معرفی شیرهای پروانه ای

شیر پروانه استیل یکی از مهم ترین و پرکاربردترین تجهیزات کنترل جریان در صنایع گوناگون است؛ تجهیزی که در ظاهر ساده می نماید اما نقشی بنیادین در هدایت، قطع و تنظیم جریان سیالات بر عهده دارد. هنگامی که در خطوط انتقال، نیاز به جزئیات دقیق، واکنش سریع و مقاومت بالا در برابر خوردگی مطرح می شود، شیر پروانه ای استیل همان پاسخی است که مهندسین و طراحان به دنبال آن هستند. این نوع شیر به لطف ساختار جمع وجور، وزن پایین و ماهیت مقاوم آلیاژ استیل، توانسته جایگزین بسیاری از شیرآلات سنگین تر و کم دوام تر شود و حضور چشمگیری در صنایع حساس و بهداشتی داشته باشد.

استفاده از شیر پروانه استیل در خطوط فرآیندی باعث کاهش استهلاک تجهیزات می شود و انتخاب آلیاژ مناسب اغلب تحت تأثیر قیمت فولاد آلیاژی قرار می گیرد.

شیر پروانه استیل چیست؟

شیر پروانه ای، همان طور که از نامش پیداست، بر پایه حرکت چرخشی یک دیسک مرکزی کار می کند که مانند بال پروانه در میان جریان می چرخد. این شیر به دلیل طراحی ساده و هندسه کارآمد، در خطوطی که سرعت جریـان بالا و نیاز به قطع وصل سریع وجود دارد، عملکردی خیره کننده نشان می دهد. ساختار سبک، نیاز کم به فضای نصب و قابلیت مانور پذیری بالا باعث شده این شیر در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی و ساختمانی جایگاه ویژه ای داشته باشد.

در بسیاری از خطوط انتقال که شیرهای توپی یا دروازه ای ابعادی بزرگ و وزنی زیاد دارند، شیر پروانه ای با کمترین هزینه و فضا، همان کارکرد را ارائه می دهد. همین ویژگی ها باعث شده امروزه این شیرها در خطوط فرآیندی، تاسیسات تهویه، صنایع آب و فاضلاب و بسیاری از محیط های پرتنش جایگزین مناسبی باشند.

  عملکرد شیر پروانه ای چگونه است؟

قلب تپنده شیر پروانه ای، دیسک آن است که حول یک محور مرکزی می چرخد. زمانی که دسته یا عملگر حرکت می کند، دیسک به صورت زاویه ای باز یا بسته می شود و مجرای عبور سیال را تنظیم می کند. هنگامی که دیسک به صورت کاملاً موازی با جریان قرار گیرد، مسیر کاملاً باز می شود. در مقابل، وقتی دیسک عمود بر مسیر باشد، جریان به طور کامل قطع خواهد شد.

این سیستم ساده اما هوشمند، اجازه می دهد که شیر در کسری از ثانیه از حالت کاملاً باز به حالت بسته تغییر وضعیت دهد. از طرفی، کنترل جریان به صورت نیمه باز نیز امکان پذیر است و این شیر را به گزینه ای مناسب برای تنظیم دبی تبدیل می کند.

  تفاوت شیر پروانه استیل با شیرهای پروانه ای معمولی

تفاوت بنیادین در جنس بدنه و دیسک است. در حالی که شیرهای معمولی ممکن است از چدن، آهن یا آلیاژهای ارزان تر ساخته شوند، شیر پروانه استیل بر پایه فولاد زنگ نزن تولید می شود. این موضوع چند پیامد مهم دارد:

• مقاومت بیشتر در برابر خوردگی
• طول عمر طولانی تر
• مناسب بودن برای سیالات خورنده یا حساس
• قابلیت استفاده در محیط های بهداشتی
• افزایش قیمت نسبت به مدل های معمولی

در واقع انتخاب شیر پروانه استیل یک سرمایه گذاری طولانی مدت محسوب می شود که هزینه های نگهداری و تعویض را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.

هنگام انتخاب بدنه و دیسک شیر پروانه ای، توجه به کیفیت متریال و بررسی قیمت ورق استیل می تواند به تصمیم گیری اقتصادی تری منجر شود.

