شیر پروانه ای چیست

شیر پروانه ای به عنوان یک شیر دوار چرخشی برای تنظیم، توقف و راه اندازی جریان به کار گرفته می شود. این نوع شیر این قابلیت را دارد که مسیر سیال را با یک چرخش 90 درجه باز و بسته نماید. شیرهای بزرگ برای باز یا بسته شدن نیاز به عملگر دنده‌ای داشته تا به وسیله چرخ دنده، قدرت به دیسک را انتقال دهد. معمولاً شیرهای پروانه ای به گیربکس مجهز هستند و نیروی موردنیاز برای باز و بسته شدن را کاهش می دهند، اما در این صورت سرعت عملیات نیز کاسته می شود. شیر پروانه ای یا Butterfly valve یکی از شیرهای ربع گرد بوده و مشابه شیرهای توپی است و در واحدهای نفت و پتروشیمی کاربرد گسترده ای دارد. این شیر صنعتی از یک دیسک مستطیلی یا دایره ای استفاده می شود که وظیفه آن کنترل یا انسداد مسیر جریان سیال بوده و علت پروانه ای بودن آن، چرخیدن حول محور خود است.

شیرهای پروانه ای از ساختار پیچیده ای برخوردار نیستند. در حقیقت از یک بدنه معمولی و صفحه دایره ای شکل که در مرکز آن قرار گرفته، ساخته شده است. با توجه به چرخش 90 درجه ای این نوع شیر در هنگام باز و بسته شدن، در حالت باز صفحه نصب شده در این شیر به صورت موازی با خط لوله قرار گرفته و موجب ایجاد افت فشار زیادی نمی شود. در این صورت محور دیسک با حرکت جریان سیال موازی می شود. اندازه و ابعاد این نوع شیر کوچک بوده و در اندازه  یک تا 24 اینج ساخته می شود. کوچک بودن اندازه و ابعاد آن موجب سبک تر شدن وزن و کاهش قیمت آن می شود.

کاربرد شیر پروانه ای

مهمترین کاربرد شیرهای پروانه ای باز و بسته کردن و کنترل جریان سیرویس های متعدد سیالات، به ویژه مایعات غلیظ است. عملکرد سریع و افت فشار پایین از اصلی ترین ویژگی های این شیر است. این نوع شیر تنها در یک ربع چرخش اهرم، از حالت کاملاً بسته به باز و برعکس تغییر پیدا می کند. همچنین می توانید برای جریانات کم فشار با و دمای پایین، جریانات پرفشار و با دمای بالا استفاده کنید. در سیستم هایی که ممانعت از افش فشار بسیار مهم است، این نوع شیر از محبوبیت بیشتری بهره می برد. از شیرهای پروانه ای در سیستم هایی که حجم بالایی از آب را انتقال می دهند، استفاده می شود.

این محصول به منظور کنترل و انسداد یا قطع و وصل جریان سیال مربوطه به وسیله اهرم، گیربکس و پنوماتیک و برقی و هیدرولیکی مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به مزایای بالای آن در انواع صنایع نفتی و پتروشیمی کاربرد فراوان دارد. همچنین در صنایع دارویی، کاغذ و خمیر آن، لوله کشی و فاضلاب، سرویس های وکیوم و مکش و غذایی به منظور قطع جریان سیال به کار می رود. از مزایای این نوع شیر می توان به قیمت مناسب و وزن کم آن اشاره کرد. همین طور می توان گفت از سری شیرهای صنعتی داری محرک ساده بود و نیاز به تکیه گاه اضافی ندارد.

انواع شیر پروانه ای

به طور کلی شیرهای پروانه ای را می توان در دسته بندی های مختلفی قرار داد که شامل  طراحی، نوع اتصال، جنس بدنه و نوع عملگر می شوند. در ادامه قصد داریم به معرفی هرکدام به صورت جداگانه بپردازیم:

براساس نوع طراحی

هم مرکز

شیر پروانه ای هم مرکز یا متحدالمرکز برای حفظ سیلینگ در مقابل اختلاف فشار دو جهته طراحی شده و به منظور ممانعت از برگشت جریان در سیستم هایی با جریان یکطرفه است. این نوع شیر در هر دو طرف بدنه خود شامل ورودی رزوه بوده و از طریق دو مجموعه از پیچ ها و بدون هیچ مهره ای داخل سیستم نصب می شود.

