شیر های یک طرفه ؛ چک ولو چیست ؟
چک ولو نوعی از انواع شیر های هیدرولیکی محسوب می گردد. در حالت عادی، اگر شدن جریان سیال در لوله کم شود، ممکن است بخشی از سیال در جهت مخالف به حرکت در آمده و جریان پیدا کند. در این حالت اگر از شیر دو طرفه در خط لوله استفاده شده باشد، جریان از شیر باز نیز عبور کرده و گفته می شود که در سیستم برگشت جریان وجود دارد. در حالی که در برخی از فرایندها این برگشت جریان می تواند به دستگاه های صنعتی خسارت های ناگواری وارد کند. مثلا، اگر در پمپ ها برگشت جریان وجود داشته باشد، به سیستم پمپ خسارت وارد شده و پمپ از کار می افتد. به این دلیل در صنایع مختلف و به خصوص در سیستم های هیدرولیکی از این قطعه استفاده می شود. شیر یکطرفه در دسته بندی شیرهای صنعتی، در دستۀ Self-automate قرار می گیرد؛ زیرا به صورت خودکار عمل می کند.
نحوۀ عملکرد چک ولو
با نصب شیر های یک طرفه در خطوط جریان، امکان برقراری جریان تنها در یک جهت خط لوله امکان پذیر خواهد شد. به این دلیل، موقع نصب باید شیر را در همان جهتی که مورد نظر فرایند است، نصب کرد. نحوۀ عملکرد چک ولو به این شکل است که شیر به وسیلۀ یک درپوش لولایی یا توپی مسدود شده است. حرکت سیال در مسیر درست، با فشار ایجاد شده می تواند این درپوش یا توپ را منحرف کرده و جریان را برقرار کند.
حال اگر فشار سیال پشت شیر بیشتر از فشار سیال در حال حرکت باشد، باید برگشت جریان اتفاق بیفتد. ولی به خاطر استفاده از این قطعه، درپوش (یا توپی) به جای خود بازگشته، جریان سیال قطع می شود. شیر های یکطرفه به صورت دستی یا با سیستم های کنترلی قابل تنظیم نیستند. این شیرها به صورت خودکار و با توجه به فشار سیال باز و یا بسته می شوند. امروزه طراحی های مختلفی برای این دستگاه صورت می گیرد.
انواع شیر یکطرفه
اساس کار این قطعه قطع جریان سیال در صورت ایجاد پدیدۀ برگشت در خط لوله است. بر اساس همین اصل طراحی های متفاوتی امروزه در صنعت برای شیر های یک طرفه صورت می گیرد. با توجه به تنوع موجود، معمولاً این قطعات به شکل زیر طبقه بندی می شوند :
لولایی
ساده ترین طراحی در این قطعه، مربوط به نوع لولایی است. در این سیستم، از یک یا دو دیسک در داخل شیر استفاده می شود. این دیسک ها در مرکز شیر لولا شده و تنها در یک جهت تغییر جهت می دهند. در نتیجه زمانی که سیال به حرکت در می آید، لولای دیسک حرکت کرده و اجازۀ عبور سیال را می دهد، ولی به محض اینکه فشار سیال در پشت لولا بیشتر شود، لولا بسته شده و دیسک میانی اجازۀ عبور سیال را می گیرد.
پیستونی
مدل دیگری که برای طراحی چک ولو استفاده می شود، بهره بردن از یک پیستون است. این شیرها از نظر عملکرد شبیه به شیر فلکه ها عمل می کنند. در داخل ساختمان شیر از یک پیستون استفاده می شود. به طوری که با برقراری جریان سیال، پیستون به سمت بالا حرکت کرده، جریان سیال برقرار می شود. حال اگر از شدن جریان سیال کاسته شود، پیستون به جای خود بازگشته و اجازۀ برگشت سیال را در داخل خط لوله می گیرد.
توپی یا کره ای
از شیر های یک طرفه کره ای هم در حالت عمودی و هم در حالت افقی می توان استفاده کرد. مهم ترین بهره ای که از شیرهای توپی در صنعت برده می شود، قطع سریع جریان سیال است. در طراحی چک ولو های توپی از یک کرۀ معلق در ساختمان شیر استفاده می شود. برای این کره در مرکز شیر یک نشیمنگاه طراحی می گردد. طوری که در زمان برقراری جریان سیال، کره در محفظۀ شیر به حالت معلق در امده و سیال از اطراف توپ عبور می کند. حال اگر جریان سیال کند شود، توپ در نشیمنگاه خود نشسته و جریان را به سرعت قطع می کند.
کاربرد شیر های یک طرفه
از شیر های یک طرفه در صنایع متفاوتی می توان استفاده کرد. البته مهم ترین استفادۀ این شیرها، در طراحی سیستم های هیدرولیک صورت می گیرد. زمانی که از یک سیال برای پیش بردن فرایند استفاده می کنید، لازم است از یک یا چند پمپ پر قدرت نیز بهره ببرید. در نتیجه برای حفاظت از پمپ ها و البته کل فرایند، باید از این دستگاه کمک گرفت.
از دیگر فرایندهایی که در آن ها از این قطعه استفاده می شود، می توان به خطوط بخار، برج های خنک کن، دیگ های بخار، انواع پمپ های صنعتی، خطوط تزریق، خطوط اصلی جریان، محل تخلیۀ کمپرسورها و … اشاره کرد.
انتخاب چک ولو مناسب برای سیستم
در حقیقت اصل اولیه برای انتخاب یک چک ولو همان حرکت سیال در خط لوله است. اگر از یک شیر یک طرفه مناسب استفاده کرده باشید، در خط لوله به محض اینکه جریان سیال برعکس شود، این قطعه محل خروج سیال را مسدود کرده و اجازۀ عبور سیال را نمی دهد. این در حالی است که اگر انتخاب نامناسبی داشته باشید، ممکن است این دستگاه به خاطر مقاومت کم و شرایط جریان عملکرد صحیحی نداشته باشد. در واقع باید در انتخاب شیر یکطرفه تناسب بین دبی ورودی، فشار و سرعت سیال و اندازۀ آن حفظ شود.