شیرآلات صنعتی, شیرآلات فولادی
شیر پروانه‌ای فولادی
شیر پروانه‌ای فولادی (Steel Butterfly Valve) یکی از انواع شیرآلات صنعتی است که برای کنترل، قطع و وصل جریان سیالات در خطوط لوله استفاده می‌شود. این نوع شیر به دلیل طراحی ساده، عملکرد سریع و سبک بودن، در بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری محبوب است.
مشخصات فنی شیر پروانه‌ای فولادی
| مشخصه | توضیحات |
| اندازه (سایز): | از ۲ اینچ تا ۷۲ اینچ |
| فشار کاری: | کلاس ۱۵۰ تا ۶۰۰ |
| دمای کاری: | -۵۰ تا +۴۵۰ درجه سانتی‌گراد |
| جنس بدنه: | فولاد کربنی، فولاد ضدزنگ |
| نوع اتصال: | وافل، لاگ، فلنج‌دار |
| عملگر: | دستی، برقی، پنوماتیک، هیدرولیک |
| کاربرد: | سیالات مایع و گازی، مواد شیمیایی |
ساختار و اجزای شیر پروانه‌ای فولادی
| جزء | توضیحات |
|---|---|
| بدنه (Body) | پوسته اصلی که از جنس فولاد (کربنی یا ضدزنگ) ساخته شده و اجزای داخلی را نگه می‌دارد. طراحی آن معمولاً به صورت وافل (Wafer)، لاگ (Lug) یا فلنج‌دار (Flanged) است. |
| دیسک (Disc) | بخشی که داخل شیر قرار دارد و با چرخش، جریان سیال را کنترل می‌کند. دیسک معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ یا کروم ساخته می‌شود. |
| استم (Stem) | میله‌ای که دیسک را به عملگر متصل می‌کند و حرکت چرخشی آن را کنترل می‌کند. |
| سیل یا آب‌بند (Seal) | حلقه‌ای که در محل اتصال دیسک و بدنه قرار دارد تا از نشتی جلوگیری کند. این سیل معمولاً از لاستیک مقاوم یا PTFE ساخته می‌شود. |
| عملگر (Actuator) | مکانیزمی که برای چرخاندن دیسک استفاده می‌شود. این عملگر می‌تواند دستی (دسته)، برقی، پنوماتیک یا هیدرولیک باشد. |
نحوه عملکرد شیر پروانه‌ای فولادی
- دیسک در مرکز شیر قرار دارد و با چرخش ۹۰ درجه، جریان را باز یا بسته می‌کند.
- حالت باز: دیسک موازی با جریان سیال است و سیال به راحتی عبور می‌کند.
- حالت بسته: دیسک عمود بر جریان سیال است و مسیر جریان را مسدود می‌کند.
مزیت های شیر پروانه‌ای فولادی
| مزیت | توضیحات |
|---|---|
| طراحی ساده و فشرده | ساختار سبک و فضای اشغال کم. |
| عملکرد سریع | باز و بسته شدن سریع با چرخش ۹۰ درجه. |
| مناسب برای سایزهای بزرگ | در خطوط لوله با قطرهای بزرگ (حتی بالای ۴۸ اینچ) استفاده می‌شود. |
| قابلیت تنظیم جریان | دیسک می‌تواند در زوایای مختلف تنظیم شود تا جریان را کنترل کند. |
| مقاومت بالا | فولاد مقاوم در برابر فشار، دما و خوردگی. |
| تنوع در اتصال | اتصال‌های مختلف (وافل، لاگ، فلنج‌دار) متناسب با نیاز سیستم. |
این محصول با وزن سبک و طراحی فشرده خود، به دلیل ساختار ساده‌اش، نسبت به شیرهای مشابه وزن کمتری دارد. نصب و نگهداری آن بسیار آسان است و به‌سادگی قابل تعمیر است. همچنین، این شیر عملکرد سریعی دارد و باز و بسته شدن آن در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام می‌شود. از لحاظ اقتصادی، گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه به شمار می‌آید و در مقایسه با شیرهای کروی یا کشویی، به‌ویژه در سایزهای بزرگ، قیمت مناسب‌تری دارد. این محصول با کارایی بالا در فشارهای متوسط و جریان‌های زیاد، انتخابی ایده‌آل برای کاربردهای متنوع صنعتی است.
انواع شیر پروانه‌ای فولادی
به طور کلی شیرآلات صنعتی را می‌توان بر اساس سه دسته‌بندی اصلی تعریف کرد:۱٫ بر اساس نوع اتصال:
- وافل (Wafer): این نوع اتصال با طراحی ساده و وزن سبک، میان دو فلنج لوله قرار می‌گیرد و با پیچ محکم می‌شود.
- لاگ (Lug): دارای پیچ‌هایی برای اتصال مستقیم به فلنج است و برای خطوطی مناسب است که امکان جدا کردن بخش‌هایی از لوله ضروری باشد.
- فلنج‌دار (Flanged): این نوع دارای فلنج یکپارچه است که نصب آن را آسان‌تر کرده و مقاومت بالایی به ساختار می‌بخشد.
۲٫ بر اساس نوع عملگر:
- دستی (Manual): با استفاده از دسته یا اهرم کنترل می‌شود و برای کاربردهای ساده و سبک مناسب است.
- برقی (Electric): به کمک موتور الکتریکی کنترل می‌شود و برای اتوماسیون و کنترل از راه دور کاربرد دارد.
- پنوماتیک (Pneumatic): با استفاده از فشار هوا عمل می‌کند و سرعت عمل بالایی دارد.
