شیر پروانه ای (Butterfly Valve) یک نوع شیر کنترلی است که برای کنترل و قطع یا راه اندازی جریان سیال در سیستم های لوله کشی و صنعتی استفاده می شود. این نوع شیر به دلیل ساختار ساده، عملکرد سریع، قابلیت کنترل جریان بزرگ، هزینه نسبتا کم و کاربرد های گسترده در صنایع مختلف، بسیار محبوب است. شیر پروانه ای دارای ساختار ساده می باشد، که شامل یک دیسک استوانه ای است که در داخل یک لوله قرار دارد و با چرخش ۹۰ درجه این دیسک، جریان سیال کنترل می شود. وقتی دیسک در جهت عمود بر جریان قرار می گیرد، جریان مسدود و شیر بسته می شود و وقتی دیسک موازی با جریان قرار می گیرد، جریان را باز می کند. این شیر ها به صورت دستی یا با استفاده از اتوماسیون و مکانیزم های الکتریکی، هیدرولیکی و پنوماتیک کنترل می شوند.
در این مقاله با پترو صنعت دژکاوه همراه باشید تا به انواع شیر پروانه ای و موارد استفاده از آن ها می پردازیم.
ساختار و اجزاء شیر پروانه ای
در ادامه ساختار و اجزاء شیر پروانه ای را به صورت کامل توضیح داده ایم.
- دیسک (Disc): دیسک، قطعه ای مسطح و گرد است که با چرخش در داخل محفظه جریان، جریان سیال را کنترل می کند. دیسک به محور چرخشی درون بدنه شیر متصل است.
- بدنه (Body): بدنه بخشی است که در آن دیگر اجزاء قرار می گیرد و به صورت دایره ای طراحی شده است و جریان سیال را از طریق دیسک عبور می دهد. بدنه معمولا از فولاد، فولاد ضد زنگ یا مواد کامپوزیت ساخته می شود.
- محور (Stem): محور درونی، که دیسک روی آن قرار دارد، و با چرخش، دیسک را حرکت می دهد. محور معمولا از فولاد ضد زنگ ساخته شده است.
- دسته (Handle): دسته به محور متصل است و با چرخش دسته، دیسک باز و بسته می شود.
- مهره ها و پیچ ها (Bolts and Nuts): مهره ها و پیچ ها برای اتصال اجزاء مختلف شیر پروانه ای به هم استفاده می شوند.
- پکینگ ها (Packing): پکینگ ها در نقاط مختلف شیر به کار می روند تا از نشتی سیال جلوگیری کنند.
در کل، ساختار و اجزاء شیر پروانه ای به صورت ساده و کارآمد طراحی شده اند تا جریان سیال را به طور سریع و دقیق کنترل کنند.
کاربرد شیر پروانه ای
شیر پروانه ای به عنوان یکی از انواع شیرهای صنعتی، در بسیاری از بخش ها و صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. در این بخش به موارد استفاده شیر پروانه ای اشاره کرده ایم.
- صنایع نفت و گاز: شیرهای پروانه ای در صنایع نفت و گاز برای کنترل جریان سیالات مختلف مانند نفت خام، گاز طبیعی، آب و فاضلاب، گازهای صنعتی و غیره استفاده می شوند.
- صنایع پتروشیمی: در صنایع پتروشیمی، شیرهای پروانه ای برای کنترل جریان سیالات شیمیایی مانند اسید ها، قلیا ها، حلال ها و مواد شیمیایی دیگر استفاده می شوند.
- صنایع آب و فاضلاب: در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب، شیرهای پروانه ای برای کنترل جریان آب، فاضلاب و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند.
- صنایع برق: در صنایع برق ، شیرهای پروانه ای برای کنترل جریان خنک کننده ها، بخار، آب خنک و سایر سیالات استفاده می شوند.
- صنایع غذایی: در صنایع غذایی، شیرهای پروانه ای برای کنترل جریان سیالات مختلف مانند روغن ها و غیره استفاده می شوند.
مزایای شیر پروانه ای
شیر پروانه ای دارای مزایای زیادی است که آن را به یک گزینه محبوب در صنایع مختلف تبدیل کرده است. برخی از مزایای شیر پروانه ای عبارتند از:
- شیرهای پروانه ای قابلیت کنترل دقیق جریان سیال را دارند.
- وزن آن سبک و اندازه آن نیز کوچک است که نصب و استفاده آن ها را آسان می کند.
- ساختاری ساده، عمر طولانی و با دوام دارد.
- شیر پروانه ای در برابر خوردگی و فشار مقاوم است.
- این نوع شیر ها می توانند در دما ها و فشارهای بالا و در شرایط سخت و صنعتی استفاده شوند.
- سازگاری با سیالات مختلف را دارد.
- افت فشار بسیار پایین است.
