ساختار شیر یکطرفه فنری

شیر یکطرفه با مکانیزم فنر-دیسک، سوپاپی است که دارای یک دیسک متصل به یک فنر در شکل عمودی است. وقتی فشار سیال از یک مقدار مشخص بیشتر می شود، فنر فشرده می شود و دیسک را بالا می برد، این باعث می شود مسیر عبور سیال باز شده و سیال اجازه عبور از شیر را پیدا کند.

به دلیل وجود مکانیزم دیسک متصل به فنر که شبیه سوپاپ است، این نوع شیر به عنوان چک ولو سوپاپی نیز شناخته می شود. هنگامی که فشار سیال کاهش می یابد و دیگر قدرت برای بالا بردن دیسک کافی نیست، فنر به آرامی فشرده می شود و دیسک مسیر عبور سیال را مسدود می کند و اجازه عبور سیال را نمی دهد.

این نوع چک ولو سوپاپی با انواع اتصالات ویفری (بدون فلنج) و اتصالات فلنجی و جوشی قابل تولید است.

شیر یکطرفه فنری/با فیلتر استیل سیم ایتالیا cim

عملکرد شیر یکطرفه

باز شدن مسیر سیال در یک شیر یکطرفه در خطوط پایپینگ، نیاز به فشار حداقلی از سمت سیال بین جریان ورودی و خروجی دارد. این فشار باعث باز شدن دیسک یا دریچه در شیر می‌شود و مسیر عبور سیال را فراهم می‌کند. این فشار حداقل که برای باز شدن شیر لازم است، به عنوان فشار کرکینگ شناخته می‌شود.
بعد از باز شدن مسیر سیال به وسیله فشار کرکینگ، تا زمانی که فشار کاهش نکند، مسیر عبور باز می‌ماند. با افزایش فشار، مسیر سیال بیشتر و بیشتر باز می‌شود و سیال با فلوی بیشتر از شیر یکطرفه عبور می‌کند.
با کاهش فشار، دیسک یا دریچه به آرامی شروع به کلوز شدن می‌کند تا زمانی که به طور کامل کلوز شود و هیچ سیالی اجازه بازگشت به مسیر خط لوله را نداشت باشد. فشاری که لازم است تا دیسک یک چک ولو بسته شود (به حالت اولیه خود باز گردد) و هیچ نشتی از داخل شیر وجود نداشته باشد، به عنوان فشار ریسیل شناخته می‌شود.
شیرهای یکطرفه با بدنه‌های مختلفی تولید می‌شوند، از جمله انواع چدن، آلیاژ‌های فولادی یا کربن استیل، برنج، آلیاژ استیل SS136 و SS316L و سایر مواد مناسب با سرویس‌های خورنده مطابق استاندارد .
همچنین، شیرهای یکطرفه با اتصالات مختلفی تولید می‌شوند، از جمله رزوه یا دنده‌ای (برای سایزهای کوچک نسبتاً)، فلنجی، بین فلنجی (ویفری) و جوشی، با کلاس‌های فشاری مختلف مطابق استانداردهای ASME و DIN.

کاربرد شیر یکطرفه فنری

در منازل، برای جلوگیری از بازگشت آب در صورت قطع آب، یک شیر یکطرفه روی لوله ورودی آب نصب می شود. این شیر از جریان آبی که در وسایل خانگی و داخل لوله ها ذخیره می شود، جلوگیری می کند و اجازه نمی دهد آب به لوله اصلی بازگردد.

همچنین، روی لوله ورودی آب گرمکن ها نیز یک شیر یکطرفه قرار می گیرد. این شیر جلوی خالی شدن آب مخزن گرمکن را در صورت قطع آب یا شکستن لوله داخل ساختمان می گیرد. این اقدام به علت این است که ممکن است کوره گرمکن همچنان به کار خود ادامه دهد و سبب سوختن آب گرمکن شود.

در پالایشگاه ها، شیر یکطرفه روی لوله خروجی تلمبه ها نصب می شود. این شیر جلوی بازگشت مواد نفتی که به تلمبه ارسال می شود را می گیرد. در صورتی که تلمبه بسته شود یا به طور اضطراری خاموش شود، مواد ارسال شده نمی توانند برگردند.

این اقدام نه تنها باعث هدر رفت انرژی مصرف شده برای ارسال مواد می شود، بلکه ممکن است فشار مایع برگشتی را از همان مسیر معکوس کند و سبب چرخش تلمبه با سرعت بسیار زیادی شود. این سرعت بالا می تواند باعث خاموش شدن و حتی منفجر شدن تلمبه گرم شده شود.

طرز کار شیرهای یکطرفه به این صورت است که فشار مایع یا گاز دریچه شیر را بالا می برد و باعث عبور مایع یا گاز می شود. شیر تا زمانی که فشار زیر دریچه بیشتر از فشار روی آن باشد، باز می ماند و مایع یا گاز ادامه می یابد.

اگر به هر دلیلی فشار زیر دریچه کمتر از فشار روی آن شود. وزن خود دریچه و فشار موادی که قصد بازگشت دارند، باعث کلوز شدن شیر و جلوگیری از بازگشت مواد می شود.