شیرهای صنعتی پایه آبی (تاسیساتی)

معرفی

در سامانه‌های تهویه مطبوع و تأسیساتی، شیرهای صنعتی یکی از اجزای اصلی و پرکاربرد هستند که در انواع، شکل‌ها، رده‌ها و مدل‌های متنوعی تولید می‌شوند، با این‌وجود اکثر شیرها از ساختار یکسانی بهره می‌برند. در این متن به معرفی انواع شیرهای صنعتی و نحوه کاربرد شیرهای تاسیساتی در سامانه‌ های پایه‌ آبی می‌پردازیم.

کارکردهای شیر

شیرهای پایه آبی دارای کارکرد‌های کلی زیر هستند:

– قطع و وصل جریان سیال،

– کاهش مقدار دبی جریان سیال،

– تغییر جهت مسیر جریان سیال،

– تنظیم فشار در سامانه‌های پایه آبی،

– کاهش فشار در سامانه و لوله‌ها (جهت جلوگیری از افزایش فشار بیش از حد).

کارکردهای فوق از به‌اجرا درآوردن عملکردهای زیر بر روی جریان سیال به‌دست می‌آید:

عمل قطع و وصل

عمل قطع کامل و عمل وصل کامل جریان سیال، توسط شیر است. در این عملکرد حالت دیگری بین این دو حالت وجود نداشته و جریان سیال یا به‌صورت کامل وصل و یا به‌صورت کامل قطع می‌گردد.

عمل کاهش

عملکردی بین عملکرد قطع کامل و وصل کامل جریان است. در این عملکرد، شیر به‌صورت درصدی در حالت باز قرار گرفته و باعث کاهش جریان می‌گردد. در این عملکرد دریچه شیر در حالتی میان حالت‌های کامل قطع و کامل وصل قرار می‌گیرد.

عمل اختلاط

این عملکرد، مخلوط شدن دو جریان مستقل و تبدیل به یک جریان واحد است. در این عملکرد جریان نهایی تابعی از جریان‌های مستقل اولیه است.

عمل انحراف

عمل انحراف، بر عکس عملکرد اختلاط است، که تغییر جریان سیال به مسیر و یا مسیرهای دیگر را گویند. در این عملکرد، یک جریان مستقل به یک و یا دو مسیر مستقل دیگر منحرف می‌شود.

عملگرها

عملگرهای شیر، تأمین‌کننده و یا انتقال‌دهنده‌ی نیروی موردنیاز جهت تغییر وضعیت دریچه شیر هستند. ساده‌ترین کار عملگرها باز و بسته کردن شیر است. در عملگرهای جدید امکان باز و بسته‌شدن تدریجی شیر و نیز تنظیم دقیق میزان‌باز بودن شیر امکان‌پذیر است. این عملگرها می‌توانند با یک کنترل‌کننده همراه بوده و بر روی شیر بسته شوند، تا امکان کنترل راحت‌تر و حتی از راه دور شیرهای پایه آبی به‌صورت مستقل امکان‌پذیر شود. انواع مختلفی از عملگرها وجود دارد که مهم‌ترین آن‌ها به شرح زیر است:

عملگر دستی

عملگرهای دستی نیازی به منبع انرژی خارجی جهت تغییر وضعیت شیر نداشته و شامل یک دسته و یا یک چرخ‌دستی با سازوکار انتقال و افزایش نیرو هستند. مزیت این نوع عملگرها، سادگی، ارزان بودن و قابلیت اطمینان بالا است. در شیرهای تاسیساتی هرگونه ایراد و یا اختلال در عملکرد، به‌راحتی قابل تشخیص و تعمیر است. تصویر 1، چند مدل از عملگرهای دستی را نشان می‌دهد.

مزایا:

– قیمت پایین،

– قابلیت اطمینان از عملکرد،

– عدم نیاز به منبع انرژی،

– عدم نیاز به نگهداری،

– هزینه‌های عیب‌یابی و تعمیرات پایین.

معایب:

– به دلیل دستی بودن، قابلیت استفاده در سامانه‌های کنترلی خودکار و از راه‌دور را ندارد.

