شیر زاویه ای که معمولا به صورت بادی تحریک میشود در مواردی که استفاده از شیر برقی های معمولی به دلیل شرایط سیال نظیر دمای بالا یا ویسکوزیته بالا و یا حتی اختلاف فشار صفر امکان پذیر نیست میتوان از شیر زاویه ای یا انگل ولو استفاده نمود .
شیر زاویه ای معمولا در مواردی که سیال حاوی جرم خارجی و کثیف باشد هم به خوبی عمل میکند و به خوبی جریان زیادی از سیال را از خود عبور میدهد . آنگل ولو ها در محیط های انفجاری نیز به خاطر ماهیت اکچوئیتور یا عملگر پنوماتیک خود نیز کارائی دارند و در کل میتوان شیر زاویه ای را یک مشکل گشا در بسیاری مواردی که شیرهای دیگر امکان استفاده ندارند به شمار آورد .شیرهای زاویه ای در بدنه های استیل و برنجی و همچنین اکچوئیتورهائی از جنس استیل ، آلومینیم ، و حتی پلاستیک ساخته میشوند که بسته به محیط کاربردی میتوان از آنها استفاده کرد.
ولوهای نشیمنگاه زاویه ای از جمله ولوهای پیستونی تحریک شده پنوماتیکی هستند. عملگر پیستونی ، یک حرکت خطی را برای بلند کردن آب بندی از نشیمنگاه آن فراهم می کند. از آنجا که نشیمنگاه تحت یک زاویه قرار دارد ، در موقعیت باز از حداقل عبور جریان جلوگیری می شود که همین امر منجر به یک سرعت جریان عالی و افت فشار پایین می گردد. این ولوها برای تنظیم جریان مایعات ، گازها ، بخار ، خلا و حتی سیالات تهاجمی مورد استفاده قرار می گیرند. این ولوها همچنین می توانند در محیط هایی با دما و ویسکوزیته بالا حتی فشارهای تفاضلی زیر صفر عمل کنند. طراحی قوی ، این ولوهای نشیمنگاه زاویه ای را برای کاربردهای سخت یک انتخاب مناسب می سازد. همچنین این ولوها چرخه عمر بسیار بالایی دارند ، بنابراین جایگزین با دوام تر و عالی تری به جای ولوهای توپی هستند. همچنین این ولوها جایگزین های مناسبی برای ولوهای سلنوئیدی می باشند به خصوص در محیط های آلوده و ویسکوز که در آن ولوهای سلنوئیدی معمولی موفق نیستند. این ولوها ممکن است با استفاده از پیکربندی تک کاره یا دو کاره ، عمل کنند که بر میزان فشار آن تاثیر می گذارد.

ساخت و طراحی
ولوهای نشیمنگاه زاویه ای دارای ساختی قوی مشابه با “ولوهای دریچه ای”  می باشند ، با این تفاوت که از پیستونی استفاده می کنند که ولو نشیمنگاه زاویه ای را با یک فنر به کار می اندازد. یک plug به انتهای پیستونی متصل می شود که بر روی نشیمنگاه هایی از جنس PTFE یا پلی تترا فلوئورو اتیلن قرار داده شده است ، بنابراین ماکزیمم سرعت جریان را ارائه می دهد.این ولوها در حالت طبیعی ممکن است بسته ( NC) ، باز(NO)  یا دوکاره باشند. عملگر پیستونی با پورت های رزوه ای یا با پورت های NAMUR همراه است که امکان نصب مستقیم ولوهای سلنوئیدی سبک NAMUR را فراهم می کند. اغلب راس اکچویتور می تواند 360 درجه چرخانده شود تا امکان موقعیت مطلوب هوا و خطوط الکتریکی در مکان های تنگ را فراهم کند. به طور کلی بدنه ولو از برنج یا”استینلس استیل”  ساخته می شود.انواع اتصالات شامل رزوه ای ،کلمپی یا”جوش داده شده” هستند. به طور معمول یک نشانگر بصری در قسمت بالای پیستون نشان می دهد که آیا ولو باز یا بسته است.

اصول عملکرد
ولوهای نشیمنگاه زاویه ای به صورت پنوماتیکی عمل می کنند به طوری که فشار هوا برای کنترل عملگر پیستون که plug ولو را از نشیمنگاه آن دور می کند ، مورد استفاده قرار می گیرد. ولوهایی که به طور طبیعی بسته اند یا ولوهای NC معمولا ولو را در شرایط بدون فشار می بندند و برای بازگشت ولو به حالت استراحت از یک فنر استفاده می کنند. ولوهای NO ولوهایی هستند که همیشه باز می باشند مگر اینکه فشار هوا برای بستن آن عمل کند. اگر فنر روی قسمت مخالف عملگر پیستون قرار داده شود ، یک ولو NO به دست می آید. ولوهای با عملگر دوگانه می توانند برای کنترل جریان در دو جهت مورد استفاده قرار گیرند. این ولوها هیچ فنری ندارند و برای تعیین موقعیت ولو به میزان هوای موجود بستگی دارند. این پیکربندی ها بر میزان فشار ولو تاثیر می گذارند. جریان بالا و پایین ولو ( که باعث باز شدن ولو می شود) اثر “چکش آب” را کاهش می دهد اما حداکثر فشار ولو را به طور معمول تا 50 % کاهش می دهد. با این حال اتصال یک فنر برگشتی قوی به افزایش فشار کاری کمک می کند اما یک اکچویتور قوی تر برای غلبه بر این افزایش نیروی فنر مورد نیاز خواد بود. با جریان در سرتاسر نشیمنگاه ( کا باعث بسته شدن ولو می شود) ، فشار کاری کامل به دست می آید و اثر “چکش آب” با محدود کردن جریان هوای فشرده می تواند کاهش داده شود.

