شیر پروانه‌ای

شیرآلات صنعتی از حیاتی‌ترین اجزای سیستم‌های انتقال سیالات در صنایع مختلف به شمار می‌آیند. این تجهیزات تخصصی، امکان کنترل دقیق جریان، قطع و وصل، و تنظیم فشار انواع مایعات و گازها را فراهم می‌سازند. بدون وجود شیرآلات مناسب، ایمنی، کارایی و پایداری فرآیندهای صنعتی به‌شدت کاهش می‌یابد. از خطوط لوله‌کشی در پالایشگاه‌ها گرفته تا سامانه‌های تصفیه آب و شبکه‌های توزیع بخار، همه به نوع خاصی از شیر نیاز دارند.

مهم‌ترین انواع شیرآلات صنعتی شامل موارد زیر است:

• شیر گیت (Gate Valve): برای باز و بسته کامل جریان، مناسب برای استفاده‌هایی که نیاز به افت فشار کم دارند.
• شیر گلوب (Globe Valve): برای تنظیم دقیق جریان با کنترل پیوسته.
• شیر توپی (Ball Valve): با عملکرد سریع یک‌چهارم دور و آب‌بندی قوی.
• شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve): سبک، اقتصادی و با عملکرد سریع در خطوط بزرگ.
• شیر پلاگ (Plug Valve): برای قطع و وصل سریع جریان در سیستم‌های خاص.
• شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve): مناسب صنایع غذایی و دارویی به دلیل طراحی بهداشتی.
• شیر یک‌طرفه یا چک‌والو (Check Valve): جلوگیری از برگشت جریان.
• شیر کنترل (Control Valve): تنظیم خودکار دبی، فشار یا دما در فرآیندهای پیچیده.
• شیر ایمنی یا ریلیف‌والو (Safety Relief Valve): حفاظت از سیستم در برابر فشارهای بیش از حد مجاز.

هر یک از این شیرها با توجه به ویژگی‌های طراحی، جنس بدنه، نوع محرک و ساختار داخلی، برای کاربری‌های خاصی در نظر گرفته می‌شوند و انتخاب صحیح آن‌ها می‌تواند بازدهی کل سیستم را افزایش داده و از خرابی‌های احتمالی جلوگیری کند. انتخاب نوع مناسب شیر، به عواملی چون نوع سیال، دمای کاری، فشار، نیاز به کنترل پیوسته یا قطع سریع، میزان سایش و نیاز به نگهداری بستگی دارد.

شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve) چیست؟

شیر پروانه‌ای یکی از پرکاربردترین و اقتصادی‌ترین انواع شیرآلات صنعتی است که در صنایع مختلف به دلیل سادگی ساختار و سرعت عملکرد بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شیر در دسته شیرهای یک‌چهارم دور (Quarter-turn) قرار دارد و با یک چرخش ۹۰ درجه‌ای، امکان باز یا بسته شدن کامل جریان را فراهم می‌کند. نام “پروانه‌ای” از شکل دیسک آن گرفته شده است که مشابه بال‌های یک پروانه طراحی شده و با چرخش خود در مسیر جریان، عبور یا توقف سیال را مدیریت می‌کند.

از جمله دلایل محبوبیت این شیر، می‌توان به وزن سبک، سهولت نصب، هزینه‌ی پایین ساخت و نگهداری، و امکان استفاده در فضاهای محدود اشاره کرد. شیرهای پروانه‌ای در مدل‌های دستی و خودکار (با محرک برقی، پنوماتیک یا هیدرولیکی) عرضه می‌شوند و در خطوط لوله با قطرهای بزرگ کاربرد ویژه‌ای دارند. این شیرها همچنین برای کنترل جریان نیز به‌کار می‌روند، البته با محدودیت‌هایی که در ادامه به آن اشاره خواهد شد.

ساختار و اجزای شیر پروانه‌ای

• بدنه (Body): قالب اصلی شیر است که معمولاً از چدن، فولاد یا آلیاژهای مقاوم ساخته شده و به اشکال مختلف از جمله Wafer، Lug یا Flanged طراحی می‌شود. این بدنه بین دو فلنج لوله نصب شده و فضای داخلی را برای حرکت دیسک و سایر اجزا فراهم می‌سازد.
• دیسک (Disc): بخش گرد و متحرک شیر که نقش باز و بسته کردن جریان را ایفا می‌کند. دیسک می‌تواند از جنس فولاد ضد زنگ، آلومینیوم یا مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شود و در مواجهه مستقیم با سیال قرار دارد.
• ساقه (Stem/Shaft): میله‌ای است که به دیسک متصل شده و نیروی چرخشی را از دسته یا محرک به دیسک منتقل می‌کند. در شیرهای با محرک خودکار، ساقه با گیربکس یا موتور کوپل می‌شود.
• نشیمن‌گاه (Seat): حلقه‌ای نرم از جنس الاستومرهایی چون EPDM، NBR یا PTFE که دیسک هنگام بسته شدن روی آن قرار می‌گیرد تا مانع نشت سیال شود. کیفیت و جنس نشیمن‌گاه نقش مهمی در آب‌بندی مؤثر شیر دارد.
• محرک (Handle/Actuator): در مدل‌های دستی، یک دسته فلزی ساده جهت چرخش دیسک استفاده می‌شود. در کاربردهای صنعتی پیشرفته‌تر از محرک‌های برقی، پنوماتیک یا هیدرولیک برای کنترل اتوماتیک شیر استفاده می‌شود.