تصویر 1

عملگر موتوری

در این نوع عملگرها از یک الکتروموتور و یک مکانیزم افزایش نیرو جهت انجام تحریک شیر استفاده می‌شود. این نوع عملگرها هم عملکرد کاهشی داشته و هم عملکرد قطع و وصل دارند. لذا قابلیت تحریک شیر به میزان دلخواه و بادقت بالا را دارند.

مزایا:

– قابلیت ایجاد جریان‌های متغیر (عملکرد کاهش)،

– عدم نیاز به فشار حداقلی در پشت شیر جهت عملکرد،

– مصرف انرژی کم نسبت به عملگرهای برقی،

– حفظ حالت تنظیم شده، در صورت قطع جریان برق.

معایب:

– قیمت بالا،

– هزینه‌های عیب‌یابی و تعمیرات بالا.

عملگر برقی

این نوع عملگرها از خاصیت مغناطیسی یک سیم‌پیچ جهت جابه‌جایی محرک آهنی شیر استفاده می‌کنند. این نوع عملگرها، عملکرد کاهشی نداشته و فقط عملکرد قطع و وصل دارند. شیرهای تاسیساتی در دو نوع کلی تولید می‌شوند:

1. در حالت عادی [قطع برق] بسته (NC).
2. در حالت عادی [قطع برق] باز (NO).

شیرهای پایه آبی پس از تحریک [وصل برق] از حالتی به حالت دیگر تغییر می‌کنند.

مزایا:

 – سرعت در عملکرد،

– ساختار ساده،

– قیمت کم.

معایب:

– نیاز به حداقل فشار در پشت شیر جهت عملکرد، در بعضی از مدل‌ها،

– مصرف انرژی الکتریکی زیاد نسبت به عملگرهای موتوری.

عملگر هیدرولیکی

این نوع عملگرها از نیروی فشار روغن که در محل دیگر تولید شده جهت تغییر موقعیت محور واقع در یک پیستون استفاده می‌نماید. جابه‌جایی محور باعث تحریک و جابه‌جایی دریچه شیر می‌شود.

مزایا:

 – قدرت بالا.

معایب:

– سرعت پایین.

عملگر پنوماتیکی

این نوع عملگرها از نیروی هوای فشرده‌ای که در محل دیگر تولید شده جهت تغییر موقعیت محور واقع در یک پیستون استفاده می‌کند. جابه‌جایی محور باعث تحریک و جابه‌جایی دریچه شیر می‌شود.

مزایا:

– سرعت بالا.

معایب:

 – قدرت کم.

عملگر دما پایه

این نوع عملگرها از تغییر طول شفت عملگر، ناشی از تغییرات دمایی استفاده می‌کنند. این تغییرات دمایی ناشی از تغییرات دمای محیط و یا دمای داخلی سیال است. از طریق این افزایش و کاهش طول، نیروی محور باعث تحریک و جابه‌جایی دریچه شیر می‌شود.

انواع شیرهای صنعتی

تنوع زیادی در طراحی و تولید شیرهای صنعتی به‌منظور تأمین نیازهای مختلف تأسیساتی وجود دارد. این تنوع، شامل انواع مدل، دسته، تیپ، رده، نوع کارکرد و نوع سیال مورداستفاده است. در این بخش به پرکاربردترین انواع شیرهای صنعتی در تهویه مطبوع و سامانه‌ های پایه آبی می‌پردازیم.

شیر کشویی

شیر کشویی یا دروازه‌ای، متداول‌ترین شیر جهت انجام عملکرد قطع و وصل است. شیر کشویی، به‌خاطر داشتن دریچه‌ای که به‌صورت کشو در مقابل جریان سیال قرار می‌گیرد نام‌گذاری شده است. شیرهای کشویی در اندازه‌ها و مواد مختلف از جمله برنج و چدن ساخته می‌شوند. از این شیر بیشتر به‌عنوان جداکننده بخشی از سامانه از بخش‌های دیگر [شیر نگهداری]، جهت انجام تعمیرات و نگهداری استفاده می‌شود. در صورت به‌کاربردن شیر کشویی به‌منظور کنترل جریان سیال، نشیمنگاه و دریچه تحت‌فشار و خوردگی سیال قرار می‌گیرد به همین دلیل؛ این نوع شیر باید در حالت تمام باز و یا تمام بسته قرار بگیرد تا جریان عبوری باعث خورده شدن دریچه شیر نشود.

