينان ومشخصات كاري انها ارتباط مستقيم با نحوه طراحي قطعات داخلي شير دارد.در اغلب موارد اين طراحي بگونه اي انجام مي گيرد كه پس از شروع بازشدن شير اطمينان در اثر ازدياد فشار ، در اثر خاصيت (POP Action) اين عمل به سرعت تشديد شده تا زماني كه شير كاملا باز گردد شكل زير نشان دهنده عملكرد يك شير اطمينان مي باشد.

شيرهاي اطمينان بوسيله آزاد كردن مقداري ازسيال به واحد(يا به درون لاين)عمليات ايمن سازي را انجام مي دهند. شيرهاي فشار در جاهائيكه حداكثر فشار كاري بوجود مي ايند نصب مي گردند. درسيستمهاي توليدبخار ، شيرهاي اطمينان براي جلوگيري از افزايش فشار بر روي بويلر ها نصب مي گردند .
در ارتباط با شيرهاي اطمينان لازم است كه با اصطلاحاتي در اين زمينه بيشتر اشنا شويم:
Over Pressure
فشاري است كه شير اطمينان در وضعيت كاملا باز قرار مي گيرد وحداكثر ظرفيت تخليه خود را دارا مي باشد.واضح است كه اين فشار بالاتر از فشار نقطه تنظيم (Set Presure) مي باشد ومقدار ان با توجه به كاربردها واستانداردهاي مختلف ، متفاوت مي باشد.استاندارد BS 5500 اين مقدار اختلاف فشار را درمورد سيستمهاي بخار وگاز برابر حداكثر ده درصد فشار تنظيمي شير اطمينان در نظر مي گيرد.
شيرهاي اطمينان در فرايندهاي كه ممكن است در اثر ازدياد فشار به محصول ويا تحهيزات خسارتي وارد شود از بروز اين خسارات جلوگيري مي كنند.
Blowdown
مقدار اختلاف فشار پائين تر از نقطه تنظيم شير اطمينان است كه جهت بسته شدن كامل ومحكم شير اطمينان پس از باز شدن وسپس برگشت سيستم به فشار عادي مورد احتياج مي باشد .اين پارامتر به Reseat Differential نيز معروف است .ميزان Blowdown نيز طبق استاندارد مذكور حداكثر حدود %10 مي باشد.
مقادير Over pressure و Blowdown بسته به نوع سيستم وانتخاب طراح متغير بوده وبطور مثال مي تواند به ترتيب %3 و%4 انتخاب گردند.
Set Point
تنظيم مناسب نقطه عملكرد وباز شدن شير اطمينان ، اولا بدلايل ايمني مذكور وثانيا به منظور اطمينان از كاركرد شير اطمينان با حداقل صدا وهمچنين ممانعت از صدمه به شير اطمينان ضروري مي باشد .اين نقطه نبايد بيشتر از SOL/P يا محدوده فشار كاركرد ايمن تجهيزات باشد واز طرفي بايد بخاطر داشت كه تنظيم فشار آزاد سازي شير اطمينان روي فشار كمتر از SOL/P هيچگونه مزيتي به همراه نخواهد داشت وتنها باعث افزايش احتمالي دفعات باز شدن شير اطمينان وفرسوده شدن ان خواهدگشت.
ميزان تغييرات احتمالي در فشار سيستم به عنوان پارامتر ديگري است كه بايد در فشار تنظيم شير اطمينان در نظر گرفته شود تااز بازشدن بيمورد شير جلوگيري بعمل ايد.درصورت ناديده انگاشتن اين مورد ، شير اطمينان دربسياري از موارد در حالت نزديك به بسته كار خواهد نمودكه به اين پديده Simmering گفته مي شود.اين حالت در نتيجه نزديك بودن بيش از اندازه فشار سيستم به نقطه تنظيم روي ميدهد وعلاوه بر ايجادسروصدا ومسائل جانبي ، باعث ايجاد صدمه به قسمتهاي داخلي شير ودرنتيجه نشت دائمي آن خواهد شد.
Shut-off Margin
همانطور كه ذكر شد هنگامي كه فشار كاري سيستم ونقطه تنظيم شير اطمينان به هم نزديك باشند ، علاوه بر در نظر گرفتن تغييرات فشار احتمالي سيستم كه در بالا عنوان گرديد ، فشار اطميناني نيز بعنوان گارانتي كردن ومطمئن شدن از بسته ماندن كامل شير به فشار كاري سيتم اضافه مي گردد كه معمولا حدود 0.1 bar مي باشد.
انواع Safety Valve
Safety valve هاي متنوعي درصنعت متناسب با نوع كاركرد آنها وجود دارد .در استانداردها انواع مختلفي از اين safety valve ها تعريف گرديده است .
براي مثال استاندارد I و VIII از ASME براي انواع بويلر وكاربردهايي در مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار مي گيرد.
بر پايه استاندارد ASME/ANSI PTC 25.3 تنوع تعدادي ازاين تجهيزات بصورت زير تعريف گرديده است:
LOW LIFT SAFETY VALVES
FULL LIFT SAFETY VALVES
FULL BORE SAFETY VALVES
BALANCES SAFETY VALVES
PILOT OPERATED PRESURE RELIEF VALVES
CONVENTIONAL SAFETY VALVES
LIFT SAFETY VALVES
HIGH LIFT SAFETY VALVES
PROPORTIONAL SAFETY VALVES
DIAPHRAGM SAFETY VALVES
BELLOWS SAFETY ALVES
CONTROLLED SAFETY VALVES
ASSISTED SAFETY VALVES
BALANCED PISTON SAFETY VALVES
واژه شير اطمينان (safety valve)وشير اطمينان فشار شكن(safety relief valve) اصطلاحاتي هستند كه جهت تشريح انواع متنوعي ازتجهيزات مرتبط با آزاد سازي فشار اضافي سيال در واحد مي باشند .
در همين رابطه محدوده وسيعي از ولوهاي مختلف كه براي كاركردهاي متنوعي جهت عمل در شرايط بحراني فشارمي باشند مورد استفاده قرار مي گيرند.
در بيشتر استانداردها تعاريف ويژه اي براي دو واژه شير اطمينان (safety valve) وشير اطمينان فشار شكن(safety relief valve) عنوان گرديده است.
در استانداردهاي امريكايي واروپايي تفاوتهايي بين اصطلاحات تجهيزات كاربردي از لحاظ معني وجود دارد .ازجمله اين تجهيزات مي توان به همين ولوها اشاره نمود.
در استانداردهاي اروپايي به اين قبيل ولوها اصطلاحا شير اطمينان (safety valve) ودراستانداردهاي امريكايي شير اطمينان فشار شكن(safety relief valve) گفته مي .