غیر هم مرکز

طراحی و تولید این نوع شیر طبق استاندارد API 509 صورت می گیرد. این شیر صنعتی از انواع باترفلای ولو غیر هم مرکز بوده و مرکز استم شیر در آن از مرکز دیسک انحراف داشته تا از بیرون زدگی بین دیسک و نشیمن‌گاه ممانعت کند. این عملکرد موجب بیشتر شدن طول عمر شیر غیر هم مرکز می شود. این نوع شیر دارای طول عمر بالا، ابعاد مختلف و کاهش اصطکاک است. همچنین در کاربری های سنگین استفاده می شود.

براساس نوع اتصال

ویفری

شیر پروانه ای ویفری که نوع ساده بدون فلنج است به آن بین فلنجی گفته می شود و از پرکاربردترین مدل ها در صنایع به کار می رود. همچنین با توجه به وزن کم و ابعاد باریک آن به راحتی قابل حمل و سبک است. براساس نوع سیال، درجه حرارت و فشار کاری جنس بدنه این مدل در چدن نشکن، برنز، استیل، آلومینیوم و فولاد ساخته می شود. این نوع شیر دو سوراخ در بالا و دو سوراخ در پایین دارد که بین فلنج ها بسته می شود. عملکرد آن موجب حفظ مهر و موم جهت محافظت در برابر دیفرانسیل فشار دو جهته در جریان سیال می شود.

لاگ

مدل شیر پروانه ای لاگ از دیگر انواع شیرهای پروانه ای فلنج دار است. این مدل طراحی آن شبیه به شیر توپی 3 تکه است که می توان یک سر آن را خارج کرد و تأثیری در طرف مقابل ایجاد نکند. نکته حائز اهمیت در خصوص این مدل آن است که هنگام تعویض یا تمیز کردن آن، نیازی به خاموش کردن کل سیستم نخواهد بود. این مدل شیر با اتصالات جوشی و فلنجی و رزوه ای ساخته می شود. این نوع شیر صنعتی در تجهیزات آبرسانی، روغن، گاز و هوای فشرده، گازهای خنثی و غیره به کار می رود.

براساس جنس بدنه

چدنی

از این نوع شیر در سیستم‌های سیال غیرخورنده که در آن جریان دارد، استفاده می شود.

چدنی با دیسک استیل

از این نوع شیر برای مواردی که سیال خورنده در سیستم در جریان است، استفاده می شود. همچنین در شرایط خاص علاوه‌بر خورندگی، سیال شامل کلر یا نمک باشد، توصیه می شود از دیسک استنلس استیل استفاده نمایند.

استنلس استیل

اغلب این نوع شیر در صنایعی نظیر پتروشیمی، نفت و گاز، صنایع دریایی، سیستم‌های کنترل سوخت، صنعت کاغذسازی، خمیر کاغذ و محیط‌های خورنده کاربرد دارد. این نوع مدل برای سیالات غیرخوردنده با دمای بسیار پایین یا بسیار بالا مناسب است.

فولادی

اغلب برای سیالات غیرخورنده نظیر آب، روغن و گاز در دمای بین 30- تا 400 درجه سانتی‌گراد مناسب است.

UPVC

این نوع شیر دارای قیمت بسیار پایین بوده و به سادگی نصب می شود.

براساس نوع عملگر

اهرمی

این نوع شیر با نیروی دست باز و بسته می شود و برای سایزهای پایین مناسب است. سایز اغلب این نوع شیر 6 اینچ است.

گیربکسی

معمولاً این نوع شیر مجهز به گیربکس هستند. وجود گیربکس موجب ساده شدن عملکرد آن‌ها شده، اما هزینه بالایی در پی دارد.

پنوماتیک

برای حرکت دادن پیستون یا دیافاگرام نیاز به هوای فشرده برای باز و بسته کردن شیر دارد.

هیدرولیک

برای باز و بسته کردن شیر و حرکت دادن پیستون یا دیافاگرام نیاز به فشار هیدرولیکی دارد.