آشنایی با شیر تخلیه بخار

شیر تخلیه بخار که به شیر وکیوم و یا شیر تنفسی نیز شناخته می‌شود همانطور که از نامش پیداست در سیستم لوله کشی صنایع برای تنظیم فشار بخار در مخازن حاوی سوخت های مایع مانند بنزین بکار گرفته می‌شود. این نوع شیرآلات با تنظیم فشار بخار از ایجاد فشار بیش از حد یا خلأ در مخزن جلوگیری می­‌کند.

زمانی که فشار بخار مایعاتی مانند بنزین در مخزن ها افزایش یابد و یا اینکه به صفر برسد (حالت خلاء) می­تواند موجب عدم تعادل سیستم و آسیب رسیدن به تجهیزات مخزن شود. در نتیجه میتوان گفت که شیرآلات تخلیه بخار در دسته­‌ی شیرهای ایمنی قرار می‌­گیرند و همچنین می­‌توان آن­ها را زیر گروه شیرهای فشار شکن نیز جای داد.

اهمیت استفاده از شیر تخلیه بخار

وجود شیر تخلیه بخار یا شیر وکیوم در لوله و اتصالات و همچنین تاسیسات از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. کنترل فشار و خلأ در این شیرها به­ وسیله­ پالت های وزنی یا فنرها و یا ترکیبی از این دو انجام می‌شود. محل نصب شیر وکیوم بر روی یک نازل در بالای مخزن است و باتوجه به عملکردی که دارد، هدف آن جلوگیری از انفجار یا سوراخ شدن مخزن می‌باشد.

کنترل فشار و خلأ در شیرهای تخلیه بخارات به­ وسیله­ پالت های وزنی یا فنرها یا ترکیبی از این دو صورت می­‌گیرد. شیر تخلیه بخارات بر روی یک نازل در بالای مخزن نصب شده که هدف اصلی آن محافظت از مخزن در برابر انفجار یا سوراخ شدن است. سوراخ و یا منفجر شدن مخزن می­‌تواند بر اثر یکی از سه موارد زیر صورت گیرد:

• افزایش فشار ناشی از پمپاژ سیال به داخل مخزن
• انجام یک سری واکنش های شیمیایی در مخزن
• افزایش فشار بخار ناشی از تغییرات درجه حرارت مخزن

خلاء یا نزدیک به صفر رسیدن فشار مخزن، یک مشکل بسیار جدی است که حتماً باید از وقوع آن جلوگیری نمود. درواقع در اثر خالی کردن مخزن، فشار بخار آن کاهش یافته و به فشاری کمتر از اتمسفر می­‌رسد. در این حالت در مخزن خلأ ایجاد شده و این امر باعث آسیب جدی به بدنه­ مخزن و تجهیزات آن ­می­‌شود.

بدین شرح که زمانی که فشار داخل محفظه‌ای کمتر از فشار محیط بیرون محفظه باشد، فشار محیط بیرون به فشار داخل نیرو وارد میکند و سعی در محدود کردن آن دارد. مانند اتفاقی که در آب رخ می‌دهد؛ زمانی که شما در حال شنا کردن در آب هستید باتوجه به آنکه فشار آب بیشتر از فشار داخل بدنتان و همچنین فشار اتمسفر است، پوست بدن شما در داخل آب چروکیده می‌شود.

به طور کلی چه برای جلوگیری از سوراخ یا منفجر شدن مخزن و چه برای جلوگیری از آسیب به بدنه آن، در هر حالت اصطلاحاً مخزن باید تنفس کند. به همین علت به شیر تخلیه بخار، شیر تنفس (Breather Valve) نیز گفته می‌شود. طراحی و انتخاب این شیرها معمولاً بر اساس استاندارد API 2000 صورت می‌­گیرد.

عملکرد شیر تخلیه بخار

میزان فشار بخار مخزن بر اساس ارتفاع ستون آب تعریف می‌شود. براساس استاندارد API 2000 ، مواد مختلف در شرایط متفاوت دارای فشار بخار متفاوتی دارند اما به طور کلی همۀ آنها در محدوده‌­ی 500 تا 1720 میلیمتر آب قرار می‌­گیرد. علاوه بر آن فشار خلأ مجاز برای مخازن بین 30 تا 500 mmآب است.

شیر تخلیه بخار، شیر وکیوم یا شیر تنفسی از انواع شیرآلات خودکار محسوب می‌شود که برای انجام عملکرد نیازی به اوپراتور ندارد. این نوع شیر دارای ساختاری ساده و سبک بوده که باعث شده فرایند نگهداری و تعمیر آن نسبتاً آسان باشد و از قیمت مناسبی برخوردار باشد. شیر تخلیه بخارات می­‌تواند به صورت افقی یا عمودی بر روی مخزن نصب شود که البته حالت عمودی آن بیشتر بکار گرفته می‌شود.

انواع شیر تنفسی

شیر تخلیه بخار خود دارای انواع مختلفی دارد که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• تخلیه بخارات فشاری: این نوع شیرآلات با افزایش فشار مخزن، سوپاپ آن به سمت بالا باز شده و بخار اضافه خارج میشود تا فشار ثابت شود.
• شیرآلات خلأ یا Vacuum: هنگام تخلیه مخزن و کاهش فشار داخل آن، سوپاپ این نوع شیر رو به پایین باز شده و با ورود هوا به مخزن فشار را تثبیت می‌نماید.
• حالت ترکیبی: این نوع شیر همانطور که پیداست تلفیقی از دو نوع قبلی محسوب می‌شود. بطوری که سوپاپ آن می­‌تواند هم به سمت بالا و هم به سمت پایین باز شود و با تخلیه‌­ی بخار مخزن یا ورود هوا به مخزن، فشار مخزن را ثابت نماید.

جمع بندی

همانطور که متوجه شدید، شیر تخلیه بخار کاربرد ایمنی طور در تاسیسات مختلف نگه­داری سوخت دارد. عدم وجود آن میتواند مشکلات بسیار جدی و خطرناک برای این تاسیسات بوجود آورد. شرکت ها و برندهای مختلفی به تولید شیر تنفسی می‌پردازند که هر کدام کیفیت متفاوتی را دارند.