شیر پروانه یی

وقتی صحبت از شیرآلات می‌شود، اکثر افراد به یاد شیرآلات خانگی می‌افتند؛ در حالی که کاربرد شیرآلات صنعتی بسیار گسترده‌تر است. برای مثال، شاید همه ندانند که شیر پروانه یی یی چیست و چه کاربردی دارد.شیرآلات صنعتی انواع مختلفی دارند و بر اساس نوع مواد اولیه، کاربرد و شکل ظاهری به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. یکی از این شیرآلات صنعتی که برای کنترل جریان سیال استفاده می‌شود، شیر پروانه‌ یی است. اگر در زمینه تأسیسات مکانیکی فعالیت می‌کنید و دوست دارید اطلاعات بیشتری درباره این وسیله کسب کنید، تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.

1. شیر پروانه اب چیست؟

شیرآلات صنعتی معمولاً بر اساس شکل دیسک داخلی نام‌گذاری می‌شوند. دیسک داخلی این شیر مانند بال‌های یک پروانه حرکت می‌کند؛ بنابراین اسم آن را شیر پروانه یی گذاشته‌اند. شیر پروانه‌ یی (Butterfly Valve) از یک بدنه اصلی خارجی و یک دیسک دایره‌ای تشکیل شده است. دیسک دایره‌ای از طرفین بالا و پایین لولا شده و حول محور مرکزی خود می‌چرخد. با چرخش این دیسک، جریان سیال قطع، وصل یا کنترل می‌شود. شیرهای پروانه‌ای به دلیل وزن سبک‌تر و قیمت ارزان‌تر نسبت به انواع دیگر، مشتریان بیشتری دارند و در بسیاری از مواقع جایگزین شیرهای کروی (Globe Valve) و شیرهای توپی (Ball Valve) می‌شوند. این دسته از شیرآلات صنعتی بر اساس نحوه حرکت دیسک و نحوه باز و بسته شدن آن به دسته‌هایی تقسیم می‌شوند که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

2. نحوه عملکرد شیر پروانه یی

بعد از اینکه متوجه شدیم شیر پروانه یی چیست، زمان آن رسیده است که بررسی کنیم این شیر چگونه عمل می‌کند و مسیر عبور سیال از آن به چه شکل است. شیر پروانه‌ای عملکردی مشابه شیر توپی دارد و به صورت آنی و در کمترین زمان جریان سیال را قطع می‌کند. یک دیسک در میان دریچه شیر قرار گرفته و یک لوله از داخل دیسک عبور کرده است. این لوله از خارج شیر به یک محرک (Actuator) متصل می‌شود. با اعمال نیرو به محرک، دیسک در جهت عمودی یا افقی حرکت کرده و اجازه عبور سیال را می‌دهد. 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. به شیر پروانه‌ای اصطلاحاً شیر یک چهارم (Quarter-turn) نیز می‌گویند؛ به این دلیل که اگر دیسک به اندازه یک ربع دایره بچرخد، شیر باز یا بسته می‌شود.

3. اجزای تشکیل‌دهنده شیر پروانه ای

شیر پروانه یی از ۴ جزء اصلی تشکیل می‌شود. این اجزا با توجه به نوع کاربرد می‌توانند از جنس استیل، فولاد، چدن و حتی پلاستیک باشند. بر اساس نحوه قرارگیری اجزای تشکیل‌دهنده، شیرهای پروانه‌ای به چند دسته تقسیم می‌شوند. به طور کلی قسمت‌های تشکیل‌دهنده این نوع شیر عبارت‌اند از:

• بدنه (Body)
• نشیمنگاه (Seat)
• عملگر (Actuator/Handle)
• دیسک (Disk)

4. انواع شیر پروانه ای بر اساس نوع قرارگیری اجزای تشکیل‌دهنده

احتمالاً حالا که می‌دانید شیر پروانه یی چیست و طرز کار آن چگونه است، برای شما هم جالب است که بدانید این شیر چند نوع متفاوت دارد. شیرهای پروانه‌ای به دو دسته بزرگ شیرهای هم مرکز و غیر هم مرکز تقسیم می‌شوند که نوع غیر هم مرکز آن چند زیردسته دارد. به طور کلی محور عمودی و افقی انواع شیرها را تعیین می‌کنند.

4.1. شیر هم مرکز (Concentric)

اگر محور عمودی و افقی بر هم منطبق باشند، شیر هم مرکز است. این دسته از شیرها به دلیل اصطکاک زیاد با جریان سیال برای شرایط کاری با فشار کم و دبی پایین مناسب هستند. به این ترتیب جریان سیال به دو قسمت مساوی تقسیم می‌شود. به این نوع شیرها اصطلاحاً شیرهای بدون انحراف (Zero offset) نیز می‌گویند.

4.2. شیر غیر هم مرکز (Eccentric)

اگر محل نصب لولا خارج از محور شفت یا محور افقی باشد، شیر پروانه یی از نوع غیر هم مرکز خواهد بود. این نوع شیرها به دلیل نصب در خارج از محور یا مرکز ثقل شیر، سطح تماس کمتری با سیال دارند و برای شرایط کاری پرفشار و با دمای بالا مناسب هستند. انواع شیرهای پروانه‌ای غیر هم مرکز یا خارج از مرکز عبارت‌اند از:

• شیر دابل آفست (Double-Offset): این نوع از شیرهای پروانه‌ای طوری طراحی می‌شوند که لولا خارج از محور افقی و محور عمودی قرار می‌گیرد. به دلیل نصب لولا در خارج از مرکز ثقل، سیال با زاویه ۱۰ درجه نسبت به دیسک عبور می‌کند و به این ترتیب این نوع شیر برای شرایط کاری پرفشار مناسب‌تر است.
• شیر تریپل آفست (Triple-Offset): شیر پروانه ای تریپل آفست از سه جهت خارج از مرکز قرار دارد. محل لولای شیر از محور عمودی و افقی خارج از مرکز قرار دارد. ازطرفی دیگر بدنه اصلی شیر نشیمنگاه به جای زاویه صفر درجه در زاویه خاصی متصل می شود. به دلیل وجود سه آفست در این نوع شیر، اصطکاک بین دیسک و سیال فقط موقع باز و بسته شدن اتفاق می افتد و به این ترتیب افت فشار تا حد چشمگیری کاهش می یابد. مقادیر A و B در این تصویر مشابه عکس قبلی هستند با این تفاوت که انحراف زاویه C نیز به این دو مورد اضافه شده است.