شیر زاویه ای پنوماتیک یا انگل ولو ، یک شیر چند منظوره با قابلیت های بسیار کاربردی می باشد . نحوه طراحی این شیر به گونه ای است که سرعت جریان تنظیم و فشار ورودی به شیر کنترل می شود . این قابلیت در صنایع بسیار مورد توجه می باشد . بنابراین شیر زاویه ای پنوماتیک را می توان در دسته شیرهای کنترل جریان و فشار قرار داد . در حقیقت ایجاد یک پله در مسیر جریان آب باعث افت فشار مناسب می گردد. به منظور قرار گیری پیستون شیر زاویه ای پنوماتیک در شیار نشیمنگاه این شیر لازم است که پیستون یک زاویه 45 درجه با بدنه اصلی شیر داشته باشد . به همین دلیل این شیر به صورت Y شکل طراحی گردیده است . از دیگر مزیت های شیر زاویه ای پنوماتیک می توان به مقاوت خوب آن در برابر فشار و دما اشاره کرد .
شیر زاویه ای پنوماتیک با توجه به سیستم آب بندی که در آن طراحی گردیده است و همچنین متریال های بکار رفته در آن ، برای فشارهای نسبتا بالا مانند 16-25 و 40 بار می تواند مورد استفاده قرار گیرد . پکینگهای به کار رفته در شیر زاویه ای پنوماتیک به صورت چند لایه بوده و از هر گونه نشتی جلوگیری می کند.. جنس آب بند بکار رفته در شیر زاویه ای پنوماتیک از تفلون بوده و همین باعث می گردد تحمل دما تا 180 درجه سانتیگراد داشته باشد و قابلیت عبور سیالاتی مانند بخار با حرارت بالا را نیز داشته باشد. از دیگر خصوصیات منحصر به فرد شیر زاویه ای پنوماتیک عبور دادن سیالات چرب مانند روغن با ویسکوزیته های نسبتا بالاست بنابراین محدودیتی در استفاده اغلب سیالات صنعتی ندارد. حتی در صورتیکه اندکی جرم شناور در سیال باشد خللی در عملکرد شیر ایجاد نکرده و بدون مشکل کار می کند.
شیر زاویه ای پنوماتیک تقریبا برای اکثر سیالات می تواند مورد استفاده قرار گیرد. آب ، بخار ، سوخت ، روغن با ویسکوزیته های نستبا بالا از جمله سیالاتی هستند که می توانند از طریق شیر زاویه ای پنوماتیک کنترل و هدایت شوند.
اما یکی از جذابیت های مهم این شیر کنترل سرعت باز و بسته شدن است که به دلیل فنر هایی که در دو طرف پیستون قرار داده شده عمل باز یا بسته شدن به نرمی انجام می شود و باعث ضربه در مسیر سیال نمی شود.
در صنایع مختلف ، این شیر پر کاربرد با نامهای مختلفی مورد اشاره قرار می گیرد. انگل ولو نام انگلیسی این شیر بوده و ترجمه فارسی آن شیر زاویه ای می باشد. همچنین برخی از آن به عنوان شیر پیستونی زاویه ای نیز نام می برند که به دلیل نوع عملکرد این دستگاه می باشد.
نحوه عملکرد شیر زاویه ای پنوماتیک :
شیر زاویه ای پنوماتیک با شمایل Yشکل دارای یک مسیر مستقیم 2/2 می باشد که یک ساقه با زاویه 45 درجه با آن برخورد کرده است . این ساقه در حقیقت سیستم کنترل باز و بسته شیر می باشد که با سیستم پنوماتیکی که بر روی آن قرار گرفته بالا و پایین می شود. در قسمت راس این ساقه قسمت برآمده ای مشاهده می شود که شامل یک محفظه باد ، پیستون و فنری که ساقه را احاطه کرده در آن قرار دارد . این قسمت از طریق یک کانکتور یا به طور مستقیم به نامور یا شیلینگ پنوماتیک متصل می شود . کنترل این قطعه مانند خیلی از سیستم های پنوماتیک توسط شیر نامور انجام می گیرد. در صورت استفاده تعداد کم شیرهای زاویه ای شیر نامور به صورت مستقیم و در تعداد بالا به صورت بلوکی مورده استفاده قرار می گیرند.