این ساختار ساده و ماژولار، امکان سفارشی‌سازی شیر پروانه‌ای را بر اساس نیازهای صنعتی فراهم می‌کند. جهت خرید مستقیم انواع شیر پروانه‌ای صنعتی با استانداردهای روز، فروشگاه آنلاین پایش سیال گزینه‌های متنوعی را ارائه می‌دهد.

ویژگی‌های کلیدی شیر پروانه‌ای

شیر پروانه‌ای با توجه به طراحی فشرده و عملکرد سریع، دارای مزایای فنی متعددی است که آن را به گزینه‌ای پرکاربرد در صنایع گوناگون تبدیل کرده است:

• عملکرد سریع (Quarter-Turn): با یک چرخش ساده ۹۰ درجه‌ای، دیسک از حالت باز به بسته یا بالعکس تغییر وضعیت می‌دهد. این ویژگی باعث می‌شود که شیر برای کاربردهایی که نیاز به قطع و وصل مکرر دارند، بسیار مناسب باشد.
• افت فشار متوسط: اگرچه دیسک در مسیر جریان قرار دارد، اما طراحی آیرودینامیک آن باعث می‌شود افت فشار در سطح قابل قبولی باقی بماند. این افت فشار معمولاً کمتر از شیر گلوب اما بیشتر از شیر توپی است.
• نیاز به گشتاور پایین: طراحی بهینه دیسک باعث می‌شود نیرو یا گشتاور موردنیاز برای چرخش آن نسبت به شیرهای مشابه کمتر باشد؛ این موضوع در کاهش مصرف انرژی محرک‌های اتوماتیک نیز مؤثر است.
• وزن و حجم کم: طراحی فشرده باعث می‌شود این شیرها در مقایسه با سایر انواع شیر، سبک‌تر و کم‌حجم‌تر باشند. این ویژگی مخصوصاً در خطوط لوله با فضای محدود یا سازه‌های سبک کاربرد دارد.
• قابلیت مدولاسیون محدود: گرچه شیر پروانه‌ای بیشتر برای باز و بسته کامل طراحی شده است، اما امکان استفاده محدود در تنظیم جریان نیز وجود دارد. البته این کار می‌تواند باعث سایش زودهنگام نشیمن‌گاه شود و در کاربردهای تنظیم پیوسته، استفاده از شیر گلوب ترجیح داده می‌شود.

انواع شیر پروانه‌ای بر اساس طراحی و کاربری

شیر پروانه‌ای مرکزی (Concentric)

در این مدل، دیسک در مرکز بدنه قرار دارد و ساقه نیز از وسط دیسک عبور می‌کند. این طراحی ساده، برای فشارهای پایین تا متوسط بسیار مناسب و اقتصادی است. کاربردهای متداول آن شامل تأسیسات آب‌رسانی، تصفیه‌خانه‌ها، و سیستم‌های آبرسانی شهری است.

شیر پروانه‌ای دو-Offset (Double-Offset)

در این نوع، محور دیسک با محور بدنه و مسیر سیال دارای انحراف است. این طراحی باعث می‌شود تماس دیسک با نشیمن‌گاه تنها در حالت بسته بودن شیر رخ دهد. نتیجه این کار، کاهش قابل توجه سایش و افزایش طول عمر مفید شیر است. معمولاً در فشارهای متوسط و خطوط انتقال بخار و گاز کاربرد دارد.

شیر پروانه‌ای سه-Offset (Triple-Offset)

پیشرفته‌ترین مدل شیر پروانه‌ای است که دارای سه انحراف هندسی است. این طراحی، تماس اصطکاکی را تقریباً حذف کرده و امکان آب‌بندی فلز به فلز را فراهم می‌سازد. چنین ویژگی‌ای آن را برای کاربردهای فشار بالا، دماهای شدید و محیط‌های خورنده ایده‌آل می‌سازد.