از جمله موارد ديگر اختلاف بين safety valve وrelief valve مي توان به اين نكته اشاره نمود كه در شيرهاي اطمينان فشار شكن ( safety valve ) به محض اينكه فشار عملكردي به فشار تنظيمي (set point) برسد سريعا اين شير عمل مي كند وتا هنگاميكه فشار عملكردي به پائين تر از فشار تنظيمي نرسد اين شير باز خواهد ماند.
ولي درشيرهاي اطمينان فشارشكن (safety relief valve) هنگاميكه فشار ورودي سيال تا نقطه فشار تنظيمي بالا برود اين ولو به تدريج باز كرده تا فشار را بالانس نمايد.
شير فشار شكن(relief valve) عموما براي سيالاتي كه غير قابل تراكم مي باشند مانند آب وروغن وغيره مورد استفاده قرار مي گيرد ولي شير اطمينان(safety valve) عموما براي سيالات تراكم پذير مورد استفاده قرار مي گيرد.
Relief Valve ها معمولا بصورت مداوم در حالت overpressure عمل مي كنند تا فشار سيستم را درحد نرمال تنظيم كنند.عمل كردن اين ولوها هيچگاه بصورت pop-action(عمل كردن ضربه اي) نمي باشد.
نصب safety valve
قبل از نصب يك safety valve بايد از تميز بودن داخل لاين اطمينان حاصل نمودلذا لازمست كه جهت جلوگيري نمودن از ورود ذرات به داخل safety valve وصدمه ديدن seat قبل از نصب safety alve ، لاين را توسط آب يا بخار كامل شستشو داد.
Safety valve بايد به گونه اي بر روي لاين نصب گردد كه كمترين نشتي بخار را داشته باشد وميعانات بخار دراين حالت در جهت خلاف جريان بخار ورودي به safety valve قرار نگيرند بعبارت ديگر بايد در هنگام نصب safety valve به اين نكته توجه داشت كه safety valve در بالاي لاين بخار نصب گردد.اگر safety valve در پائين لاين بخار نصب گردد ، بخارات تبديل به مايع شده ولاين ورودي به ولو را مي بندند.در شكلهاي زير نحوه نصب درست ونادرست يك safety valve نشان داده شده است.


