شیر های تیوپی  Ball Valve:

شیرهای توپی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که از یک توپ فلزی در شکل علامت بعلاوه استفاده می‌کنند. یکی از طرفین این شیرها کاملاً باز و طرف دیگرمسدود است. برای اینکه جریان سیال برقرار شود، لازم است که سمت باز شیر در مسیر جریان قرار گیرد. این نوع بال ولوها معمولاً به صورت صفر و صدی ساخته می‌شوند و وظیفه‌شان قطع و وصل کامل جریان است. به همین دلیل، آن‌ها معمولاً در سیستم‌های کنترلی کاربرد ندارند. اما به دلیل سرعت بالای عملکرد و طراحی ساده، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

توپ داخل شیر دارای مجرایی است که وقتی با دو انتهای شیر هم‌راستا باشد، جریان به راحتی از آن عبور می‌کند. اگر مجرا به صورت عمود بر انتهای دستگاه قرار گیرد، شیر به طور کامل بسته می‌شود. در وضعیت‌های دیگر، جریان به طور جزئی قطع خواهد شد.

شیر تیوپی زمان بازر بودن                                           شیز تیوپی زمان بسته بودن

تقسیم بندی شیر های تیوپی :

1_ انواع شیر های تیوپی بر اساس طراحی بدنه :

به طور کلی بال ولو ها از نظر بدنه به سه نوع تقسیم میشوند . ورودی کناری (Side entry), ورودی بالا (Top entry) و بدنه جوشی  (Welded body ball valve) . تفاوت اصلی در نحوه تولید و مونتاژبدنه شیر است .

Side entry : در طراحی این مدل ، توپی آن از طرفین وارد و یا خارج می شود. با توجه به نوع قرار گیری توپی در هنگام تعمیر توپی شیر ، باید شیر به طور کامل از خط لوله خارج شود تا تعمیرات مورد نیاز بر روی آن انجام شود.  در این مدل ها ممکن است بدنه شیر به سه نوع یک تکه، دو تکه و یا سه تکه شوند. هر قسمت از بدنه با استفاده از پیچ و مهره منتاژ میشود .

Top entry : در طراحی این سریاز بال ولو ها  ، توپی شیر در قسمت بالا قرار میگیرد. در نتیجه برای تعمیر و یا تمیزکاری آن دیگر نیازی به خارج کردن شیر از مسیر خط لوله نخواهد بود.در این نوع طراحی برای دست رسی به سیتیا نشیمنگاه شیرکافیست قسمت بالایی شیر جدا شود. در این نوع طراحی هرچقدر اتصالات کمتر باشد، میزان نشتی های احتمالی نیز کاهش خواهد یافت.

Welded body ball valve :در این نوع شیر تیوپی تمامب بدنه آن کاملا جوش داده شده است و هیچگونه اتصالات رزوه ای ندارد پس در نتیجه بر روی خط لوله این نوع شیر امکان تعمیر ندارد . از شیرهای جوشی اغلب برای کارهای ساده استفاده می شود. شیرهای جوشی استحکام بدنۀ بالایی دارند و حجم و وزن کمتری نسبت به دیگر طراحی ها خواهند داشت. با این وجود چون امکان تعمیر برای شیرهای تمام جوش وجود ندارد، در طراحی های صنعتی کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

شیر های تیوپی یک تکیه :

این مدل ارزان ترین نوع از شیر های تیوپی است  . دارای ساختمانی یک پارچه و شامل دوقسمت که تیوپ را احاطه کرده اند در بعضی مواقع جوش داده شده اند و در بعضی دیر پرس شده اند . این نوع شیر ها قابلیت باز کردن و تمیز کاری را ندارند و در قسمت های با مصارف کم و در دسترس تر بکار میروند.

شیر های نیوپی دو تکه:

در این مدل از شیر ها برای تعمیرات یا تمیزکاری سرویس کردن و برسی شیر حتما باید بصورت کامل از خط لوله خارج شود . در این نوع بعضی از قسمت ها بد بعضی مواقع می توانند به صورت رزوه ای بهم متصل شوند .

شیر های تیوپی سه تکه :

معمولا گران ترین شیر ها شامل سه تکه هستند و معمولا اجزا با پیچ به هم متصل شده اند . از جمله مزایای این شیر ها نسبت به بقیه شیر ها  این است که برای سریس کردن این نوع نیازی به خارج کردن شیر از خطوط لوله نیست . و سرویس این شیر ها بدون خارج کردن کل شیر از خطوط لوله انجام میشود .

