نحوه عملکرد باترفلای ولو

شیر پروانه‌ای چیست؟

شیر پروانه‌ای یا باترفلای ولو از دسته شیرهای ربع‌گرد است که برای باز و بسته کردن و تنظیم جریان سیال به کار می‌رود. شیر پروانه‌ای يكي از ساده‌ترين انواع شیرآلات صنعتی است كه كاربرد آن در واحدهاي نفت و پتروشيمي متداول‌­تر است. با این وجود، کاربرد گسترده‌ای در سایر صنایع نیز دارد. 

ساختمان شیر پروانه‌ای از يك بدنه معمولی، يك صفحه مدور كه تقريباً در وسط قرار دارد، یک دیسک جهت باز و بسته شدن مسیر سایل و لاستیک آببندی تشكيل شده است. اين صفحه حول ميله‌ای در حدود ۹۰ درجه می‌گردد و باز و بسته کردن آن بصورت دستی بسیار ساده است؛ کافی است اهرم شیر پروانه‌ای را به اندازه 90 درجه حول محور بچرخانید، شیر به سادگی باز و بسته خواهد شد. با اینکه در طول فرایند باز و بسته شدن جریان، دیسک در مسیر سیال قرار دارد، افت فشار چندانی ایجاد نمی‌کند؛ زیرا در حالت کاملا باز، دیسک موازی با خط لوله و محور حرکت جریان سیال قرار می‌گیرد.

برای آگاهی از آخرین لیست قیمت و خرید اتواع شیر آلات صنعتی می توانید با شماره تماس 09122805383 در ارتباط باشید.

شیرهای پروانه‌ای چدنی میراب از نظر نوع اتصال به دو دسته تقسیم می‌شوند:

در نوع متداول شیر پروانه‌ای از لاستیک‌های آب‌بندی الاستومری استفاده می‌شود، با وجود این، بسته به نوع کاربرد می­‌توان از رینگ‌های سخت نیز برای این منظور استفاده کرد. محرك یا عملگر شیر پروانه‌ای ممكن است بر اساس سایز و نوع کاربرد آن به صورت دستي باشد يا در سایزهای بزرگ‌تر به‌وسيله گیربکس فشار هوا يا برق فعال شوند. شیر پروانه‌ای را در اندازه‌‌های مختلفی از ۱ اينچ الي ۲۴ اينچ می‌سازند که سایزهای متداول آن عبارتند از 2، 1/2 2، 3 الی 12 اینچ. 

برای سفارش شیر پروانه‌ای سایز بزرگ (بزرگتر از 12 اینچ) با کارشناسان ولو ایران تماس بگیرید.

انواع شیر پروانه‌ای از لحاظ جنس بدنه

شیر پروانه‌ای بسته به کاربرد آن و نوع سیالی که در سیستم جریان دارد ممکن است از متریال مختلفی ساخته شوند. انواع متداول شیر پروانه‌ای از نظر جنس بدنه عبارتند از:

	این جنس از شیر پروانه‌ای در سیستم‌هایی که سیال غیر خورنده در آن جریان دارد استفاده می شود.
شیر پروانه‌ای چدنی با دیسک استیل	این جنس شیر پروانه‌ای برای مواردی است که سیال خورنده در سیستم در جریان است (شیر پروانه‌ای فلنج‌دار مستثنی است و دیسک استیل ندارد). در شرایط خاصی که علاوه بر خورندگی، سیال حاوی کلر یا نمک باشد استفاده از دیسک استنلس استیل توصیه می‌شود.
	بیشترین کاربرد شیر پروانه‌ای استنلس استیل در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز، صنایع دریایی، سیستم‌های کنترل سوخت، صنعت کاغذسازی و خمیر کاغذ و به‌طور کل محیط‌های خورنده است. شیر پروانه‌ای استنلس استیل برای سیالات غیر خورنده با دمای بسیار پایین (از 268- درجه) یا بسیار بالا (تا 649 درجه) نیز مناسب است.
	شیر پروانه‌ای فولادی عموما برای سیالات غیر خورنده مانند آب، روغن و گاز در دماهای بین (30-) تا 400 درجه سانتیگراد مناسب‌اند.
	این شیرها قیمت بسیار پایین­‌تری دارند، به آسانی نصب و بهره‌برداری می‌شوند و گشتاور مورد نیاز برای باز و بسته کردن آن‌ها پایین است.