تست SAFETY VALVS
در حالت كلي SAFETY VALVE ها بوسيله هوا، آب وبخار تست مي شوند.
در اكثر اوقات safety valve ها را درهواتست مي كنند وفرايند تست آن به شرح ذيل مي باشد:
اگر توسط هوا تست صورت گيرد بايد در قسمت خروجي SAFETY VALVE كه توسط يك فلنجي بسته شده ، لوله اي به قطر 6mm (همانند شكل) تعبيه گرددوانتهاي اين لوله در درون ظرف آب شفافي قرار بگيرد.دقت گردد كه اين لوله بايد به مقدار 12.7mm در درون آب قرار بگيرد(همانند شكل).درحالت تست ، تعداد حبابهاي خروجي از قسمت اين لوله شمرده مي شود.
عموما براي safety valve ها كه درزير مقدار 70 bar g تنظيم مي گردند تعداد حبابها بايد برابر 20 حباب باشد.

ولوهاي ديافراگمي(Diaphragm Valve)
در اين ولو يك ديافراگم قابل انعطاف توسط يك ميله اي (stud) كه با ديافراگم بصورت يكپارچه مي باشد به قسمت فشار دهنده(كمپرسور) ولو متصل گرديده است.فشاردهنده(كمپرسور) بوسيله stem ولو به بالا وپائين حركت مي كند.هنگاميكه فشاردهنده(كمپرسور) به سمت بالا حركت كند ، ديافراگم به بالا كشيده مي شود واگر كمپرسور به پائين برود آنگاه ديافراگم نيز به پائين رفته وشكل انتهايي ولو را به خود مي گيرد.
تقسيم بندي انواع ولوهاي ديافراگمي
ولوهاي ديافراگمي بر اساس شكل بدنه به دو گروه زير تقسيم بندي مي شوند:
1- نوع با برامدگي داخل بدنه(weir type)
در اين نوع يك قسمت برامدگي در داخل بدنه بصورت ريخته گري تعبيه مي گرددو درهنگام بسته شدن ولو ، ديافراگم بر روي اين برامدگي مي نشيند و عبور جريان را محدود مي كند.
2- نوع بدون برامدگي داخل بدنه (straight-through type )
در اين نوع ولوها ، ديافراگم بصورت يك شكل گوه اي در مي ايد

