شیر اطمینان

» تاریخچه شیر اطمینان (سوپاپ) :
دیگ ها فقط برای تحمل فشار معینی طراحی شده اند و تحت هیچ شرایطی نباید از آن تجاوز کنند. در بسیاری موارد وجود وسایل اندازه گیری و کنترل را برای جلوگیری از بالا رفتن فشار کافی می دانند، اما در دیگ های بخار و دیگ های آبجوش، نصب شیر اطمینان با وجود همه سر و صداهای که ایجاد می کنند و حرارتی که تلف می شود، الزامی و ضروریست.
پیشینه شیرهای اطمینان بسیار قدیمی و به سال ۱۸۶۰ که دکتر دنیس پاپن عضو انجمن سلطنتی (FRS) شیر اطمینان اهرمی شکلی برای زودپر طراحی کرد، می رسد. این نوع شیر اطمینان و سایر انواع وزنه ای آن به علت امکان مداخله و دست کاری آن، امروزه استفاده نمی شود. امروزه شیرهای اطمینان از نوع فنری، قابل قفل شدن هستند. گرچه هزینه تعمیر، بازرسی و اخذ گواهینامه مربوطه زیاد است.

اندازه شیر اطمینان:

A – شیر اطمینان فنری برای مایع:

B – شیر اطمینان پیلوتی برای مایع:

C – شیر اطمینان برای بخار:

D – شیر اطمینان برای گازها (بر اساس پوند بر ساعت):

E – شیر اطمینان برای گازها (بر اساس فوت مکعب در دقیقه):

A = حداقل سطح مقطع شیرکنترل برای خروج موثر سیال ( اینچ مربع )
GPM = دبی مورد نیاز خروجی برای ایمن شدن سیستم ( گالن در دقیقه )
W = دبی مورد نیاز خروجی برای ایمن شدن سیستم ( پوند در ساعت )
SCFM = دبی مورد نیاز خروجی برای ایمن شدن سیستم (فوت مکعب در دقیقه استاندارد )
G = وزن مخصوص مایع، گاز یا بخار آب:
برای آب: در اغلب تاسیسات تهویه مطبوع = ۱٫۰
برای هوا: ۱٫۰
C = ضریب مرتبط با نسبت گرمای ویژه که در موارد نامشخص برابر ۳۱۵ در نظر گرفته می شود.
K = ضریب موثر تخلیه ۰٫۹۷۵ .
K_B = ضریب تصحیح ظرفیت به هنگام پس فشار. برای سیستم هایی که در فشار جو تخلیه می کنند برابر ۱٫۰ درنظر گرفته می شود.
K_V = ضریب تصحیح جریان ویسکوزیته. برای اغلب تجهیزات تهویه مطبوع که سیال آنها آب است این مقدار بین ۰٫۹ – ۱٫۰ درنظر گرفته می شود.
K_N = ظریب تصحیح ظرفیت برای بخار خشک اشباع در فشار ۱۵۰۰ PSIA  ۳۲۰۰ – PSIA. این مقدار در اغلب تجهیزات تهویه مطبوع برابر ۱٫۰ اختیار می شود.
K_SH = ظریب تصحیح ظرفیت برای احتمال فوق داغ شدن. این مقدار برای بخار اشباع برابر ۱٫۰ درنظر گرفته می شود.
Z = ضریب تراکم پذیری. در موارد نامشخص برابر ۱٫۰ فرض می شود.

T = دمای مطلق (R=F+460).
M = وزن ملوکولی (مول) گاز یا بخار آب.
درصورتیکه از چند شیر اطمینان استفاده شود، باید یک شیر زیر حداکثر کار مجاز سیستم و سایر شیرها ۵% بیشتر از حداکثر فشار کار مجاز سیستم تنظیم شوند.
درصورت استفاده از چند شیر اطمینان، سطح مقطع کل مورد نیاز بر اساس ۱۶% اضافه فشار یا ۴PSI بیشتر از بزرگترین شیر محاسبه می شود.

جدول مشخصات برخی گازها برای تعیین اندازه شیر اطمینان:

L = حداکثر طول خط تخلیه شیر اطمینان (فوت).
D = قطر داخلی لوله (اینچ).
C = حداقل خروجی هوا (پوند در دقیقه).
P.SET = فشار تنظیم شده.