  انواع شیر پروانه استیل

  شیر پروانه استیل با اتصال ویفری (Wafer)

مدل ویفری، رایج ترین و اقتصادی ترین نوع شیر پروانه استیل است. این شیر بین دو فلنج قرار می گیرد و با پیچ های طولی محکم می شود. طراحی باریک و سبک آن باعث می شود نصب در فضاهای محدود به آسانی صورت گیرد. این مدل انتخاب اول بسیاری از سیستم های تهویه، پمپ خانه ها و خطوط آب شهری است.

  شیر پروانه استیل لاگ (Lug)

شیرهای لاگ به واسطه سوراخ های رزوه دار دور بدنه، امکان اتصال مستقل به هر دو طرف خط لوله را فراهم می کنند. این ویژگی باعث می شود بدون نیاز به قطع کامل خط، بتوان بخشی از سیستم را جدا یا تعمیر کرد. استحکام اتصال در این مدل بیشتر است و برای خطوطی که تحت فشار متوسط قرار دارند بسیار کارآمد است.

  شیر پروانه استیل فلنج دار

مدل فلنج دار را می توان پایدارترین و مقاوم ترین نوع شیر پروانه ای استیل دانست. اتصال فلنج دار به دلیل تماس کاملاً یکنواخت، تحمل فشار و شوک بالاتری دارد و بیشتر در صنایع پتروشیمی، نیروگاهی و خطوط پرفشار استفاده می شود. هرچند وزن و هزینه بیشتری دارد، اما پایداری و ایمنی بالا آن را توجیه می کند.

  شیر پروانه استیل تمام استیل vs استیل بدنه و دیسک

در برخی شیرها تنها دیسک یا بدنه استیل است، اما در مدل های تمام استیل، تمام اجزای فلزی از فولاد زنگ نزن ساخته می شوند.

• مدل های تمام استیل برای سیالات بسیار خورنده و صنایع حساس کاربرد دارند.
• مدل هایی که فقط اجزای اصلی استیل هستند، برای خطوط معمولی مناسب ترند و قیمت اقتصادی تری دارند.

  اجزای تشکیل دهنده شیر پروانه استیل

  بدنه (Body)

بدنه مسئولیت تحمل فشار سیال و محافظت از اجزای داخلی را بر عهده دارد. در شیرهای استیل، بدنه معمولاً از گریدهای 304 یا 316 تولید می شود که هر کدام سطحی صاف، مقاوم و غیرقابل نفوذ دارند. طراحی مهندسی شده بدنه، باعث حداقل افت فشار و افزایش طول عمر شیر می شود.

  دیسک (Disc)

دیسک قلب عملکردی شیر است. در مدل های استیل، دیسک مقاومت فوق العاده ای در برابر سایش و خوردگی دارد و چرخش آن در مسیر جریان باعث کنترل جریان می شود. کیفیت پرداخت سطحی دیسک نقش مستقیم در میزان نشتی و نرمی عملکرد شیر دارد.

  سیت (Seat)

سیت همان بخش آب بند است که بین بدنه و دیسک قرار می گیرد. بسته به کاربرد، از مواد مختلفی مانند EPDM، PTFE یا NBR ساخته می شود. انتخاب صحیح سیت، میزان نشتی، طول عمر و مقاومت در برابر حرارت را تعیین می کند.

  دسته یا عملگر (Actuator)

شیر پروانه ای استیل می تواند به صورت دستی با دسته اهرمی یا گیربکسی کار کند، یا با عملگرهای برقی، پنوماتیک یا هیدرولیک اتوماسیون شود. در صنایع بزرگ معمولاً از عملگرهای اتوماتیک برای کنترل دقیق و سریع استفاده می شود.

در بسیاری از پروژه های صنعتی، نوع و کیفیت سیال جاری اهمیت زیادی دارد و معمولاً متخصصان هنگام طراحی، نوسانات قیمت لوله استیل را نیز در برآوردهای پروژه لحاظ می کنند.