از شیر کشویی نمی‌توان برای کنترل دبی جریان استفاده نمود.

مزایا:

– افت فشار پایین در مقابل جریان سیال،

– ظرفیت عبوری بالا،

– قیمت پایین،

– آب‌بندی مناسب در حالت بسته،

– نشتی کم.

معایب:

– عملکرد کند،

– نداشتن قابلیت تنظیم جریان (به دلیل خورده شدن دریچه و نشیمنگاه)،

– خوردگی دریچه شیر در حالت نیمه‌باز،

– عملکرد غیرخطی تغییر جریان، متناسب با حرکت دریچه،

– لرزش و ایجاد کاویتاسیون در حالت نیمه‌باز.

شیر کروی

طراحی شیرهای صنعتی کروی معروف به شیرهای گلوب به‌گونه‌ای است که جریان سیال عمود، بر دریچه و یا نشیمن‌گاه برخورد نمی‌کند. سیال در هنگام عبور از شیر تغییر مسیر داده و در نتیجه نشیمن‌گاه هم‌جهت با جریان سیال می‌شود. شیرهای کروی برای کنترل جریان مورداستفاده قرار می‌گیرند. در حالت کنترل جریان تمام دریچه و نشیمنگاه در معرض جریان و فشار سیال یکسانی قرار دارد؛ بنابراین در صورت به‌وجود آمدن فرسایش در تمامی قسمت‌های آن یکسان است.

جهت جریان در این شیرها در زمان نصب باید مورد توجه قرار گیرد. این شیرها دارای جهت ورودی و خروجی هستند و در صورت نصب در خلاف جهت صحیح، می‌تواند باعث افت فشار زیاد و حتی بروز آسیب به دریچه شیر شود.

مزایا:

– قابلیت ایجاد افت فشار و تنظیم دبی سیال در مدار،

– نشتی کمتر دریچه، نسبت به شیرهای کشویی،

– عملکرد تقریباً خطی تغییر جریان، متناسب با حرکت دریچه.

معایب:

– افت فشار بالا،

– قیمت بالا،

– حجم و وزن زیاد.

 به دلیل یک طرفه بودن جریان دراین نوع شیر؛ نباید در مسیر‌های با جریان دو طرفه به‌کار گرفته شود. به عنوان  مثال نباید این نوع شیرها در مسیر منابع انبساط بسته قرارداده شوند.

تصویر 2

شیر توپی

در شیر توپی از یک توپی که در وسط آن یک سوراخ قرار دارد، برای کنترل سیال استفاده می‌گردد. توپی توسط محرک شیر 90 درجه چرخیده و شیر را در وضعیت باز و یا بسته قرار می‌دهد. شیر توپی نیز بیشتر برای باز و بسته کردن صددرصد جریان به کار می‌روند(عمل قطع و وصل). در صورت قرارگیری دسته این شیرها در امتداد لوله، شیر باز و در جهت عمود بر لوله، شیر بسته می‌شود.

مزایا:

– قیمت پایین،

– هزینه‌های نگهداری پایین،

– عدم نیاز به نیروی زیاد، جهت تغییر وضعیت عملگر شیر،

– عملکرد سریع،

– قابلیت عبور حجم بالای سیال،

– آب‌بندی مناسب،

– معلوم بودن وضعیت باز و بسته باتوجه‌به وضعیت عملگر شیر،

– قابلیت ساخت با مواد مختلف و در نتیجه تنوع در انواع لوله کشی‌ها.

معایب:

– نداشتن قابلیت تنظیم جریان به دلیل ایجاد خوردگی در شیر،

– در اکثر مدل‌ها، نداشتن قابلیت تعمیر.