از ولوهاي ديافراگمي مي توان در كنترل نمودن جريان نيز استفاده نمود.نوع weir(داراي برامدگي سد كننده در وسط) براي كنترل جريان گزينه مناسبي بوده ولي عيب آن محدود بودن منطقه عبور سيال مي باشد.
از ولوهاي ديافراگمي همچنين براي كنترل جريانهاي كوچك وهنگامي كه سيال داراي خاصيت خورندگي بوده وسيالات راديواكتيو، مي توان استفاده نمود.
عمر مفيد ديافراگم بستگي به نوع ماده اي كه از داخل ولو مي گذرد وهمچنين دما، فشار و تعداد دفعات استفاده از ولو بستگي دارد.
در بعضي از انواع مواد تشكيل دهنده ديافراگمهاكه از نوع الاستومري مي باشند ، اين ديافراگمها مقاومت بسيار خوبي در دماهاي بسيار بالا دارند.هرچند كه بايد توجه داشت خواص مكانيكي مواد الاستومري در دماهاي بالا پائين خواهد آمد وامكان از بين رفتن آن نيز در فشار هاي بالا وجود دارد.
بيشتر مواد الاستومري در دماي پائين تر از 150 F بهترين عملكرد را دارا مي باشند.
از موارد ديگر مزاياي اين ولوها ايزوله كردن قسمتهاي مختلف ولو در مقابل سيال عبوري مي باشد.بگونه اي كه ديافراگم خود باعث ايزوله كردن قسمتهاي مختلف ولو در مقابل سيال عبوري مي گردد.با توجه به اين خاصيت اين ولوها براي سيالات خورنده و همچنين سيالاتي كه داراي مواد جامد معلق مي باشند مناسب خواهند بود..باتوجه به اينكه مجموعه درپوش ولو در معرض تماس با سيال عبوري قرار نمي گيرد لذا در تهيه متريال آن مي توان از مواد ارزانتري استفاده نمود.با توجه به پيشرفتي كه در طراحي ديافراگم ومواد آن صورت پذيرفته ، امروزه ديافراگم هاي جديد قادر به عملكرد با انواع سيالات عبوري مي باشند.
gate valve

يك gate valve ،ولو با حركت خطي است كه براي شروع يا قطع جريان سيال استفاده مي شود اين ولو قابل تنظيم نبوده و قابليت تنظيم دريچه اي جريان را نيز ندارد. نامgate (كشو) از قرارگرفتن ديسك در جريان سيال مشتق گرديده است. به gate valve گاهي اوقات slide valve نيز گفته مي شود.اين ولوها جهت رساندن افت فشار به پائين تر ين سطح مورد استفاده قرار مي گيرد.اين ولوها داراي حركت خطي مي باشند.
اين نكته مهم است كه بدانيم قطر ورودي سيال به داخل ولو دقيقا همان قطر لاين مي باشد.
انواع Gate Valve
دو نوع gate valve وجود دارد:
1- نوع اول كه به نام موازي معروف است بر اساس استفاده از يك ديسك تخت دروازه اي كه در بين دو نشيمنگاه موازي قرار گرفته تشكيل گرديده است.(جريان بالادست وجريان پائين دست) اين ولوها همچنين داراي يك لبه تيزي در قسمت پائين خود مي باشند كه اين لبه تيز براي برش واز بين بردن ذرات جامد ورودي به ولو مي باشد.
مزيت مهم اين قبيل ولوها اينستكه اين ولوها علاوه بر بكار رفتن براي valve seat هاي نامتقارن ، مي توانند براي valve seat هاي زاويه اي نيز بكار روند.
۲- نوع ديگر ازgate valve ها بنام gate valve هاي با gate گوه اي شكل مي باشند.
دراين نوع از ولوها از دو seat مورب ويك gate مورب استفاده مي گردد.(به منظور امكان بسته شدن در حالت shut off)

ديسك يك gate valve وقتيكه gate valve فول باز مي شود،كاملاً از مسير عبور جريان برداشته مي شود . اين خاصيت باعث از بين رفتن هرگونه مقاومتي در ولو درهنگامي كه ولو باز است مي شود. وقتيكه ولو كاملاً بسته شد توسط يك رينگ آب بند ديسكي صفحه اصلي را آب بند مي كند و آب بندي خوبي بوجود مي آيد. با قرارگيري ديسك درداخل رينگ آب بندي، مقدار بسيار كمي نشتي و يا اصلاً هيچ مقدار نشتي ممكن است درديسك عبوري بوجود بيايد (درحالتيكه ولو بسته شده است ).
با نظرات مفید خود این سایت را بارورتر نمائید.