انواع شیر پروانه‌ای از نظر موقعیت پروانه (سنتریک و خارج از مرکز)

شیر پروانه‌ای از نظر موقعیت قرار گیری پروانه به دو نوع سنتریک یا کم فشار و خارج از مرکز یا عملکرد بالا تقسیم می‌شود. 

شیر پروانه‌ای سنتریک برای کارکرد کم دما و کم فشار طراحی می‌شود که در آن محور دیسک و شفت سنتریک هستند. زمانی که شیر در حالت باز قرار دارد، دیسک جریان را به دو قسمت مساوی تقسیم می‌کند و خود دیسک در وسط جریان و موازی با آن قرار می‌گیرد. در این نوع شیر پروانه‌ای، از آب‌بند ارتجاعی (آب‌بند نرم) از جنس EPDM، NBR، Viton و … برای آب‌بندی استفاده می‌گردد و علاوه بر آب‌‌بند، ممکن است با توجه به نوع کاربری از پوشش داخلی نیز برای آن استفاده گردد. 

در این نوع شیر پروانه‌ای، دمای عملکرد شیر به نوع لاستیک آب‌بند مورد استفاده در آن و قابلیت تحمل دمایی لاستیک آب‌بند بستگی دارد. شیر پروانه‌ای سنتریک معمولا در کلاس‌های 150 و 300 تولید می‌شوند.

در نوع دیگری از شیر پروانه‌ای که به عملکرد بالا یا خارج از مرکز نیز معروف است، دیسک خارج از مرکز شیر قرار دارد و محور شفت نیز خارج از مرکز دیسک قرار دارد. این نوع شیرآلات صنعتی برای باز و بسته کردن و هم چنین قطع و وصل سریع جریان استفاده می‌شوند. 

خصوصیات و کاربرد شیر پروانه‌ای

شیر پروانه‌ای برای باز و بسته کردن و کنترل جریان در سرویس های مختلف سیالات، بخصوص مایعات غلیظ، به‌کار می‌رود. یکی از مهم‌ترین ویژگی شیر پروانه‌ای عملکرد سریع در کنار افت فشار پایین است. تنها در یک ربع چرخش اهرم، شیر از حالت کاملا بسته به حالت کاملا باز و بر عکس تغییر وضعیت می‌دهد. از این شیر می‌توان هم برای جریانات کم فشار و با دمای پایین استفاده کرد و هم برای جریانات پرفشار و با دمای بالا. 

شیر پروانه‌ای به ویژه در سیستم‌هایی که جلوگیری از افت فشار اهمیت بالایی دارد، از محبوبیت بالایی برخوردار است. استفاده از شیر پروانه‌ای راهکاری نسبتا کم هزینه و تعمیر و نگهداری آن ساده‌تر است. از شیر پروانه‌ای در سیستم‌هایی که در آن‌ها حجم بالایی از آب جابه‌جا می‌شود نیز استفاده می‌شود. در صنایع مختلف عمدتا در سیستم‌های زیر از شیر پروانه‌ای استفاده می شود:

1. سیستم‌های خنک کننده و سیستم‌های اطفا حریق
2. مایعات غلیظ نظیر دوغاب 
3. سرویس‌های وکیوم و مکش
4. در سیستم‌های مربوط به صنایع غذایی، دارویی، نفت و گاز، پتروشیمی، کاغذ و خمیر کاغذ و بسیاری صنایع دیگر 
5. سیستم‌های پر فشار و دما بالای بخار و آب 
6. سیستم‌های گاز و هوای فشرده
7. در لوله‌كشي آب و فاضلاب
8. سیستم‌های هيدروليكي

عملگرهای شیر پروانه‌ای

برای شیر پروانه‌ای بر اساس سایز، محل به کارگیری و گشتاور مورد نیاز برای باز و بسته کردن شیر، ممکن است از عملگرهای دستی، گیربکسی، برقی، پنوماتیکی یا کنترلی استفاده شود که عملگر دستی متداول‌ترند و برای شیر پروانه‌ای با سایز کوچک و متوسط استفاده می‌شوند. 

