استرینر
استرینر یا صافی Strainer، یکی از تنوع اتصالات است که برای تصفیه و جداسازی مایعات از جامدات استفاده می‌شود. این وسیله به عنوان الک یا فیلتر عمل می‌کند و جلوگیری می‌کند از اختلاط مواد جامد در جریان مایع یا خط جریان انجام شود. استرینرها معمولاً رسوبات خط لوله مانند فلزهای زنگ‌زده و فلس را جذب کرده و خطوط لوله را پاک می‌کنند.
همچنین می‌توانند تجهیزات و فرایندها را از آسیب‌های احتمالی حفظ کنند و تجهیزات گران قیمت مانند پمپ‌ها، جریان‌سنج‌ها و شیرهای کنترلی را محافظت نمایند. به کارگیری صافی‌های مناسب در مکان‌های مناسب، به عنوان یک عنصر حیاتی، می‌تواند از کاهش کارایی و نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتر در تجهیزات و سیستم‌های صنعتی جلوگیری کند.
کاربرد استرینر
استرینر یا صافی نقش بسیار مهمی در حفظ و تصفیه مایعات در سیستم‌های لوله‌کشی و جریان‌های مایع ایفا می‌کند. با تمرکز بر تصفیه، فیلترینگ و جداسازی جسم‌های جامد از مایعات، این ابزار به عنوان یک الک یا فیلتر عمل کرده و جلوگیری از ورود رسوبات و جسم‌های جامد به تجهیزات حساس مانند پمپ‌ها، جریان‌سنج‌ها، تله‌های بخار، شیرهای کنترلی و مکانیزم‌های دیگر را به‌درستی انجام می‌دهد.
صافی‌ها می‌توانند رسوبات خطوط لوله (مانند فلس و زنگ زدگی) را به دام بیاندازند و از اختلاط مواد جامد با جریان مایع جلوگیری کنند. همچنین، استفاده از صافی‌های مناسب در نقاط مناسب از سیستم، مانند بالادست جریان، از کاهش زمان‌های از کارافتادگی و نگهداری تجهیزات کمک می‌گردد. با این کار، اثرات زیانبار به تجهیزات حفظ می‌شود و عمر مفید آنها افزایش می‌یابد.
با استفاده از استرینرها، می‌توان مواد آلوده و ذرات جامد را از مایعات جدا کرد و پاک‌ترین نتیجه را در جریان‌ها و فرآیندها به‌دست آورد. این ابزارها در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، صنایع شیمیایی، نیروگاه‌ها، صنایع غذایی و دیگر صنایع با تجهیزات پیچیده و حساس بسیار مفید هستند.
انواع استرینر
استرینرها بر اساس شکل بدنه به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند: استرینر نوع Y و نوع T یا سبدی.
استرینر نوع Y یا Y-Type Strainer
استرینر نوع Y، پایه فیلتر را با زاویه مورب به لوله اصلی اتصال می‌دهد و خود استرینر به شکل Y در مسیر جریان قرار می‌گیرد، از اینجا نامگذاری آن نیامده است. این نوع استرینر معمولاً در خطوط تحت فشار، بخار، مایع یا گاز استفاده می‌شود، اما می‌توان آن را در شرایط وکیوم یا ساکشن نیز به کار برد. استرینر Y معمولاً دارای ظرفیت نگهداری کمتری برای جذب ذرات معلق نسبت به استرینر نوع سبدی است، بنابراین نیاز به تمیزکاری دوره‌ای بیشتری دارد.
در سیستم‌های بخاری، معمولاً این مسئله به وجود نمی‌آید مگر اینکه مقدار زنگار بسیار زیاد باشد یا در زمان نصب و راه‌اندازی زیادی گل و لای وارد استرینر شود. در مواردی که میزان زنگار زیاد است، می‌توان یک شیر تخلیه زیراسترینر نصب کرد تا از فشار بخار برای تمیزکاری استفاده شود و نیاز به توقف سیستم نباشد.
جهت استرینر نوع Y
صافی نوع Y را می‌توان به دو حالت افقی و عمودی نصب کرد. در حالت افقی، صفحه آن به طور م平ا قرار دارد و جریان مایع به سمت پایین است. این حالت به صفحه استرینر اجازه می‌دهد مواد را در نقطه پایینی ترین صفحه جمع کند. در خطوط لوله گازی یا بخاری با جریان افقی، استرینر نوع Y باید به گونه‌ای نصب شود که صفحه آن افقی باشد. این اقدام از جمع شدن آب در صفحه استرینر جلوگیری می‌کند، زیرا این امر می‌تواند به خوردگی و تأثیرگذاری بر فرآیندهای انتقال حرارت منجر شود.