انواع شیر پروانه ای و موارد استفاده از آن ها
در این بخش از مقاله انواع شیر پروانه ای و موارد استفاده از آن ها را شرح داده ایم.
شیر های پروانه ای بر اساس نحوه اتصال و نوع عملگر و جنس، دسته بندی می شوند.
دسته بندی انواع شیر پروانه ای و موارد استفاده از آن ها:
انواع شیر پروانه ای بر اساس نوع اتصال
- شیر پروانه ای فلنجی:
در این نوع، شیرها بین دو فلنج قرار می گیرند و با فشار در موقعیت خود نگه داری می شوند. این نوع شیرها در فضاهای محدود که نیاز به اندازه کوچکتر دارند، مورد استفاده قرار می گیرند.
- شیر پروانه ای ویفری:
این نوع شیر میان فلنج های خط لوله و فلنج های پیچ شده که بدنه شیر را احاطه کرده اند، نصب می شوند. از این نوع شیر برای فرایند های کم فشار استفاده می شود.
- شیر پروانه ای لاگ:
در این مدل شیر، برآمدگی هایی روی بدنه وجود دارد که پیچ ها و بدنه به آن متصل می شود و برای استفاده در فرایند های پر فشار مناسب است.
- شیر پروانه ای جوشی:
شیر پروانه ای جوشی به طور مستقیم به خط لوله جوش می خورند. این نوع شیر، مناسب برای استفاده در سیستم هایی که فشار بالایی دارند است.
انواع شیر پروانه ای بر اساس جنس
- شیر پروانه ای چدنی با دیسک استیل:
این نوع شیر مقاومت بالایی دارد و برای استفاده در سیستم هایی که جریان سیال خورنده دارد مناسب است.
- شیر پروانه ای چدنی با دیسک پلاستیکی:
این مدل شیر در سیستم هایی که جریان سیال غیر خورنده دارد مناسب است.
- شیر پروانه ای فولادی:
این شیر برای سیالاتی که غیر خورنده هستند مانند آب، روغن و گاز در دمای 30- تا 400 درجه سانتی گراد، مناسب است و استفاده می شود.
- شیر پروانه ای استنلس استیل:
با توجه به ویژگی های استنلس استیل، شیرهای پروانه ای از این جنس برای محیط هایی که با خوردگی و تأثیرات شیمیایی مواجه هستند استفاده می شوند. از این رو، آن ها در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، کاغذ سازی و همچنین در سیستم های کنترل سوخت استفاده می شوند.
- شیر پروانه ای چدن داکتیل:
این نوع شیر مقاومت بالایی در برابر سایش دارد. در واقع به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار، استحکام ساختاری، طول عمر طولانی و قابلیت عملکرد در شرایط سخت، در مواردی که نیاز به یک شیر قوی و قابل اعتماد است، مورد استفاده قرار می گیرد.
- شیر پروانه ای UPVC:
این مدل شیر ارزان تر از سایر شیر ها است و مناسب برای باز و بسته کردن در گشتاور پایین است.
انواع شیر پروانه ای بر اساس عملگر
- شیر پروانه ای اهرمی:
این نوع شیر با دست باز و بسته می شود و برای سایز های پایین کاربرد دارد. به دلیل ساختار ساده، عملکرد قابل اعتماد و قابلیت نصب و استفاده آسان، در سیستم های آب و فاضلاب، تهویه و صنایع شیمیایی استفاده می شود.
- شیر پروانه ای گیربکسی:
در شیر های بزرگ از گیربکس استفاده می شود که عملکرد شیر را ساده می کند. با چرخش فلکه متصل به محور شیر، شیر را باز و بسته می کند. این نوع شیر در سیستم هایی که نیاز به قدرت بالا و کنترل دقیق دارند استفاده، می شود.
- شیر پروانه ای هیدرولیکی:
این شیرها با استفاده از نیروی هیدرولیکی، پروانه را در داخل محفظه شیر به صورت یک چرخش باز و بسته می کنند. به دلیل عملکرد سریع، عمر طولانی، کنترل دقیق جریان و قابلیت اتوماسیون، در بسیاری از سیستم های صنعتی که نیاز به کنترل جریان دارند، استفاده می شوند.
- شیر پروانه ای پنوماتیک:
شیر پروانه ای پنوماتیک یک نوع شیر کنترل جریان است که برای باز و بسته کردن پروانه از قدرت هوا استفاده می کند. این شیر ها، با استفاده از نیروی هوا یا گاز باز و بسته می شوند. به دلیل عملکرد سریع، کنترل دقیق جریان، قابلیت اتوماسیون و قابلیت اعمال فشار بالا در شرایط مختلف، در بسیاری از سیستم های صنعتی که نیاز به کنترل جریان دارند، استفاده می شوند.
کلام آخر
در این مقاله سعی کردیم به صورت کامل شیر پروانه ای و موارد استفاده از آن ها را شرح دهیم و انواع شیر پروانه ای را توضیح دهیم.