شیر پروانه‌ ای

در شیر پروانه‌ ای جریان سیال توسط یک دیسک که در داخل بدنه شیر به‌عنوان دریچه قرار گرفته است، کنترل می‌گردد. زمانی که شیر کامل باز است دیسک مقاومت کمتری در مقابل جریان ایجاد می‌کند. چرخش دسته شیر به‌اندازه یک ربع دایره دیسک را به طور کامل در مسیر جریان سیال قرار می‌دهد. توانایی کنترل جریان شیر پروانه ای تنها در ۳۰ درجه اول چرخش است؛ بنابراین می‌بایست توجه داشت که بازکردن یک یا دو دندانه از شیر جریان زیادی آزاد می‌‌گردد.

مزایا:

– حجم کم،

– افت فشار کم،

– عملکرد سریع و آسان،

– مناسب برای جریان‌های با دبی بالا،

– مناسب برای سیالات دارای ذرات جامد معلق،

– معلوم بودن وضعیت باز و بسته به دلیل شکل عملگر.

معایب:

– احتمال بالای ایجاد کاویتاسیون،

– تحت‌تأثیر قرار گرفتن جابه‌جایی دیسک نسبت به فشار سیال.

شیر سوزنی

شیر سوزنی در ساختار به‌جای دیسک دارای یک قطعه مخروطی شکل بلند در انتهای محور شیر است. همین قطعه مخروطی شکل باعث می‌گردد که سطح نشیمن در شیر کمتر از دیگر مدل‌ها گردد. شیر سوزنی در مسیرهایی نصب می‌گردد که قرار است در این مسیر کار کنترل دبی جریان انجام پذیرد.

مزایا:

– مناسب برای تنظیم دبی دقیق،

– مناسب برای ایجاد افت فشار دقیق،

– بسیار مناسب برای تنظیم جریان در دبی‌های پایین،

– کم‌حجم.

معایب:

– فقط در دبی‌های پایین کاربرد دارد،

-آسیب‌پذیری در صورت وجود مواد معلق در سیال،

– احتمال بالای ایجاد کاویتاسیون و خفقان در سیال،

– نامعلوم بودن وضعیت باز و یا بسته بودن شیر.

شیر یک‌طرفه

یکی دیگر از انواع شیرهای صنعتی، شیر یک‌طرفه یا شیر خودکار است و به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که تنها از یک‌جهت اجازه عبور سیال را می‌دهند. از نکات اصلی برای انتخاب شیر یک‌طرفه، حداقل فشار لازم برای بازشدن دریچه این نوع شیرها است.

مهم‌ترین کاربرد شیر خودکار به شرح زیر است:

– جهت جلوگیری از بازگشت سیال به آب شهری بعد از کنتور واحد،

– نصب قبل از تمامی سامانه‌های گرم‌کننده آب گرم بهداشتی جهت جلوگیری از برگشت ثقلی آب و یا در اثر انبساط آب (به دلیل گرم‌شدن در گرم‌کننده)،

– در نصب موازی پمپ‌ها بعد از هر پمپ یک شیر یک‌طرفه نصب می‌شود تا در صورت خاموش شدن یک پمپ، سیال در جهت برعکس از کلکتور رفت به پمپ خاموش برنگردد.

شیرهای یک‌طرفه انواع متنوعی داشته که دو نوع عمده آن به شرح زیر است:

شیر یک‌طرفه دریچه‌ای

این نوع شیر به دلیل هزینه پایین، سادگی عملکرد و احتمال خرابی پایین از رایج‌ترین نوع شیرهای یک‌طرفه است. این نوع شیر به‌وسیله یک نوع دیسک (به عنوان دریچه شیر) که در کنار دیواره ورودی جریان به صورت ثقلی آویزان شده و به حفره ورودی جریان تکیه داده و باز و بسته می‌شود. در صورت عبور جریان از حفره، قابلیت جابه‌جایی دریچه وجود داشته ولی در جهت برعکس دریچه بر روی حفره نشسته و مسیر شیر بسته می‌شود. دریچه به دلیل آویزان بودن به‌صورت ثقلی باید در جهت مناسب قرار گرفته تا به طور صحیح عمل کند.

این نوع شیرها فقط به‌صورت افقی و با زاویه نصب کاملاً عمود بر ثقل باید نصب شوند تا عملکرد صحیح شیر مختل نشود.

مزایا:

– ارزان بودن،

– سادگی،

– قابلیت عبور دبی بالای سیال.

