شیر فشارشکن (Pressure Reducing Valve یا PRV) یکی از مهمترین شیرآلات کنترلی در سیستمهای لولهکشی است که وظیفه کاهش و تثبیت فشار سیال در مقدار مشخص را بر عهده دارد. این شیر با کاهش فشار ورودی و حفظ فشار خروجی در مقدار تنظیمشده، از آسیب دیدن تجهیزات، لولهها، اتصالات و شیرآلات جلوگیری میکند. همچنین نوسانات فشار را کاهش داده، مصرف انرژی را بهینه میکند و باعث افزایش عمر مفید سیستم میشود. شیر فشارشکن در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهها، صنایع غذایی، دارویی، تأسیسات ساختمانی، شبکههای آب و بخار کاربرد گستردهای دارد.
شیرهای فشارشکن با توجه به نوع عملکرد و کاربرد در مدلهای مختلف تولید میشوند.
شیر فشارشکن مستقیم (Direct Acting Pressure Reducing Valve)
این مدل با استفاده از فنر و دیافراگم یا پیستون، فشار خروجی را بهصورت مستقیم کنترل میکند. همچنین برای خطوط با دبی کم تا متوسط و فشارهای معمولی مناسب است.
شیر فشارشکن پایلوتدار (Pilot Operated Pressure Reducing Valve)
در این مدل، یک شیر پایلوت فشار خروجی را کنترل میکند و عملکرد دقیقتری نسبت به مدل مستقیم دارد. به همین دلیل، در خطوط با دبی بالا و فشارهای متغیر کاربرد فراوانی دارد.
شیر فشارشکن دیافراگمی
این نوع شیر از دیافراگم انعطافپذیر برای کنترل فشار استفاده میکند و بیشتر در خطوط آب، بخار و سیالات تمیز به کار میرود.
شیر فشارشکن پیستونی
در این مدل، کنترل فشار توسط پیستون انجام میشود و برای فشارهای بالا و شرایط صنعتی سنگین مناسب است.
شیرهای فشارشکن مطابق استانداردهای ASME در کلاسهای زیر تولید میشوند.
در استانداردهای DIN و EN نیز معمولاً با ردههای فشاری زیر عرضه میشوند.
انتخاب کلاس مناسب به فشار ورودی، فشار خروجی مورد نیاز، دمای کاری و نوع سیال بستگی دارد.
شیرهای فشارشکن با متریالهای مختلف تولید میشوند تا در شرایط کاری گوناگون قابل استفاده باشند.
برنج
برنز
چدن
فولاد کربنی
فولاد آلیاژی
استنلس استیل
آلیاژهای ویژه
قطعات داخلی شیر فشارشکن بسته به شرایط کاری از متریالهای زیر ساخته میشوند.
شیرهای فشارشکن مطابق استانداردهای معتبر بینالمللی طراحی و تولید میشوند.
شیرهای فشارشکن معمولاً از ۱/۲ اینچ تا ۲۴ اینچ تولید میشوند و در پروژههای خاص امکان ساخت سایزهای بزرگتر نیز وجود دارد.
در زمان ورود سیال، فشار ورودی از طریق مکانیزم داخلی به دیافراگم یا پیستون منتقل میشود. سپس فنر تنظیمکننده با توجه به مقدار تنظیمشده، میزان باز بودن شیر را کنترل میکند تا فشار خروجی در مقدار مطلوب ثابت بماند. در صورتی که فشار خروجی افزایش یابد، شیر بهصورت خودکار میزان عبور سیال را کاهش میدهد و در صورت افت فشار، مجدداً بازتر میشود تا فشار خروجی در محدوده تعیینشده حفظ شود.
بیشتر شیرهای فشارشکن بهصورت خودکار (Self Operated) عمل میکنند و نیازی به عملگر خارجی ندارند. با این حال، برخی مدلهای صنعتی به تجهیزات زیر مجهز میشوند.
شیرهای فشارشکن پیش از عرضه به بازار تحت آزمونهای مختلف قرار میگیرند.
شیرهای فشارشکن در صنایع مختلف برای کنترل فشار و محافظت از تجهیزات مورد استفاده قرار میگیرند.
شیر فشارشکن با کنترل دقیق فشار خروجی، از تجهیزات در برابر فشار بیش از حد محافظت میکند و باعث افزایش ایمنی و طول عمر سیستم میشود. همچنین کاهش مصرف انرژی، جلوگیری از ضربه قوچ، کاهش استهلاک تجهیزات، عملکرد خودکار، نصب آسان، قابلیت تنظیم فشار و نگهداری کم، از مهمترین مزایای این شیر محسوب میشوند. علاوه بر این، استفاده از شیر فشارشکن موجب پایداری فشار در کل شبکه و بهبود عملکرد تجهیزات پاییندست خواهد شد.
در هنگام انتخاب و خرید شیر فشارشکن باید عواملی مانند نوع سیال، فشار ورودی، فشار خروجی مورد نیاز، دبی عبوری، دمای کاری، سایز خط لوله، کلاس یا PN، نوع اتصال، متریال بدنه، جنس قطعات داخلی، جنس دیافراگم یا پیستون، استاندارد ساخت، نوع عملکرد (مستقیم یا پایلوتدار)، برند تولیدکننده و گواهی تست مواد (MTC) بررسی شود. همچنین انتخاب صحیح ظرفیت شیر و محدوده تنظیم فشار، نقش مهمی در عملکرد پایدار سیستم، کاهش هزینههای نگهداری و افزایش عمر تجهیزات خواهد داشت.