شیرهای Wafer و Lug

• نوع Wafer: اقتصادی‌ترین مدل که بین دو فلنج لوله نصب می‌شود و با فشار پیچ‌ها در جای خود قفل می‌گردد. این مدل برای سیستم‌هایی که نیازی به جدا کردن یک‌طرفه خطوط ندارند مناسب است.
• نوع Lug: دارای سوراخ‌های رزوه‌دار مستقل بوده و به هر طرف لوله پیچ می‌شود. این ویژگی امکان جدا کردن یک سمت لوله برای تعمیرات یا تست فشار را فراهم می‌سازد. در سیستم‌هایی که نیاز به انعطاف در بهره‌برداری دارند، نوع Lug ارجح است.

کاربردهای صنعتی شیر پروانه‌ای

شیرهای پروانه‌ای در صنایع مختلف، کاربردهای فراوانی دارند. در ادامه به برخی از مهم‌ترین موارد استفاده اشاره می‌شود:

• تأسیسات آب و فاضلاب: برای کنترل و قطع جریان در خطوط با قطر بالا، به دلیل هزینه پایین و سرعت عملکرد مناسب.
• سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC): در چیلرها، بویلرها و سیستم‌های سرمایشی/گرمایشی برای تنظیم دقیق دبی آب.
• صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی: برای سیالات غیرخورنده یا نیمه‌خورنده در فرآیندهای میان‌دما و فشارهای متوسط.
• سیستم‌های آتش‌نشانی: مدل‌های خاص با پکینگ مقاوم در برابر حرارت برای کنترل جریان آب یا فوم در زمان اضطراری.
• صنایع دارویی و غذایی: در محیط‌هایی که نیاز به بهداشت بالا دارند، از مدل‌های استیل با پوشش‌های ضدعفونی‌شونده استفاده می‌شود.
• کاربردهای دریایی: به دلیل مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و آب شور، در کشتی‌ها و سکوهای نفتی استفاده می‌شوند.

در صورت نیاز به مشاوره تخصصی و بررسی بهترین گزینه برای صنعت خود، پیشنهاد می‌شود با تیم پشتیبانی فروشگاه آنلاین پایش سیال تماس بگیرید.

مزایا و معایب شیر پروانه‌ای

مزایا	معایب
سرعت عملکرد بالا (عملکرد سریع در یک چرخش کوتاه)	افت فشار بیشتر نسبت به شیر توپی به دلیل قرارگیری دیسک در مسیر
طراحی فشرده، وزن کم و نیاز به فضای نصب محدود	مناسب برای کاربردهای قطع و وصل؛ تنظیم دقیق جریان محدود است
هزینه تولید، نصب و نگهداری کمتر نسبت به شیرهای دیگر	برای خطوطی که نیاز به تمیزکاری با پیگ دارند مناسب نیست
قابلیت آب‌بندی بسیار بالا در مدل‌های Triple-Offset	تماس پیوسته دیسک با جریان باعث فرسایش تدریجی نشیمن‌گاه می‌شود

راهنمای انتخاب و خرید شیر پروانه‌ای مناسب

انتخاب شیر پروانه‌ای مناسب برای هر کاربرد، نیازمند در نظر گرفتن عوامل متعددی است:

• فشار و دمای کاری: مدل‌های Concentric برای فشارهای پایین، Double-Offset برای فشار متوسط و Triple-Offset برای شرایط خاص با فشار و دمای بالا پیشنهاد می‌شود.
• نوع سیال: برای سیالات خورنده از بدنه استیل و نشیمن‌گاه PTFE استفاده کنید. برای آب و فاضلاب، EPDM و NBR گزینه‌های خوبی هستند.
• نیاز به مدولاسیون یا قطع و وصل سریع: اگر تنظیم پیوسته جریان اهمیت دارد، شیر گلوب گزینه بهتری است؛ اما برای عملکرد سریع، شیر پروانه‌ای اولویت دارد.
• فضای نصب: اگر فضای کافی برای نصب شیرهای بزرگ وجود ندارد، استفاده از مدل‌های Wafer با طراحی فشرده توصیه می‌شود.
• امکان تعمیر و نگهداری: در سیستم‌هایی که نیاز به جداسازی بخشی از لوله وجود دارد، شیر Lug مناسب‌تر است.

در نهایت، استفاده از مشاوره فنی و بررسی کاتالوگ محصولات برای انتخاب دقیق توصیه می‌شود. شما می‌توانید انواع شیرهای پروانه‌ای با کیفیت صنعتی را از فروشگاه آنلاین پایش سیال تهیه نمایید و از پشتیبانی فنی آن بهره‌مند شوید.

مطالب مرتبط:

شیر پروانه‌ای چدنی

شیر پروانه‌ای فولادی

شیر چدنی پروانه‌ای دو سر فلنج زبانه لاستیکی

شیر چدنی پروانه‌ای ویفری و لاگ تایپ

لیست قیمت شیر آلات چدنی