تفاوت شیر پروانه‌ای ویفری، لاگ تایپ و فلنج‌دار

اجزای اصلی ساختمان شیر پروانه‌ای عبارت‌اند از بدنه دایره‌ای، دیسک گرد، بوش، لاستیک آب‌بندی، دیسک، شفت بلند و کوتاه، اورینگ، واشر آب‌بندی، درپوش انتهایی. شیر پروانه‌ای از نظر نوع اتصال نیز به دو نوع فلنج‌دار و بدون فلنج تقسیم می‌شود.

شیر پروانه‌ای بدون فلنج جهت استفاده بین دو فلنج قرار می گیرد که به نوع ساده آن شیر پروانه‌ای ویفری می‌گویند. شیر پروانه‌ای ویفری در سایزهای متوسط دو عدد گوشواره در قسمت بالا دارد. همچنین، در سایزهای بزرگ چهار عدد گوشواره بصورت دوتایی در قسمت بالا و پایین سطح خارجی مجرای شیر قرار دارند که وظیفه کنترل وزن و ارتعاشات شیر در هنگام عبور جریان را به عهده دارند. شیر پروانه‌ای ویفری عموما در سایزهای زیر 12 اینچ تولید می‌شوند. 

شیر پروانه‌ای بدون فلنج، علاوه بر نوع ویفری، نوع دیگری نیز دارد که به آن می‌گویند. شیر پروانه‌ای لاگ تایپ یا انتهای خط، دارای چهار الی بیست حلقه (بسته به سایز شیر) در اطراف محیط خارجی مجرای اصلی شیر است که با قرار گرفتن در بین دو فلنج به آن­ها پیچ و مهره می‌شود. در واقع، تفاوت اصلی شیر پروانه‌ای لاگ و شیر پروانه فلنج‌دار در این است که شیر پروانه‌ای فلنج‌دار دارای دو سطح دایره‌ای سوراخ‌کاری شده (گوشواره) در دو سمت شیر است که حالت فلنج دارد، در حالی که در شیر پروانه‌ای لاگ تایپ، بسته به سایز شیر، چهار الی بیست حلقه متصل به محیط خارجی شیر، تنها، محل عبور پیچ فلنج های متصل به خط لوله است که به تثبیت شیر کمک می کند. 

اجزای شیر پروانه‌ای گیربکسی

مزایا و معایب شیر پروانه‌ای

طبیعتا همانند سایر انواع شیرآلات صنعتی، شیر پروانه‌ای نیز مزایا و معایب خود را دارد که در جدول زیر به آنها اشاره شده است: 

به دلیل طراحی خاص خود، نسبت به سایر انواع   شیرآلات، نظیر شیر سوزنی و شیر فلکه کشویی، نیاز به فضای کمتری دارد. وزن سبک به دلیل ربع گرد بودن، به راحتی باز و بسته می‌شود و زمان کمتری برای باز و بسته شدن نیاز دارد. گسترده سایز بالا از 1 اینچ تا 24 اینچ افت فشار پایین  قابلیت نصب در حالت های مختلف افقی، عمودی و…

× کاویتاسیون و خفگی جریان دو نگرانی عمده در استفاده از شیر پروانه‌ای است.  × حرکت دیسک کنترل نشده و تحت تأثیر تلاطم جریان است.  × دیسک با زاویه بین 30 تا 80 درجه باز می‌شود.  × محل نصب شیر و جهت نصب آن متاثر از سایر اجزای پایپینگ است.