طراحی شیر زاویه ای پنوماتیک به صورتی است که علیرغم کنترل جریان و فشار هیچ نقطه آشوبی در شیر ایجاد نشده و احتمال ایجاد پدیده کاویتاسیون به حداقل رسیده است. همچنین سیستم نشیمن شیر و نحوه قرار گیری آن باعث شده احتمال نشتی در این شیر به صفر برسد.
انواع شیر زاویه ای به لحاظ اتصال:
شیر زاویه ای با اتصال دنده ای :
شیر زاویه ای پنوماتیک با اتصال دنده ای در خطوطی استفاده می شود که اتصال آن به صورت رزوه باشد . خطوطی که دارای فشار کمتری باشند معمولا از این نوع اتصال استفاده می کنند . هنگام استفاده این شیر در خطوط رزوه ای حتما می بایست به نوع رزوه و استانداردهای آن دقت کرد. در صورتی که دندانه های شیر با لوله خط مطابقت نداشته باشد می توان از تبدیل هایی که در بازرا موجود هستند استفاده نمود. همچنین استفاده از سیستم های آب بند کننده نظیر تفلون برای اتصال این شیرها مانند همه موارد دنده ای الزمامی است . یکی دیگر از مزیت های اتصال رزوه ای ساده بودن باز و بسته شدن آن بر روی خطوط است همچنین این نوع اتصال انعطاف مناسبی در صورت برخورد با کوتاه و بلند بودن نقطه اتصال دارند و با تعداد دندانه های درگیر می توان به نقطه مطلوب رسید.
شیر زاویه ای پنوماتیک با اتصال فلنجی :
این شیر در خطوطی استفاده می شود که اتصال آن به صورت فلنجی باشد . خطوط انتقال با میزان فشار بالا معمولا از این نوع اتصال استفاده می کنند . استحکام بالا و سطح اتصال وسیع تر این اجازه را می دهد که مقاومت بیشتری در مقابل فشار سیال ایجاد شود. به همین منظور فلنج ها با کلاس ها و گرید های متفاوتی درجه بندی می شوند که بر اساس آنها بتوان با توجه به میزان فشار موجود از گزینه مطلوب استفاده کرد. از دیگر نکاتی که هنگام استفاده از شیر زاویه ای پنوماتیک فلنجی می بایست به آن توجه کرد نوع استاندارد فلنج می باشد. سیستم انگلیسی یا اینچی در مقابل سیستم میلیمتری یا دی ان دو استاندارد متفاوت هستند که در صورتی که به آن توجه نداشته باشیم در هم محوری آنها دچار مشکل خواهیم شد.
شیر زاویه ای پنوماتیک با اتصال کلمپی:
شیر زاویه ای پنوماتیک با اتصال کلمپی در مواردی استفاده می شود که نیاز به مراقبت ویژه وجود داشته باشد . مانند صنایع غذایی و دارویی . نوع اتصال کلمپی اجازه ورود هیچ گونه جرم اضافه به محل اتصال را نمی دهد و با عث می شود آن منطقه کاملا مراقبت شده باشد. در سیستم های فلنجی و رزوه ای فضاهای بسیاری وجود دارد که محل مناسبی برای تجمع موارد آلوده است . در بعضی از صنایع که نیاز به فضاهای استیریل با درجه کمتری وجود دارد از جوش دادن شیر های رزوه ای استفاده می شود که این کار استاندارد نیست . با توجه به گستره وسیع و تنوع تولید این شیرها بهتر است از هر کدام آنها در شرایط خاص خودش استفاده کنیم.