معایب:

– محدودیت در جهت نصب،

– تشدید و افزایش صدا در ضربه‌های قوچ و زمان قطع ناگهانی جریان.

شیر یک‌طرفه فنری

در این نوع شیر یک‌طرفه، جهت بازشدن دریچه از یک محور و فنر استفاده می‌شود تا در امتداد جریان باز شده و دوباره در صورت قطع جریان و یا جریان خلاف جهت بر روی نشیمنگاه خود بنشیند. این نوع شیر در اثر ضربه قوچ صدای کمتری دارد.

مزایا:

– قابلیت نصب در تمام جهت‌ها،

– عدم ایجاد صدا در قطع و وصل جریان و ضربه‌های قوچ.

شیر شلنگی

این نوع شیرها به‌عنوان اتصال‌دهنده سامانه‌ها به شلنگ‌های خروجی و یا انتقال‌دهنده سیالات استفاده می‌شوند. ساختار داخلی این نوع شیرها بیشتر از نوع کروی و یا دریچه‌ای هستند. این نوع شیر در سامانه‌های آتش‌نشانی کاربرد فراوانی دارد.

شیر سماوری

شیر سماوری که یکی از انواع شیرهای صنعتی می باشد همانند شیر توپی است و به صوت ربع‌گرد، باز و بسته می‌شود. ولی به‌جای توپی از یک سیلندر گردشی سوراخ‌دار (همانند شیرهای سماور) جهت عبور جریان استفاده می‌کند. شیر سماوری در عملکرد سریع و کار در دما و فشار بالا کاربرد دارند.

شیر رادیاتوری

شیرهای صنعتی رادیاتوری، برای باز و بستن جریان و نیز تنظیم مقدار جریان عبوری از رادیاتورهای گرمایشی به‌صورت دستی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شیرها به همراه شیر دومی [که به زانو معروف است] تولید می‌شود. زانو در مسیر خروجی رادیاتور نصب شده تا با ایجاد افت فشار در رادیاتورهای با دبی بیشتر، بتوان جریان متوازن در کل رادیاتورها برقرار نمود.

شیر رادیاتوری دماپایه

این نوع شیر رادیاتور مجهز به عملگر دماپایه [حرارتی] بوده که تحریک آن از طریق دمای محیط عملگر شیر صورت می‌پذیرد. نام رایج این نوع شیر در بازار، شیر ترموستاتیک رادیاتوری است. این شیر شامل محوری است که با دمای محیط انبساط یافته و باعث جابه‌جایی دریچه شیر و کم‌شدن جریان عبوری می‌شود. در صورت ادامه گرمایش محیط و رسیدن به دمای تنظیمی (بروی عملگر شیر توسط کاربر)، جریان شیر کاملاً متوقف می‌شود.

 در این نوع شیرها در صورت برداشتن عملگر از روی شیر معمولاً شیر به‌صورت کامل باز قرار گرفته و جریان به‌صورت دائم برقرار می‌شود.

عملکرد صحیح این نوع شیرها وابسته به در ارتباط بودن عملگر دماپای شیر با دمای آزاد محیط بوده و در صورت پوشیده شدن عملگر با اجسامی همچون پرده عملکرد شیر مختل خواهد شد.

شیر صافی

شیرهای صافی، ابزار کارآمدی در جداسازی آلاینده‌ها و ضایعاتی با اندازه‌های متفاوت هستند که از انواع شیرهای صنعتی می باشد و عمدتاً به‌منظور حفاظت از تجهیزات حساس پس از خود، طراحی و نصب می‌گردند. صافی‌ها می‌توانند نقش پیش‌تصفیه را در فرآیندهای تصفیه ایفا نمایند و به طول عمر فیلترهای اصلی کمک نمایند. شیرهای صافی دارای تنوع در شکل و ساختار هستند که دو شکل کلی مورداستفاده در تأسیسات به شرح زیر است:

شیر صافی نوع Y

به این نوع از شیرها، صافی سه‌راهی نیز گفته می‌شود که رایج‌ترین نوع صافی است. این نوع صافی برای جلوگیری از عبور ذرات ریز مناسب بوده و باید به‌صورت مرتب تمیز و نگهداری شوند. در ضمن نصب این نوع از صافی باید به صورتی باشد که سبد جمع‌کننده آن به‌طرف پایین باشد لذا خود شیر باید در امتداد افق نصب گردد. در حالت نصب به صورت عمودی در صورت قطع جریان، ذرات از توری خارج و به لوله باز خواهند گشت.

