در مورد شیر پروانه ای بیشتر بدانیم
شیر پروانه‌ای چیست؟
شیر پروانه‌ای از دسته شیرهای ربع‌گرد است که برای باز و بسته کردن و تنظیم جریان سیال به کار می‌رود.
ساختمان شیر پروانه‌ای از یک بدنه معمولی، یک صفحه مدور که تقریباً در وسط قرار دارد، یک دیسک جهت باز و بسته شدن مسیر سایل و لاستیک آببندی تشکیل شده است.
یکی از ساده‌ترین انواع شیرآلات صنعتی است که کاربرد آن در واحدهای نفت و پتروشیمی متداول‌تر است. با این وجود، کاربرد گسترده‌ای در سایر صنایع نیز دارد.
این صفحه حول میله‌ای در حدود ۹۰ درجه می‌گردد و باز و بسته کردن آن بصورت دستی بسیار ساده است؛ کافی است اهرم شیر پروانه‌ای را به اندازه ۹۰ درجه حول محور بچرخانید، شیر به سادگی باز و بسته خواهد شد.
اجزای شیر پروانه ای چیست؟
شیرهای پروانه ای دارای بدنه‌ای کوتاه و دایره‌ای، اهرم محرک، یک دیسک گرد، سیت یا آب بندی فلزی یا نرم و یاتاقان های شفت بالا و پایین هستند که به توضیح برخی از آن‌ها میپردازیم:
محرک: به این قسمت دسته یا عملگر نیز گفته می‌شود. این عضو کنترل می‌کند که شیر پروانه ای تا چه حد باز یا بسته شده است. این محرک اغلب دستگیره‌ای است که ۹۰ درجه حرکت می‌کند، اما می‌تواند یک دستگیره ی چرخشی نیز باشد.
آب بندی: آب بندی شیر پروانه ای معمولاً از نوعی لاستیک ساخته می‌شود و این اطمینان را می‌دهد که هنگام بسته بودن شیر، دیسک محکم در جای خود قرار گیرد و در حالت بسته، آب عبور نکند.
اگر یک شیر پروانه‌ای به درستی کار نکند، احتمالاً آب بندی به طریقی آسیب دیده است.
دیسک: دیسک همان چیزی است که این نام را به یک شیر پروانه ای می‌دهد. هنگامی که دیسک میچرخد، شیر باز می‌شود و ظاهری شبیه پروانه به دیسک می‌دهد.
دیسک توسط محرک جابجا می‌شود و می‌تواند کاملاً بسته، کاملاً باز یا هر حالت دیگری بین این دو حالت نیز باشد.
بدنه: بدنه شیر پروانه همان چیزی است که آن را قادر می‌سازد به لوله‌ها و اتصالات وصل شود.
نحوه عبور جریان از شیرهای پروانه ای
با توجه به اینکه بیشترین جریان در شیر پروانه ای زمانی می افتد که بندآور حالت موازی نسبت به جریان داشته باشد لازم است که بدانیم در زوایای مختلفی که بند آور با جریان می سازد مقدار جریان عبوری از شیر چه مقدار خواهد بود.
۹۰ درجه هنگامی است که بندآور شیر پروانه ای کاملاً باز است و ۰ درجه هنگامی است که شیر کاملاً بسته است.
شیر پروانه ای با حرکت چرخشی برای قطع و وصل کردن جریان و همچنین تنظیم جریان مورد استفاده قرار می گیرد. شیر پروانه ای دارای عملکرد آسان و سریع می باشند چون ۹۰ درجه چرخش دستگیره ، مجرابند را از حالت کاملاً بسته به حالت کاملاً باز تغییر وضعیت می دهد . شیرهای پروانه ای بزرگتر دارای عملگرهایی مختلفی بصورت دستی،پنوماتیک،وهیدرولیک می باشد. این شیرها مزیتهای فراوانی نسبت به سایر شیرها دارند. خصوصاً در سایزهای بزرگ از این نمونه شیرها استفاده می گردد.
این شیر بر روی خطوط انتقال گاز و مایع در فشار های کم و جریان های Slurry مورد استفاده قرار می گیرد .استفاده از این شیر در فشارهای بالا به دلیل نشتی توصیه نمی شود.
از مزایای شیر پروانه ای سبکی وزن ، ارزانی قیمت ، نداشتن قطعات لغزنده و کشویی ، قابلیت کنترل ، ساخت صفحه دیسک از موارد مختلف فلزی و غیر فلزی می باشد. و از دیگر مزایای این شیرها نداشتن محفظه ای برای به دام انداختن سیال و در نتیجه جلوگیری از خوردگی می توان اشاره کرد.عمل آب بندی در شیرهای پروانه ای بصورت Metal-Soft Seat می باشد .
نحوه کار و عملکرد شیرهای پروانه ای
بند آور شیر پروانه ای به صورت صفحه دایره ای شکل است که ازبالا به ساقه و دسته شیر متصل است واز پائین بوسیله یک پاشنه به بدنه شیر وصل شده است. به طوری که بند آور می تواند حول این پاشنه حرکت کرده وجریان سیال عبوری از شیر پروانه ای را قطع کرده و یا از شیر عبور دهد.
هنگامی که بند آور شیر پروانه ای موازی جریان قرار می گیرد، حداکثر مقدار سیال از شیر عبور می کند. بهره برداری از شیرهای پروانه ای بزرگ بوسیله نیروی برق و استفاده از چرخ دنده ها و یا هیدرولیک صورت می گیرد. به این گونه شیرهای، شیر با عملگر برقی یا پنوماتیکی گفته می شود.
بر حسب چگونگی آببندی، این شیرها تحت شرایط دما و فشار بسیار وسیعی قابل استفاده می باشند. از این شیرها درزوایای ۱۵ تا ۷۰ درجه برای کنترل مقدار جریان می توان استفاده نمود. به سبب نوع حرکت دیسک در شیرهای پروانه ای و حرکت پاک کنندگی آن، از این شیرها در سامانه های انتقال سیالات کثیف و حاوی ذرات معلق نیز استفاده می شود .
- شیر پروانه ای فنچ دار
- تصویر شیر پروانه ای فنچ دار
- شرایط استفاده و بهره بردای از شیرهای پروانه ای
در هنگام استفاده از شیرهای پروانه ای به عنوان کنترل کننده جریان باید مراقب شرایط بروز کاویتاسیون بود. کاویتاسیون حاصل اختلاف فشار در دو سوی شیر می باشد و باید متوجه بود که در حالت نبودن شبکه در پایین دست، اختلاف فشار دو سوی شیر بیشتر از حالت وجود سیستم لوله کشی در پایین دست است. مهمترین اثر کاویتاسیون کاهش مقدار جریان و ضریب جریان می باشد. علاوه بر این موضوع کاویتاسیون موجب کاهش شدید طول عمر شیر و حتی لوله کشی پایین دست خواهد گردید.
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 ۱۶ بار (کلاس ۱۵۰) باشند (از سایز ۳۰۰ 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.