در سیستم‌های مایعی، صفحه استرینر باید به شکل عمودی باشد و جریان مایع به سمت پایین رود. این حالت به ویژه مفید است در مواردی که جریان کمی وجود دارد تا گل و لای جذب شده به سمت خطوط لوله بالادست بازگرد نشود. اگرچه توصیه می‌شود که صفحه استرینرها در خطوط افقی نصب شوند، اما در مواردی که جریان به سمت بالا باشد، می‌توان استرینرها را در خطوط لوله عمودی نصب کرد. اما نصب استرینر رو به بالا ممکن نیست زیرا باید صفحه استرینر را به گونه‌ای قرار داد که دهانه پاکت رو به پایین باشد و گل و لای به سمت پایین لوله برگردد.
استرینر نوع T یا صافی نوع سبدی (Basket Type Strainer)
استرینر نوع T یا صافی سبدی یا گلدانی دارای یک محفظه عمودی بزرگتر از محفظه صافی Y است. این نوع استرینر در اندازه‌های مختلف تولید می‌شود و افت فشار در آن کمتر از استرینر Y است. این مزیت به دلیل فضای بزرگتری است که در استرینر نوع سبدی وجود دارد. به همین دلیل، استرینر نوع سبدی برای مایعات با تراوایی مختلف ترجیح داده می‌شود.
علاوه بر این، ظرفیت نگهداری گل و لای در استرینر نوع سبدی بیشتر است نسبت به استرینر Y. از این‌رو، در خطوط لوله با قطر بزرگتر، استرینر نوع سبدی معمولاً انتخاب بهتری است.استرینرهای نوع سبدی را معمولاً فقط در خطوط لوله‌های افقی می‌توان نصب کرد. برای استرینرهای نوع سبدی بزرگتر و سنگین‌تر، نیاز به پایه‌های پشتیبان‌دهنده دارند.
برای سرویس‌دهی به استرینرهای نوع سبدی، پوشش آنها را می‌توان برداشت و تکنسین‌ها به طور مستقیم به قطعه فیلتر کننده دسترسی خواهند داشت. در صورتی که گل و لای زیادی جمع شده باشد، قطعه فیلتر کننده تعویض می‌شود. وقتی که استرینرهای نوع سبدی برای سیستم‌های بخار استفاده می‌شوند، ممکن است مقدار قابل‌توجهی مایع تولید شود. بنابراین، استرینرهای طراحی‌شده برای استفاده در سیستم‌های بخار دارای یک پلاگ تخلیه هستند که می‌تواند با یک تله بخار چفت شود تا مایعات تخلیه شوند.
همچنین نوع‌های دوپلکس از استرینرهای سبدی وجود دارند که شامل دو صفحه سبدی موازی و شیرهای انحرافی می‌شوند. این نوع استرینرها برای مواد شیمیایی قوی و ساینده مناسبتر هستند. در استرینرهای دوپلکس، وقتی سبد اول پر شد، جریان سیال به سمت سبد دوم منتقل می‌شود. به این ترتیب، اپراتور می‌تواند سبد اول را جدا کرده و ذرات درون آن را تمیز کند و دوباره آن را درجای خود نصب کند بدون ایجاد اختلال در فرآیند.
جنس مواد سازنده (Material of Construction)
برای ساخت بدنه‌های صافی‌های نوع Y-Type و نوع سبدی Basket Type Strainer، از مواد متنوعی استفاده می‌شود که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
استرینر چدن (Cast Iron):
- چدن به دلیل هزینه ابتدایی پایین، یکی از محبوب‌ترین مواد برای ساخت بدنه‌های صافی است. این ماده به خوبی در سیستم‌هایی با دما و فشار کم عمل می‌کند و در سیستم‌هایی که تحت شوک حرارتی یا مکانیکی قرار ندارند، مناسب است. از چدن عمدتاً در خطوط لوله‌های آب آشامیدنی بزرگ و سیستم‌های آب غیرقابل شرب، و همچنین برای تصفیه محصولات و فرآیندهای مختلف استفاده می‌شود.
استرینر برنز (Bronze):
- برنز به دلیل مقاومت در برابر آب شکننده، آب شور، و آب دریا ترجیح داده می‌شود. این ماده اغلب برای سیستم‌های آب شرب و مرتبط با آب استفاده می‌شود. اگرچه قیمت برنز نسبت به چدن بالاتر است، اما در برخی شرایط، گزینه مناسبی برای ساخت بدنه‌های صافی است.
استرینر فولاد کربنی (Carbon Steel):
- فولاد کربنی در شرایطی که فشار و دما بالا و مقاومت در برابر شوک‌های حرارتی و مکانیکی مورد نیاز است، استفاده می‌شود. همچنین، وقتی خطر آتش‌سوزی وجود دارد، معمولاً از فولاد کربنی به جای فولاد ضد زنگ استفاده می‌شود.
