شیر پروانه‌ای: کاربردها، مزایا و نحوه انتخاب
شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve) یکی از پرکاربردترین شیرآلات صنعتی است که در سیستم‌های لوله‌کشی برای کنترل جریان سیالات استفاده می‌شود. این شیر به‌دلیل طراحی ساده، عملکرد سریع و هزینه‌ی مقرون‌به‌صرفه، در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، آب و فاضلاب، و صنایع شیمیایی کاربرد گسترده‌ای دارد. در این مقاله، به بررسی کامل شیر پروانه‌ای، انواع آن، کاربردها، مزایا و نحوه انتخاب مناسب می‌پردازیم.
شیر پروانه‌ای چیست؟
شیر پروانه‌ای یک شیر ربع‌گرد است که از یک دیسک دایره‌ای برای تنظیم یا قطع جریان سیال استفاده می‌کند. این دیسک حول محور مرکزی خود می‌چرخد و با چرخش 90 درجه، مسیر جریان سیال را باز یا بسته می‌کند. این شیر به‌دلیل طراحی فشرده و سبک، برای سیستم‌های لوله‌کشی با قطرهای بزرگ مناسب است.
عملکرد شیر پروانه‌ای
عملکرد شیر پروانه‌ای بسیار ساده است:
باز شدن شیر: دیسک به موازات جریان سیال می‌چرخد و مسیر را باز می‌کند.
بسته شدن شیر: دیسک به‌صورت عمودی نسبت به جریان سیال قرار می‌گیرد و مسیر را مسدود می‌کند.
تنظیم جریان: با چرخش جزئی دیسک، می‌توان جریان سیال را به‌صورت نیمه‌باز کنترل کرد.
مزایای عملکرد شیر پروانه‌ای:
سرعت بالا در باز و بسته شدن.
قابلیت کنترل جریان در حالت نیمه‌باز.
مقاومت کم در برابر جریان در حالت کاملاً باز.
ساختار شیر پروانه‌ای
شیر پروانه‌ای از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است:
بدنه شیر (Body)
بدنه شیر پروانه‌ای بین فلنج‌های لوله قرار می‌گیرد و معمولاً از جنس چدن، فولاد کربنی، فولاد ضدزنگ یا PVC ساخته می‌شود.
دیسک (Disk)
دیسک به عنوان دروازه‌ای عمل می‌کند که جریان سیال را متوقف یا کنترل می‌کند. این دیسک می‌تواند از جنس فولاد ضدزنگ، آلومینیوم برنز یا PVC باشد.
نشیمنگاه (Seat)
نشیمنگاه یک الاستومر یا فلز ضد نشتی است که داخل بدنه شیر را می‌پوشاند و دیسک را در موقعیت بسته نگه می‌دارد.
ساقه (Stem)
ساقه شیر، دیسک را به مکانیزم عملگر متصل می‌کند و گشتاور ایجاد شده را منتقل می‌کند.
آب‌بند (Seal)
آب‌بند یا درزگیر در چندین نقطه اتصال داخل شیر پروانه‌ای وجود دارد تا از نشتی جلوگیری کند.
انواع شیر پروانه‌ای
بر اساس نوع بدنه
فلنجی (Flanged): دارای فلنج کامل برای نصب در خط لوله فلنجی.
ویفری (Wafer): بین دو فلنج قرار می‌گیرد و پیچ‌های اتصال از هر دو فلنج عبور می‌کنند.
تمام فلنجی (Fully Lugged): دارای لبه‌های رزوه‌دار برای اتصال محکم به فلنج.
کوپلینگ شیاردار (Groove Coupling): با لوله‌های شیاردار مجاور متصل می‌شود.
بهداشتی (Hygienic): برای صنایع غذایی و دارویی طراحی شده است.
بر اساس ساختار
هم مرکز (Concentric): محور دیسک از مرکز سوراخ لوله عبور می‌کند.
غیر هم مرکز (Eccentric): محور دیسک از مرکز سوراخ لوله فاصله دارد و شامل انواع تک آفست، دو آفست و سه آفست می‌شود.
عملگر شیر پروانه‌ای
شیرهای پروانه‌ای می‌توانند با انواع عملگرها کنترل شوند:
دستی (Manual): با فلکه، میله یا اهرم کنترل می‌شود.
پنوماتیک (Pneumatic): با هوای فشرده عمل می‌کند.
برقی (Electric): با موتور الکتریکی کنترل می‌شود.
هیدرولیک (Hydraulic): برای کاربردهای با فشار بالا استفاده می‌شود.
کاربردهای شیر پروانه‌ای
شیرهای پروانه‌ای در صنایع زیر کاربرد گسترده‌ای دارند:
صنعت آب و فاضلاب: کنترل جریان آب و فاضلاب.
صنایع نفت و گاز: انتقال گاز، نفت و فرآورده‌های نفتی.
صنایع شیمیایی: کنترل سیالات خورنده و مواد شیمیایی.
نیروگاه‌ها: سیستم‌های خنک‌کننده و دیگ‌های بخار.
مزایای استفاده از شیر پروانه‌ای
سرعت بالا در عملکرد: باز و بسته شدن سریع.
سبک و فشرده: طراحی کوچک و وزن سبک.
مقرون‌به‌صرفه: هزینه کم‌تر نسبت به سایر شیرها.
مقاوم در برابر خوردگی و فشار: با استفاده از متریال‌های مناسب.
نحوه نصب و نگهداری شیر پروانه‌ای
نصب: شیر پروانه‌ای معمولاً بین دو فلنج نصب می‌شود. برای عملکرد بهینه، محور دیسک و مسیر جریان باید به‌درستی تراز شوند.
نگهداری: بررسی‌های دوره‌ای برای اطمینان از سلامت دیسک و آب‌بندی‌ها ضروری است.
خرید شیر پروانه‌ای
برای خرید شیر پروانه‌ای با سایزها و متریال‌های مختلف، می‌توانید به فروشگاه‌های معتبر مانند پایپ فیتینگ مراجعه کنید. برای دریافت مشاوره و پیش‌فاکتور، با شماره 02136055307 تماس بگیرید.
پرسش‌های متداول (FAQ)
1. چه نوع متریالی برای دیسک شیر پروانه‌ای مناسب است؟
پاسخ: بسته به نوع سیال و دمای کاری، متریال‌هایی مانند استنلس استیل، آلومینیوم برنز و PVC برای دیسک شیر پروانه‌ای مناسب هستند.
2. در چه صنایعی استفاده از شیر پروانه‌ای رایج است؟
پاسخ: شیر پروانه‌ای در صنایع آب و فاضلاب، نفت و گاز، شیمیایی و نیروگاهی کاربرد دارد.
3. آیا شیر پروانه‌ای برای سیالات خورنده مناسب است؟
پاسخ: بله، با استفاده از متریال‌هایی مانند PTFE و فولاد ضدزنگ، این شیرها برای سیالات خورنده مناسب هستند.