شیر صافی نوع T

این نوع صافی نیز به دلیل شکل آن نام‌گذاری شده و قسمت جمع‌کننده آن باید روبه پایین قرار گیرد. این نوع صافی‌ها معمولاً بزرگ‌تر و دارای توری‌هایی با اندازه روزنه بزرگ‌ جهت عبور جریان‌های بیشتر هستند. در این مدل، توری سطح و حجم بیشتری داشته و افت فشار کمتری نسبت به مدل Y دارد. این نوع صافی‌ها در استخرها و محیط‌هایی جهت جمع‌آوری ذرات معلق بزرگ‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند. وزن و حجم این نوع صافی‌ها معمولاً زیاد بوده و در بعضی موارد نیاز به نصب پایه به‌صورت مجزا دارند.

شیرهای صافی دارای جهت ورودی و خروجی هستند و باید در زمان نصب به جهت شیر توجه نمود.

شیر هواگیر

شیرهای هواگیر جهت خارج کردن هوای تجمع یافته در مخازن، لوله‌کشی‌ها و تجهیزات گرمایشی و سرمایشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شیر نه به جهت شکل عملکرد آن‌ها بلکه به‌خاطر نوع کاربری نام‌گذاری شده و انواع متنوعی دارند. هوای جمع‌شده در سامانه‌های پایه آبی می‌تواند مشکلات متعددی از جمله ایجاد صدا و اخلال در گردش سیال را باعث شود. شیرهای هواگیر باید در بالاترین نقطه مخازن و دیگر محل‌های تجمع هوا، نصب شوند. انواع پرکاربرد شیر هواگیر به شرح زیر است:

شیر هواگیر دستی

شیرهای هواگیر دستی انواع مختلفی می‌توانند داشته باشند. نام‌گذاری این نوع شیر به دلیل نوع عملگر دستی آن می‌باشد.

شیر هواگیر خودکار

این نوع هواگیرها شامل یک شناور هستند که نقش عملگر شیر هواگیر را دارد. زمانی که برای اولین‌بار سیال به داخل شبکه لوله کشی وارد می‌شود مخلوط هوا و آب تحت‌فشار ورودی، وارد سامانه می‌شود. در این زمان شناور شیر پایین بوده و شیر را باز نگه می‌دارد تا زمانی که آب وارد شیر شده و شناور بالا رفته و شیر هواگیر بسته شود. در ادامه فرآیند پرشدن و یا گردش سیال در سامانه، در صورت تجمع هوا و ورود آن به شیر خودکار، شناور پایین آمده و دوباره شیر هواگیر باز می‌شود. این بازماندن تا زمان بالا آمدن شناور (توسط آب) ادامه می‌یابد.

شیر تخلیه

شیرهای تخلیه جهت تخلیه مخازن و سامانه‌های پایه آبی جهت انجام عملیات نگهداری و یا کاهش فشار و یا تخلیه ضایعات مورداستفاده قرار می‌گیرند. این نوع شیر نیز به دلیل نوع کاربری نام‌گذاری شده‌اند و می‌توانند انواع ساختار را داشته باشند. بعضی از انواع این نوع شیرها به جهت داشتن قابلیت اتصال به سرشلنگی‌ها می‌توانند هم‌خانواده شیرهای شلنگی محسوب شوند. این نوع شیر‌ها باید قابلیت آب‌بندی بالایی داشته باشند.