2_ انواع شیر های تیوپی بر اساس طراحی تیوپی :

شیرهای توپی فلوتینگ Floating Ball Design  :

در این نوع شیر توپی، توپ در حالت شناور قرار دارد و فقط از قسمت بالا فیکس شده است پس امکان جابه جایی (میلیمتری) در آن وجود دارد اما ست یا نشیمنگاه شیر ثابت است. در این مدل یک شفت در قسمت بالایی استفاده شده است . این مدل طراحی سبک و اقتصادی است . هر چه اندازه مجرا از 10 اینچ بیشتر باشد، تحمل سیت نسبت به توپ های سنگین ترکاهش پیدا میکند و شیر توپی نمی تواند عملکردی ایمن و کارآمد داشته باشد.

شیرهای توپی ترونیون Trunnion Ball Design :

شیر هایی با فشار عملیاتی زیاد و قطر بالا از این نوع هستند . در این مدل شیر ها برای کاهش فشار بر  روی نشیمنگاه شیرفنر هایی در بالا و پایین توپی قرار داده شده است .بدلیل اینکه در این مدل شیر نیروی گشتاور کمتری نیاز دارد و نیز این مدل دارای انعطلف پذیزی نیز است باعث میشود قیمت آن نسبتا بالا باشد. در این مدل بر عکس مدل فلوتینگ توپی ها از چهار جهت به بدنه فیکس میشوداما سیت یا نمشیمنگاه آن قابل جابه جایی است در واقع بخش نشیمن گاه شیرهای ترونیون آزاد بوده و به کمک یک شفت و فنر به پایین بدنه متصل است. از این قابلیت برای آب بندی شیر استفاده می شود.

شیر های تیوپی (Reduced Bore/Port) :

اگر مساحت قسمتی که سیال از ان عبور میکند از مساحت قسمتی که متصل به لوله است کوچک تر باشد باز هم افت فشار خواهیم داشت . بیشتر شیر ها از این دسته هستند .

شیر های تیوپی Full Bore/Port :

در این مدل ذاخل شیر هیچ توع برآمدگی ویا فرو رفتگی وجود ندارد و کاملا سیقلی است . سطحی که از آن سیال عبور میکند کاملا به اندازه مساحت قسمت متصل به لوله است . در این مدل تمیز کاری مکانیکی با سهولت انجام میشود.

شیر های تیوپی V شکل V-Shaped:

در این مدل قسمت داخلی توپیHole یا نشیمنگاهSeat به شکل حرف Vمیباشد پس با چرخاندن توپی میتوانیم جریان سیال را با دقت بیشتری تنظیم کنیم. این نوع شیر را میتوان جزو شیر های کنترلی هم دانست ..

کاربرد شیر های تیوپی  Ball Valve:

این نوع شیر ها بسیارپرکاربرد بوده و در همه جا دیده میشوند .برای این که روند عملیاتی بدرتی و بدون اشکال انجام شود حتما باید به استاندار های ساخت توجه شود ین شیرها توانایی تحمل فشارهای بالا و حجم بالای سیال را دارند و همچنین اغلب می توانند تا دمای 480 درجه سانتیگراد، به راحتی جریان سیال را مدیریت کنند. به همین خاطر در اغلب صنایعی که تحت شرایط فوق کار می کنند، از شیر های توپی استفاده می شود.

مزا و معایب شیرهای تیوپی :

مزایا :

1_ باز و بسته شدن سریع با یک حرکت چرخشی 90 درجه (ربع گرد)

2_ اطمینان از ساختار بسیار محکم آن بدون نیاز به نیروی گشتاوری بالا

3_طراحی و دیزاین جمع و جور

4_قیمت مناسب

5_  طول عمر بالا

6_مقاومت بالا

معایب :

1_ در اکثر مواقع نمی توان بعنوان شیر های کنترلی از آن ها استفاده کرد .

2_هنگامی که شیر بسته میشود مقدار کمی از سیال در داخل فضای باز داخل توپی محبوس میشود .

3_ در شیر های توپی فرایند خفگی رخ میدهد که باعث افت فشار میشود .

4_ممکن است تمیز کاری آن ها سخت باشد