استرینر فولاد کروم مولی (Chrome-Moly Steel):
- فولاد کروم مولی به دلیل مقاومت در برابر فشار و دمای بالا استفاده می‌شود. این ماده مناسب برای شرایطی است که شرایط سخت‌تری وجود دارد.
استرینر فولاد ضد زنگ (Stainless Steel):
- فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و آلودگی محبوبیت دارد. این ماده به طور معمول برای ساخت بدنه، سبد و صفحه‌های صافی‌ها استفاده می‌شود و تمیز کردن آن آسان است.
به علاوه، در برخی موارد، پلاستیک نیز برای بدنه‌های صافی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما به طور کلی، از مواد گفته شده برای ساخت بدنه‌های صافی استفاده بیشتری می‌شود.
صفحات صافی Strainer screens
صفحات صافی در انواع مختلفی از صافی‌ها استفاده می‌شوند و دو نوع صفحه اصلی وجود دارد:
صفحه سوراخ دار (Perforated Screen):
- صفحات سوراخ دار در واقعیت دارای سوراخ‌های کوچک و متعددی هستند که در سطح صفحه قرار دارند. این سوراخ‌ها معمولاً به صورت یکنواخت و به تعداد زیادی در صفحه قرار می‌گیرند. طراحی سوراخ‌ها ممکن است به شکل گرده گرد، مربع، یا دیگر اشکال هندسی باشد. صفحات سوراخ دار به عنوان فیلترهای گلوگاهی عمل می‌کنند و جسامت سوراخ‌ها می‌تواند متنوع باشد. این نوع صفحات عمدتاً برای جداسازی جسامت‌های بزرگتر از سیال در صافی‌ها استفاده می‌شوند.
صفحه مش (Mesh Screen):
- صفحه‌های مش از تارهای مشبک به صورت موازی با هم تشکیل شده‌اند. تارهای مش معمولاً از فلزهای مختلفی ساخته می‌شوند و دقت در تاریخ مش وابسته به نوع فرایند و جسامت مواد است. این صفحات برای جداسازی جسامت‌های کمتر در سیال‌ها و گازها مورد استفاده قرار می‌گیرند. تارهای مش به اندازه مواد جسمانی کوچکتر از سوراخ‌های صفحات سوراخ‌دار بسیار کوچک بازدهی دارند.
به طور کلی، انتخاب نوع صفحه صافی بستگی به نوع سیال یا گاز، اندازه و نوع جسامت‌های موجود در سیال، و نیاز به جداسازی دلخواه دارد. هر یک از این نوع صفحات دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند و ممکن است برای فرآیندهای مختلف مناسب باشند.
صفحه سوراخ دار Perforated Screen
صفحه سوراخ دار (Perforated Screen) از یک فرآیند تولید خاص بهره می‌برد. ابتدا، از یک پانچ چندگانه استفاده می‌شود تا تعداد زیادی سوراخ در یک صفحه صاف با جنس ماده مورد نظر ایجاد شود. سپس، صفحه سوراخ شده به شکل لوله نمایی تشکیل داده می‌شود و از طریق جوشکاری نقطه‌ای به هم متصل می‌شود. نتیجه این فرآیند یک صفحه سوراخ دار با سوراخ‌های متعدد و منظم است.
صفحات سوراخ دار به طور عمومی نسبتاً زبر و زمخت هستند و اندازه سوراخ‌ها نیز متغیر است، از 8/0 تا 2/3 میلی‌متر. این ویژگی‌ها تعیین کننده استفاده این نوع صفحات در فیلتر کردن گل و لای معمولی لوله‌هاست. به عبارت دیگر، این صفحات برای جداسازی جسامت‌های نسبتاً بزرگتر و معمولی در سیال‌ها مناسب هستند.
صفحه مش Mesh Screen
صفحه مش (Mesh Screen) یک نوع صفحه فیلترسازی است که از سیم‌های نازک به شکل مش یا توری شکل دهی می‌شود. عموماً این مش بر روی یک صفحه سوراخ‌دار که به عنوان یک قفس حمایتی برای مش عمل می‌کند، قرار داده می‌شود. با استفاده از صفحه مش، امکان تولید سوراخ‌های بسیار کوچکتر از صفحات سوراخ‌دار وجود دارد، به عبارت دیگر، می‌توان سوراخ‌هایی به کوچکی حداقل 0.07 میلی‌متر داشت.
صفحات مش به عنوان یک ابزار فیلتراسیون با دقت بالا شناخته می‌شوند. زیرا این صفحات قادر به جداسازی و ردیابی ذرات بسیار کوچکتری هستند که در صفحات سوراخ‌دار معمولی به دام نمی‌افتند. توصیف “مش” معمولاً تعداد سوراخ‌ها در هر اینچ خطی از صفحه را نشان می‌دهد و از خط وسط سیم‌ها اندازه‌گیری می‌شود. این نمایش تعداد سوراخ‌ها در هر اینچ مربع صفحه را به وضوح نمایش می‌دهد و به مهندسان و کاربران امکان مقایسه و انتخاب صفحات مش مورد نیاز را می‌دهد.