- هیدرولیک (Hydraulic): با فشار مایع کار می‌کند و برای فشارهای بالا مناسب است.
۳٫ بر اساس مواد دیسک و بدنه:
- فولاد کربنی: مناسب برای سیالات غیرخورنده و کاربردهای عمومی.
- فولاد ضدزنگ: برای سیالات خورنده یا دماهای بالا طراحی شده است و مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد.
این تقسیم‌بندی‌ها بر اساس نیاز کاربردی و شرایط محیطی، انتخاب مناسبی را برای انواع صنایع فراهم می‌کنند.
| دسته‌بندی | ویژگی‌ها |
|---|---|
| بر اساس نوع اتصال | وافل (Wafer): طراحی ساده و سبک. بین دو فلنج لوله قرار می‌گیرد و با پیچ محکم می‌شود. لاگ (Lug): دارای پیچ‌هایی برای اتصال مستقیم به فلنج. مناسب برای خطوطی که نیاز به جدا کردن بخش‌هایی از لوله دارند. فلنج‌دار (Flanged): دارای فلنج یکپارچه برای نصب آسان و مقاومت بالا. |
| بر اساس نوع عملگر | دستی (Manual): با دسته یا اهرم کنترل می‌شود. برقی (Electric): کنترل توسط موتور الکتریکی. پنوماتیک (Pneumatic): با استفاده از فشار هوا عمل می‌کند. هیدرولیک (Hydraulic): با استفاده از فشار مایع عمل می‌کند. |
| بر اساس مواد دیسک و بدنه | فولاد کربنی: برای سیالات غیرخورنده. فولاد ضدزنگ: برای سیالات خورنده یا با دمای بالا. |
معایب شیر پروانه‌ای فولادی
شیرهای پروانه‌ای با وجود مزایای متعدد، دارای محدودیت‌هایی نیز هستند که باید در هنگام انتخاب آن‌ها مد نظر قرار گیرد:
- محدودیت در آب‌بندی کامل: در کاربردهایی با فشارهای بسیار بالا یا سیالات گازی، احتمال نشتی اندک وجود دارد که ممکن است کارایی سیستم را تحت تأثیر قرار دهد.
- محدودیت در فشارهای بالا: این نوع شیر برای فشارهای بسیار زیاد طراحی نشده و در چنین شرایطی گزینه‌ی مناسبی نیست.
- ایجاد افت فشار جزئی: حتی در حالت باز، دیسک شیر در مسیر جریان قرار دارد که ممکن است باعث ایجاد افت فشار جزئی در سیستم شود.
این محدودیت‌ها معمولاً در شرایط خاص صنعتی یا در پروژه‌هایی با نیازهای ویژه ممکن است مورد توجه قرار گیرند.
کاربردهای شیر پروانه‌ای فولادی
| صنعت | کاربرد |
|---|---|
| صنایع نفت و گاز | برای انتقال و کنترل جریان نفت و گاز. |
| صنایع پتروشیمی | برای مواد شیمیایی خورنده. |
| سیستم‌های آب و فاضلاب | در خطوط انتقال آب و تصفیه‌خانه‌ها. |
| نیروگاه‌ها | برای کنترل بخار و آب در سیستم‌های حرارتی. |
| صنایع غذایی و دارویی | با استفاده از فولاد ضدزنگ برای رعایت بهداشت. |
| کاربردهای دریایی | برای خطوط لوله کشتی‌ها و تجهیزات دریایی. |
شیرهای پروانه‌ای در صنایع مختلف به دلیل ویژگی‌های خاص خود کاربرد گسترده‌ای دارند، از جمله:
- صنایع نفت و گاز: برای انتقال و کنترل جریان نفت و گاز، این شیرها به دلیل قابلیت اطمینان بالا و طراحی مناسب انتخاب می‌شوند.
- صنایع پتروشیمی: در مواجهه با مواد شیمیایی خورنده، این شیرها با مواد مقاوم تولید می‌شوند تا دوام و کارایی لازم را ارائه دهند.
- سیستم‌های آب و فاضلاب: استفاده از این شیرها در خطوط انتقال آب و تأسیسات تصفیه‌خانه‌ها به دلیل نصب آسان و مقاومت در برابر خوردگی بسیار رایج است.
- نیروگاه‌ها: در سیستم‌های حرارتی نیروگاه‌ها، کنترل بخار و آب با استفاده از این شیرها انجام می‌شود، به ویژه به دلیل تحمل دماهای بالا.
- صنایع غذایی و دارویی: با استفاده از فولاد ضدزنگ، این شیرها در شرایطی که رعایت بهداشت ضروری است، انتخاب می‌شوند.
- کاربردهای دریایی: برای خطوط لوله کشتی‌ها و تجهیزات دریایی، این شیرها به دلیل مقاومت در برابر آب شور و شرایط سخت دریایی مناسب هستند.
این کاربردهای متنوع نشان‌دهنده‌ی انعطاف‌پذیری بالای این نوع شیرها در صنایع مختلف است.
شیر پروانه‌ای فولادی به دلیل طراحی ساده، وزن کم و عملکرد سریع، یکی از بهترین گزینه‌ها برای کنترل و قطع جریان سیالات است. این شیر به‌ویژه برای خطوط لوله با سایزهای بزرگ و سیستم‌هایی که نیاز به عملکرد سریع دارند، مناسب است. انتخاب این شیر باید بر اساس نوع سیال، فشار، دما و نیاز سیستم انجام شود.