  کاربردهای شیر پروانه استیل

  صنایع غذایی و دارویی

استیل به دلیل سطح بهداشتی و مقاوم، بهترین گزینه برای حمل مواد غذایی، لبنیات، دارو و نوشیدنی هاست. عدم واکنش شیمیایی استیل با مواد حساس، تضمینی برای حفظ کیفیت محصول نهایی است.

  صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

در محیط هایی که سیالات خورنده، فشارهای متغیر و شرایط سخت وجود دارد، شیرهای استیل عملکردی مطمئن و باثبات ارائه می دهند. مقاومت در برابر دما و خوردگی، این شیرها را به انتخابی استراتژیک تبدیل کرده است.

  سیستم های آب و فاضلاب

در خطوط آب شهری و سیستم های تصفیه، شیرهای پروانه ای استیل به دلیل طول عمر بالا و عدم آلودگی آب بسیار پرکاربرد هستند. مقاومت در برابر رطوبت و رسوبات نیز از منافعی است که بهبود عملکرد را تضمین می کند.

  مصارف خانگی و ساختمان

در بوسترپمپ ها، تاسیسات تهویه و سیستم های گرمایشی، به خاطر وزن کم و نصب آسان شیر پروانه ای، استفاده از مدل های استیل بسیار متداول است.

  مزایای شیر پروانه استیل

  مقاومت بالا در برابر خوردگی

استیل با ساختار آلیاژی اش، سد محکمی در برابر زنگ زدگی ایجاد می کند و از خرابی زودهنگام جلوگیری می کند. این مزیت در محیط های خورنده، مرطوب و بهداشتی بسیار حیاتی است.

  وزن کم و نصب آسان

طراحی ویفری و لاگ باعث شده این شیرها سبک و کم حجم باشند و نصب آنها نیاز به تجهیزات سنگین نداشته باشد. به ویژه در محیط هایی که فضای نصب محدود است، این ویژگی اهمیت دوچندان دارد.

  طول عمر بالا

استیل ذاتاً مقاوم و بادوام است. در نتیجه شیر پروانه ای استیل در مقایسه با مدل های آهنی و چدنی سال ها بدون افت کیفیت کار می کند.

  مناسب برای سیالات خورنده و بهداشتی

در برابر مواد شیمیایی، اسیدها، مواد غذایی و دارویی عملکردی بی نقص دارد و از آلودگی سیال جلوگیری می کند.

برای ساخت برخی اجزای مقاوم شیرآلات صنعتی، استفاده از میلگردهای ضدزنگ رایج است و مقایسه قیمت میلگرد استیل می تواند نقش مهمی در تعیین هزینه نهایی تجهیزات داشته باشد.

معایب شیر پروانه استیل

قیمت بالاتر نسبت به انواع آهنی یا چدنی

هزینه ساخت شیر استیل بیشتر است و همین موضوع باعث افزایش قیمت نهایی می شود. هرچند طول عمر بالا، این هزینه را در بلندمدت جبران می کند.

محدودیت در فشارهای بسیار بالا

اگرچه شیر پروانه ای استیل مقاوم است، اما برای فشارهای فوق سنگین، معمولاً مدل های دیگری مانند شیرهای توپی یا دروازه ای توصیه می شود.

نکات مهم در خرید شیر پروانه استیل

انتخاب نوع اتصال

بسته به شرایط خط لوله، باید بین ویفری، لاگ یا فلنج دار انتخاب کرد. هر نوع اتصال مزایا و کاربردهای خاص خود را دارد.

انتخاب گرید استیل (304، 316 و…)

برای محیط های معمولی گرید 304 کافی است، اما برای محیط های خورنده و صنایع حساس، گرید 316 انتخاب حرفه ای تری است.

توجه به دمای کاری و نوع سیال

نوع سیالی که در خط جریان دارد، جنس سیت، گرید استیل و نوع طراحی را تعیین می کند. دمای بالا یا مواد شیمیایی خورنده مستلزم دقت بیشتری هستند.

انتخاب سایز و استاندارد مناسب

اندازه، کلاس فشاری و استاندارد فلنج ها باید مطابق تجهیزات موجود باشد تا از نشتی و استهلاک جلوگیری شود.

سوالات متداول