شیرهای پروانه ای یکی از ساده ترین انواع شیرآلات صنعتی هستند که برای تسهیل کنترل جریان سیال در صنایع مختلف با اندازه ها و انواع مختلف تولید و عرضه می شوند. یکی از رایج ترین کاربردهای این شیر در پروژه های آبرسانی است و یکی از کاربردهای عمده آن تنظیم جریان مایع در صنایع نفت و پتروشیمی، صنایع غذایی و دارویی، سیستم انتقال سوخت و … می باشد. شیر پروانه ای (Butterfly Valve) از یک بدنه اصلی خارجی و یک دیسک دایره ای تشکیل شده است. با ما همراه باشید تا با کاربردهای این شیر بیشتر آشنا شوید.
شیر پروانه ای چیست؟
شیر پروانه ای یا باترفلای ویلو Butterfly Valve یکی از مهم ترین و ساده ترین انواع شیرهای صنعتی است که از یک دیسک دایره ای یا مستطیل شکل برای کنترل یا مسدود کردن مسیر جریان سیال ساخته می شود. مزیت این نوع شیر نسبت به شیرهای دیگر وزن و قیمت ارزان آن است و در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارد. علاوه بر شیرهای پروانه ای از شیرآلات صنعتی دیگری نیز در صنایع مختلف استفاده می شود. برخی از سیستم هایی که نیاز به جابجایی مقادیر زیادی آب دارند از شیرهای پروانه ای برای کنترل باز و بسته شدن منبع استفاده می کنند. باترفلای ولو قادر است در زمان کوتاه با چرخش جزئی به وضعیت باز و بسته تغییر کند. شیر پروانه ای مشابه شیرهای توپی یکی از پرکاربردترین شیرها در صنایع نفت و پتروشیمی است و اندازه آن می تواند بین 2.5-50 سانتی متر باشد.
نحوه عملکرد شیر پروانه ای چگونه است؟
شیر پروانه ای عملکردی مشابه شیر توپی دارد و جریان سیال را بلافاصله و در کمترین زمان ممکن قطع می کند. یک دیسک در میان دریچه شیر قرار می گیرد و یک لوله از دیسک عبور می کند. این لوله در قسمت بیرونی شیر به محرک متصل است. با اعمال نیرو به محرک، دیسک در جهت عمودی یا افقی حرکت می کند و به سیال اجازه عبور می دهد. به دلیل تماس دائمی دیسک با سیال، حتی زمانی که شیر باز است، افت فشار سیال در این شیر بسیار بیشتر از شیر توپی است. شیر پروانه ای همچنین به عنوان شیر یک چهارم شناخته می شود. زیرا وقتی دیسک یک چهارم دایره می چرخد، دریچه باز یا بسته می شود.
کاربرد شیرهای پروانه ای
شیرهای پروانه ای برای باز و بسته کردن و کنترل جریان در سرویس های مختلف سیال به ویژه مایعات غلیظ، استفاده می شود. یکی از مهم ترین ویژگی های شیر پروانه ای، عملکرد سریع و افت فشار کم است. همان طور که در بالاتر هم گفته شد با یک چهارم چرخش اهرم، شیر از حالت کاملا بسته به کاملا باز و بالعکس تغییر می کند. این شیر هم برای جریان کم فشار و دمای پایین و هم برای جریان فشار بالا و دمای بالا قابل استفاده است. شیرهای پروانه ای در سیستم هایی که جلوگیری از افت فشار مهم است بسیار محبوب هستند. استفاده از شیر پروانه ای راه حلی نسبتاً ارزان است و نگهداری آن آسان است. شیر پروانه ای در سیستم هایی که حجم زیادی آب در آنها جابه جا می شود نیز استفاده می شود. در صنایع مختلف از شیرهای پروانه ای عمدتاً در سیستم های زیر استفاده می شود:
- سیستم خنک کننده و سیستم اطفاء حریق
- مایعات غلیظ نظیر دوغاب
- سرویسهای وکیوم و مکش
- در سیستم های مرتبط با صنایع غذایی، دارویی، نفت و گاز، پتروشیمی، کاغذ و خمیر کاغذ و بسیاری دیگر
- سیستم های بخار و آب فشار بالا و دمای بالا
- سیستم های گاز و هوای فشرده
- در لولهكشي آب و فاضلاب
- سیستمهای هيدروليكي
- و…
اجزای شیر پروانه ای
شیر پروانه ای از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل شده است که عملکرد این قطعات کیفیت کلی شیر را مشخص می کند. در زیر به معرفی قطعات اصلی شیر پروانه ای می پردازیم:
1. دیسک پروانه ای
این دیسک به شکل مستطیل یا گرد موجود است و وظیفه کنترل جریان سیال را بر عهده دارد. این دیسک ها معمولا از آلیاژهای کروم و فولاد 304 و 316 ساخته می شوند. در واقع دیسک ها یکی از قسمت های باز و بسته کننده شیر هستند و برای آب بندی و گشتاور استفاده می شوند.
2. آب بندی
آب بند شیر پروانه ای اغلب از جنس پلاستیک است و شما را از محکم بودن دیسک در هنگام بسته بودن شیر مطمئن میکند. اگر شیر پروانه ای به درستی کار نمی کند، ابتدا باید این قسمت را بررسی کنید.
3.سیت
سیت از دیگر اجزای مهم شیرهای پروانهای است. این قسمت دریچه را مسدود می کند و اجازه عبور سیال را به داخل و خارج نمی دهد.
4.عملگردها
عملگر ها مدل های مختلفی دارند که بر اساس کاربرد آنها تعیین می شود. از جمله این مدلها میتوان به عملگرهای پنوماتیکی، هیدرولیکی و دستی اشاره کرد.
5.جنس بدنه
برای ساخت این شیرها از آلیاژهای مختلفی استفاده می شود. اکثر این شیرها از بدنه فولاد، چدن، استنلس استیل و مواد پلیمری ساخته شده اند تا مقاومت بالایی داشته باشند و در برابر ضربه و فشار مقاومت کنند.
✅نتیجه گیری
شیرهای پروانه ای به دلیل ساختار سبک، قیمت مقرون به صرفه و کاربردهای گسترده، یکی از محبوب ترین شیرآلات در صنعت هستند. شرکت Sure Flow ایالات متحده؛ شرکت ژاپنی ASAHi AV; شرکت Nibco ایالات متحده؛ شرکت DK Valve کره جنوبی و DieFei Valve چین از بهترین برندهای شیر پروانه ای در بازار هستند. انتخاب شیر پروانه ای مناسب بستگی زیادی به استفاده مورد انتظار از آن دارد. به عنوان مثال زمانی که قرار است شیر در انتهای خط لوله نصب شود، شیرهای پروانه ای بهترین گزینه هستند و اگر شیر تحت بار سنگین نیست و می خواهد در وسط خط لوله نصب شود، شیرهای ویفری توصیه می شود زیرا ساختار ساده و قیمت پایینی دارند.