کنترل ولو نشیمنگاه زاویه ای با یک ولو سلنوئیدی
به طور معمول یک ولو سلنوئیدی سه طرفه برای به کار انداختن ولوهای نشیمنگاه زاویه ای NC  یا NO مورد استفاده قرار می گیرد. این ولوهای نشیمنگاه زاویه ای دارای یک پورت اتصال با محفظه پیستونی هستند. ولو سلنوئیدی کنترل می کند که آیا محفظه تحت فشار قرار بگیرد یا از فشار خالی شود. ولوهای نشیمنگاه زاویه ای با عملگر دوگانه دارای دو پورت اتصال اند و نمی توانند با یک ولو سه طرفه کنترل شوند. آنها می توانند توسط یک ولو سلنوئیدی 5 طرفه کنترل شوند که می تواند یک پورت را در حالی که پورت دیگر خالی می شود ، تحت فشار قرار دهد و بالعکس .

کاربرد
این ولوها می توانند برای ارائه میلیون ها دوره عملیاتی در کاربردهای مورد تقاضا مانند بخار ، آب و محیط های تهاجمی مورد استفاده قرار گیرند. آنها به طور ایده آل برای کاربردهای در خلا مناسب می باشند و می توانند در برنامه های عملیاتی سریع حداکثر تا 1000 سیکل بر ساعت با عمر مفید بالغ بر 10 میلیون سیکل مورد استفاده قرار گیرند. آنها در بسیاری از صنایع از جمله غذا و نوشیدنی ، مواد شیمیایی ، نفت و گاز ، آب و فاضلاب و … استفاده می شوند.

اتصالات انتهایی و سایز خط :
ولوهای نشیمنگاه زاویه ای در طیف وسیعی از اندازه ها و اتصالات انتهایی در دسترس هستند. متداول ترین ولوهای در دسترس دارای سایز رزوه های BSP یا NPT ”  تا ” 3 هستند. برخی تولید کنندگان آپشن های فلنجی ارائه می کنند. قطر نامی (DN) نشیمنگاه ولو به انتخاب سایز درست کمک می کند اما بیشتر تولید کنندگان مقدار Kv را تعیین می کنند که یک پارامتر قابل اطمینان تری برای انتخاب صحیح اندازه است. مقدار Kv ، اندازه گیری سرعت جریان آب در افت فشار bar 1 است. اگر مشخصات محیطی ، فشار و مقدار Kv معلوم باشند ، سرعت جریان می تواند با یک فرمول محاسبه شود. با محاسبه اندازه ولو به آسانی می توان حداقل مقدار Kv مورد نیاز برای کاربرد را تعیین کرد. استفاده از ولو با اندازه مناسب برای جریان بالا و کارآمد ، شانس سایش و نشت را کاهش می دهد.

دما و فشار عملیاتی ، خواص متریال:
به طور معمول حداکثر فشار کاری در محدوده bar 5 تا bar 20 قرار می گیرد. نه تنها فشار محیط بلکه فشار جریان هوای فشرده باید مورد توجه قرار گیرد. آنها با استفاده از آب بندی پلی تترا فلوئورواتیلن یا  PTFE(تفلون) می توانند در دماهای تا حداکثر 200 به کار روند. دیگر متریال های آب بندی شامل NBR ( لاستیک نیتریل بونا) ، FKM و EPDM می باشند که معمولا دارای محدوده دمایی پایین تری هستند. همچنین محدوده دما و فشار توسط متریال غلاف تحت تاثیر قرار می گیرد. متریال معمولی غلاف عبارتند از : برنز ، استینلس استیل 314 یا 316 ، برنج ، پلاستیک و فلز مرکب از مس و قلع و روی . از این مواد استینلس استیل بهترین استحکام و مقاومت به خوردگی را ارائه می دهد. بنابراین بسیاری از ولوهای نشیمنگاه زاویه ای در دماها و فشارهای بالا دارای یک غلاف استینلس استیل با آب بندی PTFE می باشند. غلاف پیستون می تواند از همان جنس متریال بدنه ولو ساخته شود اما برخی به منظور صرفه جویی در وزن یا هزینه های تولید ، غلاف پلاستیکی دارند.

نتیجه گیری
مزیت اصلی پیکربندی نشیمنگاه زاویه ای در مقایسه با دیگر انواع ولو این است که ولو با نشیمنگاه زاویه ای ، یک سرعت جریان بالاتر با افت فشار پایین تری را ارائه می دهد. دیگر مزایا شامل حذف اثر “چکش آب” و نیز مقاومت در برابر جریان برگشتی است. از این رو ولوهای با نشیمنگاه زاویه ای در عین حال که عمر مفید طولانی تری را ارائه می دهند ، یک جایگزین اقتصادی برای ولوهای توپی هستند. پارامترهای مختلفی که در بالا ذکر شد باید برای انتخاب درست ولو با نشیمنگاه زاویه ای مورد توجه قرار گیرد. متریال انتخابی ولو نیز باید با ماده ای که در ولو جریان می یابد ، سازگار باشد.