صافی موقت Temporary Strainer
صافی‌های موقت (Temporary Strainers) به منظور حفاظت از تجهیزات و ابزار دقیق در زمان راه‌اندازی یک سیستم طراحی شده‌اند. این صافی‌ها معمولاً برای یک دوره اولیه پس از نصب تاسیسات جدید در بین مجموعه‌ای از فلنج‌ها نصب می‌شوند. هدف اصلی از استفاده از صافی‌های موقت جلوگیری از ورود ذرات مضر مانند گل و لای به داخل لوله‌ها و تجهیزات است تا تخریب و آسیب دیدگی به آنها جلوگیری شود.
سه پیکربندی اصلی برای استرینرهای موقت وجود دارد:
- نوع مخروطی (Conical Type): در این نوع، صافی به شکل مخروطی طراحی شده است که به فلنج‌ها متصل می‌شود. این صافی‌ها به شکل قفسه‌ای با دهانه عریض در یک سر و دهانه تنگتر در سر دیگر طراحی شده‌اند. ذرات معلق در جریان مخروط متراکم و در قسمت آخرین دهانه به جلو کشیده می‌شوند و جلوگیری می‌کنند.
- نوع سبدی (Basket Type): صافی موقت نوع سبدی به شکل یک سبد یا گلدان با سوراخ‌های مش یا سوراخ‌دار طراحی شده است. این نوع صافی‌ها به صورت عمودی در لوله‌ها یا فلنج‌ها نصب می‌شوند و ذرات مضر را درون سبد نگه می‌دارند.
- نوع صفحه‌ای (Plate Type): در این نوع صافی، یک صفحه دیسک شکل با سوراخ‌های مش در فلنج نصب می‌شود. ذرات جزئی را از جریان جدا کرده و جلوی ورود آنها به تجهیزات را می‌گیرد.
نصب صافی موقت به تنهایی کافی نیست، و توصیه می‌شود که یک ماسوره مقیاس‌پذیر همراه با صافی نصب شود تا نصب و بازکردن صافی راحت‌تر باشد. این ماسوره معمولاً به اندازه یک فلنج برابر یا بزرگتر از طول صافی است.
فیلتر ها در مقایسه با استرینر ها (صافی ها) Filters vs Strainers
فیلترها و صافی‌ها هر دو وسایل حیاتی برای حذف ذرات از مایعات یا گازها هستند. هر دو از یک وسط قابل تعویض برای حذف ذرات با اندازه میکرون مشخص استفاده می‌کنند. اگرچه تمام صافی‌ها به عنوان فیلترها دسته بندی می‌شوند، اما هر فیلتر به عنوان یک صافی شناخته نمی‌شود. صافی از یک صفحه سوراخ‌دار یا مش برای حذف ذرات بزرگتر از جریان فرآیند استفاده می‌کند.
یکی از مزیت‌های اصلی صافی‌ها این است که می‌توانند مجدداً استفاده شوند، در حالی که صفحات فیلتر فقط یکبار استفاده می‌شوند و باید پس از پر شدن تعویض شوند. تفاوت اصلی میان صافی و فیلتر در قطر سوراخ‌های واسطه است، که در صافی‌ها به عنوان مش شناخته می‌شود. هرچند نمی‌توان اندازه دقیق و مشخصی را برای تشخیص صافی از فیلتر تعیین کرد. فیلترها می‌توانند ذراتی به اندازه 1 میکرومتر یا کمتر را حذف کنند.
یکی از تفاوت‌های دیگر میان فیلترها و صافی‌ها در مقاومت آنها در برابر جریان مایع است. صافی‌ها معمولاً مقاومت کمتری در برابر ایجاد افت فشار در مایع دارند. به عبارت دیگر، افت فشار در اکثر صافی‌ها نسبت به فیلترهای واسطه‌ای ضخیم یا فیلترهای غشایی نسبتاً کمتر است.
تفاوت بعدی در کارکرد آنها است. صافی‌ها معمولاً برای حفاظت از تجهیزات دیگری که در پایین دست قرار دارند (مانند پمپ‌ها و تجهیزات دقیق) در برابر آسیب ناشی از آشغال و آلودگی استفاده می‌شوند. به عبارت دیگر، صافی‌ها به عنوان پیش‌فیلترهای محافظ عمل می‌کنند. از طرف دیگر، فیلترها برای جداسازی ذرات از سیال (مایع یا گاز) استفاده می‌شوند تا سیال تصفیه‌شده‌تری تولید شود.