شیر پرکن

این نوع شیرهای صنعتی جهت حفظ فشار سامانه در مقداری ثابت، مورداستفاده قرار می‌گیرند. این شیرها با قرارگیری بین یک منبع سیال با فشار بالا (بالاتر از فشار مورد تنظیم)، شروع به تزریق سیال به سامانه تا رسیدن به فشار مورد نظر (فشار تنظیمی) می‌نمایند. عملکرد این نوع شیرها خودکار بوده و با رسیدن فشار سامانه به فشار تنظیمی، جریان تزریق سیال متوقف می‌گردد. این شیرها در خود، یک پرده و یا دیافراگم داشته که بین فشار دو سامانه قرار می‌گیرد. این پرده نقش عملگر دریچه شیر را دارد. در صورت کاهش فشار در سامانه، پرده جابه‌جا شده و مسیر جریان سیال، جهت تزریق به سامانه باز می‌شود. این پرده توسط یک فنر و یک پیچ تنظیم جهت جابه‌جا شدن در فشارهای مختلف تنظیم می‌شود. تصویر 3، یک مجموعه با دو کاربری پرکن و منبع انبساط برای مدارهای بسته نشان‌داده‌شده است. معمولا بهترین محل نصب شیر های پرکن، در همان مکانی است که منابع انبساط بسته قرار می‌گیرند.

بهتر است شیرهای پرکن جهت راحت‌تر پرشدن سامانه در قسمتی از سامانه نصب گردند که سامانه کمترین فشار را دارد، مثلا در مکش پمپ اصلی سامانه.

تصویر 3

شیر فشارشکن

این نوع شیرها جهت کاهش فشار جریان سیال استفاده می‌شود. [فشار بالا ممکن است خارج از استاندارد کاری تجهیزات باشد]. از طریق این نوع شیر، فشار به فشار پایین‌تری (از طریق ایجاد تلفات اصطکاکی در شیر)، شکسته شده و به مقدار ‌مورد نظر خواهد رسید. شیرهای فشارشکن دارای تنوع فراوانی هستند.

باید توجه نمود؛ دو نوع فشار موردنظر است. یکی فشار سیال در حالت ثابت و دیگری فشار سیال در حال حرکت. بعضی از مدل‌های فشارشکن فقط فشار سیال را در حالت حرکت کاهش داده و در صورت توقف جریان فشار پایین‌دستی مجدد به فشار بالادستی می‌رسد. ولی در بقیه مدل‌ها در صورت توقف جریان، فشار حالت ثابت به‌میزان تنظیم شده باقی مانده و بالاتر نمی‌رود.

 تصویر شماره 4، یک نمونه کارکرد شیر فشارشکن که از انواع شیرهای صنعتی است در توزیع آب بهداشتی طبقات را نشان می‌دهد.

شیر میان‌بر

شیرهای میان‌بر یا بای‌پَس، بین دو قسمت رفت و برگشت سامانه قرار گرفته و در صورت بالا رفتن افت فشار تجهیزات [مانند بسته شدن شیر‌های برقی در گرمایش کفی]، با بازکردن دریچه خود باعث ادامه روند گردشی سیال می‌شوند. این نوع شیر از یک دیافراگم (به عنوان دریچه شیر) و فنر جهت کنار رفتن دیافراگم از فشاری معین به بالا تشکیل می‌شود. در بعضی از مدل‌ها فشار فنر قابل تنظیم می‌باشد. در سامانه‌هایی که با پمپ‌های دورثابت کار می‌کنند و سامانه دارای چند منطقه‌ی کنترل‌پذیر است، (مانند گرمایشی کفی با شیرهای برقی)، در صورت بسته‌شدن مسیر جریان در چند منطقه و بازماندن بخشی از کل مسیرها، با کاهش گردش آب، فشار در مسیر رفت بالا رفته و ممکن است باعث ایجاد صدا و یا صدماتی به پمپ گردد. در این حالت شیرهای میان‌بر باعث عبور بخشی از جریان از خود و کاهش فشار در سامانه می‌شوند. تصویر 5، کاربرد این نوع شیر را نشان می‌دهد.