بنابه آنچه در مورد معایب شیر پروانه‌ای در جدول بالا گفته شد، در به‌کارگیری این شیرها مواردی را باید در نظر گرفت که این موارد در ادامه آمده است:

به دلیل اینکه دیسک شیر پروانه‌ای کنترل نشده است، قابلیت عملکردی شیر تحت تاثیر خصوصیات جریان قرار دارد. بنابراین، شیر پروانه‌ای نباید در قسمت پایین دست منبع تلاطم جریان از جمله نازل تخلیه پمپ، زانو، شیر کنترل یا انشعاب T شکل قرار گیرد. برای به حداقل رساندن اثرات تلاطم جریان باید شیر را به اندازه 4 تا 6 برابر قطر آن دورتر از منبع تلاطم جریان نصب کرد.

 همچنین، شفت شیر پروانه‌ای باید با قسمتی از زانو که جریان از آن خارج می‌شود و یا خروجی پمپ در یک صفحه قرار داشته باشند (از نظر پوزیشن فضایی). زمانی بیش از یک قطعه و یا اتصالات در قسمت بالا دست شیر پروانه‌ای وجود داشته باشد، در تعیین جهت شفت آن، قطعه مجاور و موقعیت مکانی آن نیز باید در نظر گرفته شود.   

هنگامی که از شیر پروانه‌ای برای کنترل سریع جریان استفاده می­‌شود، باید در قسمت پایین دست شیر طول مناسبی از لوله در نظر گرفته شود تا جریان متلاطم پیش از تغییر مسیر فرصت آرام شدن داشته باشد. 

شیر پروانه‌ای اساسا یک شیر دوطرفه است. بنابراین، در شیر پروانه‌ای عملکرد بالا (دما و فشار بالا) و برخی اوقات در مورد شیر پروانه‌ای کم دما و کم فشار، ممکن است به دلیل وجود بار رزرو بر روی دیسک، گشتاور فعال‌سازی بالاتری برای باز یا بسته کردن شیر نیاز باشد.   

شیر پروانه‌ای یا شیر کشویی، کدام یک مناسب‌ترند؟

در برخی موارد استفاده از شیر پروانه‌ای به استفاده از اولویت داده می‌شود که در زیر به تعدادی از این موارد اشاره می‌شود:

• عملیات نصب و راه‌اندازی شیر پروانه‌ای به دلیل وزن سبک و طراحی خاص آن، نسبت به شیر فلکه کشویی راحت‌تر است و فضای کم­تری اشغال می‌کند. این مورد به‌ویژه در شرایطی که محدودیت فضا وجود داشته باشد، بسیار حائز اهمیت است.
• باز و بسته کردن شیر پروانه‌ای نسبت به شیر فلکه کشویی سریع‌­تر انجام می‌گیرد. 
• شیر پروانه‌ای دارای شفت کوتاه‌تری نسبت به شیر فلکه کشویی است و این به معنی مشکلات کم‌تر در دسترسی است. 
• شیر پروانه‌ای به دلیل وزن کم و ملزومات کم هزینه، ارزان‌تر از شیر فلکه کشویی است.

شیر پروانه ای و پایپینگ در رادوکو

شیر پروانه‌ای چدنی ویفری اهرمی، لاگ تایپ و فلنج‌دار میراب

شیر پروانه‌ای ویفری میراب برای نصب بین فلنج‌هایی مناسب است که سوراخ‌کاری آن‌ها بر منطبق بر استاندارد DIN EN 1092-1 بوده و فشار کاری سیستم تا فشار 16 بار (کلاس 150) باشند (از سایز 300 به بالا طبق سفارش). در این نوع شیرها نیازی به واشر آب‌بندی نیست و استفاده از واشر آببندی عملکرد شیر را مختل می‌کند. شیر پروانه‌ای لاگ تایپ نیز جهت نصب در انتهای خط طبق مشخصات فوق عرضه می‌شود. 

  طراحی شیرهای پروانه‌ای فلنج‌دار میراب به صورت دوبار خارج از مرکز (double eccentric) است. مناسب بودن شکل و فرم پروانه برای عبور جریان، رینگ آب‌بندی یکپارچه، آب‌بندی از هر دو طرف، قابلیت تعویض و تنظیم لاستیک آب‌بندی در حالتی که شیر بسته است از مشخصات این شیر پروانه‌ای فلنج‌دار میراب است.