انواع شیر زاویه ای پنوماتیک بر اساس متریال:
شیر زاویه ای پنوماتیک تمام استیل:
شیر زاویه ای پنوماتیک تمام استیل در مواردی استفاده می شود که هم سیال و هم شرایط محیط خورنده باشد . مثلا در یک جزیره برای انتقال آب دریا به مخازن می بایست از این تیپ از شیرها استفاده کرد . چرا که سیال آب شور و خورنده است و هم محیط به دلیل رطوبت بسیار بالای جزیره که کاملا شرجی است می تواند به مرور زمان بر بدنه جنس های با مقاومت کم تاثیر منفی بگذارد. شیر زاویه ای پنوماتیک تمام استیل علاوه بر بدنه دارای اکچویتور با بدنه استیل نیز می باشد . و این قسمت نیز در برابر شرایط محیطی کاملا مقاوم می باشد. برای بدنه بخش عملگر از جنس های دیگری نظیر آلومینیوم و پلاستیک نیز استفاده می شود که در شرایطی که خورندگی کمتر باشد و وزن تمام شده مورد توجه باشد از این گزینه ها استفاده می شود.
شیر زاویه ای پنوماتیک برنجی :
در اماکنی که خورندگی زیادی نداشته باشیم و سیال ما ماده کم اثری مانند آب باشد بهترین متریال برنج است . درست است که برنج مقاومت اسیتل را ندارد ولی برای شرایط معمولی و حتی کمی خورنده می تواند بسیار مناسب باشد . از دیگر مزیت ها آن میتوان به قیمت مناسب تر آن اشاره کرد که یکی از فاکتور های مهم هنگام خرید می باشد. تاسیسات شاید یکی از مهمترین اماکنی باشد که از شیر زاویه ای پنوماتیک با بدنه برنجی استفاده می نماید. اما این شیر با خصوصیاتی که شمرده شد ، در بخش های مختلف با شرایط مشابه می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
شیر زاویه ای پنوماتیک فولادی:
شیر زاویه ای پنوماتیک فولادی در خطوطی استفاده می شود که فشار و درجه حرارت بالا باشد. مقاوت فولاد در مقابل گرما بسیار مناسب بوده و با توجه به نحوه ساخت می توان در دما های بسیار بالا از آن استفاده کرد. همچنین از دیگر خصوصیات فولاد مقاومت در مقابل فشار می باشد. این میزان نسبت مستقیمی با ضخامت جداره دیواره دارد . به همین دلیل زمانی که تجهیزاتی مانند شیر زاویه ای پنومتاتیک یا هر شیر دیگری هنگامی که تولید می شوند با درجه ای از تحمل فشار معرفی می گردند که با PN نمایش داده می شوند . در اتصالات فولادی از کلاس نیز برای نشان دادن میزان مقاومت استفاده می شود.
شیر زاویه ای پنوماتیک معمولا به صورت نرمال کلوز یا نرمال بسته عرضه می گردد. چرا که با توجه به نوع عملکرد بیشترین کار برد به این شکل است که در بیشتر مواقع مسیر بسته است و با تحریک شیر از طریق بخش پنوماتیک آن شیر باز می شود. اما سازندگان انگل ولو پنوماتیک ، بخش عملگر آن را به گونه ای طراحی نموده اند که با تغییراتی در سیستم پیستون و فنر اکچویتور بتوان آن را به شیر زاویه ای نرمال اوپن تبدیل نمود. برای این منظور کافی است جهت فنر و پیستون برعکس شود . بهتر است این تغییر توسط یک تکنسین آشنا به تجهیزات صنعتی انجام شود .
یکی دیگر از قابلیت های شیر زاویه ای پنوماتیک ، تغییر شیوه باز و بسته کردن آن می باشد . همانطور که می دانیم سیستم های پنوماتیک یا سینگل اکت هستند یا دبل اکت . به این مفهوم که یا با دو فرمان کار می کنند که در این حالت با یک فرمان باد وارد عملگر شده و شیر را باز می کند و با فرمان دوم باد از مسیر مخالف وارد شده و باعث حرکت پیستون به سمت پایین و به تبع آن بسته شدن شیر می گردد. و یا اینکه تک فرمانه می باشد یعنی با یک فرمان باز شده و با نیروی فنر به جای خود باز می گردد.
شیر زاویه ای پنوماتیک این قابلیت را دارد که با اضافه یا کم کردن فنر بتوان هر کدام از شیوه هایی که مورد نیاز است را انتخاب و اجرا کرد .