تصویر 4

شیر اطمینان و ایمنی

تمامی تجهیزات، بخصوص مخازن آب گرم و دیگ‌های آتش‌خوار برای فشار کاری مشخصی طراحی شده که این میزان پایین‌تر از حداکثر فشار کاری قابل تحمل آن تجهیزات می‌باشد. در صورت بروز مشکل (بخصوص در سیستم‌های کنترلی)، احتمال بالارفتن بیش از حد دما وجود داشته که منجر به افزایش بیش‌از حد فشار خواهد شد. به منظور بالاتر نرفتن فشار این تجهیزات از حداکثر فشار کاری قابل تحمل، باید از تجهیزات ایمنی (جهت تخلیه سیال و بخار موجود در تجهیزات) استفاده نمود. ازاین‌رو جهت حفظ ایمنی و کاهش هزینه‌های مالی و جانی، شیرهای اطمینان جهت جلوگیری از افزایش فشار در تجهیزات نصب شده تا در مواقع موردنیاز طی فشار، دما و حتی با ظرفیت تخلیه‌ای مناسب، وارد عمل شده و سامانه را از واردآمدن فشار مخرب مازاد بر استاندارد آزاد نمایند. در انتخاب شیرهای اطمینان باید به دو اصطلاح در نام‌گذاری آن‌ها توجه نمود.

تصویر 5

اصطلاح ریلیف

در شیرهای ریلیف، بازشدن شیر به‌صورت تدریجی می‌باشد که با افزایش فشار سامانه میزان بازشدن شیر نیز بیشتر شده تا به‌صورت کاملاً باز (در نقطه کاری شیر) قرار گیرد.

اصطلاح سیفتی

شیرهای سیفتی برخلاف شیرهای ریلیف در حین رسیدن به فشار کاری خود به‌صورت یکباره و با تمام ظرفیت باز می‌شوند.

شیرهای اطمینان به‌صورت متنوع تولید شده و در تصویر 6، چند نمونه از این نوع شیرها نمایش داده‌شده است:

تصویر 6

در استاندارد‌های بین‌المللی و منطقه‌ای، حداقل فشارهایی برای تجهیزات قید شده است که این مقادیر لازم به رعایت است.

شیر اطمینان دما و فشار

این نوع شیر در بالای مخازن آب گرم نصب می‌شود. شیر دارای اهرمی است که می‌توان آن را بالا داده و مسیر تخلیه شیر را باز و تخلیه به‌صورت دستی صورت پذیرد. این نوع شیرها علاوه بر فشار در صورت بالارفتن دما نیز باز شده و تخلیه سیال و بخار داغ صورت می‌پذیرد. تصویر 7، نمونه‌ی پلاک و اطلاعات مندرج در روی این نوع شیر را نشان می‌دهد:

شیرهای اطمینان علاوه بر فشار کاری دارای ظرفیت تخلیه‌ای نیز هستند که در صورت نصب شیر با ظرفیت کمتر از ظرفیت حرارتی وارده به مخزن، احتمال تجمع بخار و فشار [به علت عدم تخلیه کافی و سریع] وجود داشته و انفجار در مخزن و یا دیگ رخ خواهد داد.

تصویر 7

شیر متوازن‌کننده جریان

در سامانه‌هایی که شامل مسیرهای طولانی و کوتاه باشد و یا تجهیزاتی با افت فشارهای متفاوت وجود داشته باشد، امکان عدم ایجاد گردش متناسب و مورد نیاز هر تجهیز، [به دلیل وجود تلفات اصطکاکی متفاوت] وجود دارد. در این صورت با استفاده از شیرهای کروی مانند: تصویر2-1، می‌توان به ایجاد افت بیشتر در مسیرهای کم‌افت باعث شد که تمامی مسیرها هم‌افت شده و گردش مساوی (و یا جریان متفاوت، در صورت مساوی نبودن دبی مورد نیاز  تجهیزات) در تجهیزات ایجاد نمود. شیرهای متوازن کننده جریان قابلیت و دقت بیشتری در تنظیم این افت‌ها دارند. انواع جدید این نوع شیر قابلیت ایجاد افت ثابت در مدار، حتی در شرایط وجود تغییرات فشار در سامانه را دارند. تصویر 8، نحوه استفاده از این شیرها را در یک سامانه سرمایشی نمایش می‌دهد.

در سامانه‌هایی با چند تجهیز که دارای طول مسیرهای متفاوتی باشند، نیاز به متوازن کردن جریان بین تجهیزات می‌باشد که با شیرهای متوازن کننده جریان می‌توان این کار را انجام داد.

تصویر 8