A شیر پروانه‌اییک دستگاه کنترل سیال است. این دستگاه از چرخش ۱/۴ دور برای کنترل جریان سیال در فرآیندهای مختلف استفاده می‌کند. شناخت مواد و عملکرد قطعات بسیار حیاتی است. این امر به انتخاب شیر مناسب برای یک کاربرد خاص کمک می‌کند. هر جزء، از بدنه شیر گرفته تا ساقه شیر، عملکرد خاصی دارد. آنها از موادی مناسب برای کاربرد مورد نظر ساخته شده‌اند. همه آنها نقش حیاتی در تضمین عملکرد و نگهداری کارآمد دارند. درک صحیح از این اجزا می‌تواند عملکرد سیستم و طول عمر آن را بهبود بخشد. شیرهای پروانه‌ای به دلیل تطبیق‌پذیری‌شان در بسیاری از زمینه‌ها استفاده می‌شوند. صنایعی مانند تصفیه آب، فرآوری شیمیایی و مواد غذایی و آشامیدنی از این شیرها استفاده می‌کنند. شیرهای پروانه‌ای می‌توانند فشارها و دماهای مختلفی را تحمل کنند. بنابراین، آنها برای هر دو محیط با تقاضای بالا و پایین مناسب هستند. علاوه بر این، هزینه کم و سهولت نصب، آن را در میان بسیاری از شیرها متمایز می‌کند.
1. نام قطعه شیر پروانه‌ای: بدنه شیر
بدنه شیر پروانه‌ای یک پوسته است که دیسک، نشیمنگاه، ساقه و محرک شیر را پشتیبانی می‌کند.بدنه شیر پروانه‌ایبرای اتصال به خط لوله و نگه داشتن شیر در جای خود استفاده می‌شود. همچنین، بدنه شیر باید فشارها و شرایط مختلفی را تحمل کند. بنابراین، طراحی آن برای عملکرد بسیار مهم است.
جنس بدنه شیر
جنس بدنه شیر به خط لوله و محیط و همچنین به محیط بستگی دارد.
موارد زیر موادی هستند که معمولاً استفاده می‌شوند.
-چدن، ارزان‌ترین نوع شیر پروانه‌ای فلزی. مقاومت خوبی در برابر سایش دارد.
-آهن داکتیلدر مقایسه با چدن، استحکام، مقاومت در برابر سایش و شکل‌پذیری بهتری دارد. بنابراین برای کاربردهای عمومی صنعتی مناسب است.
فولاد ضد زنگ، پایداری و مقاومت در برابر خوردگی بسیار خوبی دارد. برای سیالات خورنده و مصارف بهداشتی بهتر است.
-دبلیو سی بی،با سختی و استحکام بالا، برای کاربردهای فشار بالا و دمای بالا مناسب است. و قابل جوشکاری است.
2. نام قطعه شیر پروانه‌ای: دیسک شیر
دیسک شیر پروانه‌ایدر مرکز بدنه شیر قرار دارد و با چرخش خود، شیر پروانه‌ای را باز یا بسته می‌کند. این ماده در تماس مستقیم با سیال است. بنابراین، باید بر اساس خواص سیال انتخاب شود. مواد رایج شامل آبکاری نیکل کروی، نایلون، لاستیک، فولاد ضد زنگ و برنز آلومینیومی است. طراحی نازک دیسک شیر می‌تواند مقاومت در برابر جریان را به حداقل برساند و در نتیجه باعث صرفه‌جویی در انرژی و بهبود کارایی شیر پروانه‌ای شود.
انواع دیسک سوپاپ.
نوع دیسک شیر: انواع مختلفی از دیسک شیر برای کاربردهای مختلف وجود دارد.
-دیسک شیر متحدالمرکزبا مرکز بدنه شیر هم‌تراز است. ساده و مقرون‌به‌صرفه است.
-دیسک سوپاپ دو طرفه خارج از مرکزدارای یک نوار لاستیکی تعبیه شده در لبه صفحه شیر است. این نوار می‌تواند عملکرد آب‌بندی را بهبود بخشد.
دیسک سه‌گانه خارج از مرکزفلزی است. آب‌بندی بهتری دارد و کمتر ساییده می‌شود، بنابراین برای محیط‌های پرفشار مناسب است.
۳. نام قطعه شیر پروانه‌ای: ساقه
ساقه، محرک جعبه دیسک را متصل می‌کند. این قطعه چرخش و نیروی لازم برای باز یا بسته کردن شیر پروانه‌ای را منتقل می‌کند. این قطعه نقش کلیدی در عملکرد مکانیکی شیر پروانه‌ای دارد. ساقه باید در حین کار گشتاور و تنش زیادی را تحمل کند. بنابراین، مواد مورد نیاز زیاد است.
جنس ساقه سوپاپ
ساقه معمولاً از مواد محکمی مانند فولاد ضد زنگ و برنز آلومینیومی ساخته می‌شود.
فولاد ضد زنگقوی و مقاوم در برابر خوردگی است.
-آلومینیوم برنزخیلی خوب مقاومت می‌کند. آنها قابلیت اطمینان درازمدت را تضمین می‌کنند.
-سایر موادممکن است شامل فولاد کربنی یا آلیاژها باشد. آنها برای نیازهای عملیاتی خاص انتخاب می‌شوند.
۴. نام قطعه شیر پروانه‌ای: نشیمنگاه
نشیمنگاه (seat) در شیر پروانه‌ای، بین دیسک و بدنه شیر، آب‌بندی ایجاد می‌کند. هنگامی که شیر بسته است، دیسک، نشیمنگاه را فشرده می‌کند. این امر از نشتی جلوگیری کرده و سیستم خط لوله را سالم نگه می‌دارد.
نشیمنگاه شیر پروانه‌ایباید در برابر فشارها و دماهای مختلف مقاومت کند. انتخاب جنس صندلی به کاربرد خاص بستگی دارد. لاستیک، سیلیکون، تفلون و سایر الاستومرها گزینه‌های رایجی هستند.
انواع نشیمنگاه سوپاپ
انواع مختلفی از صندلی‌ها برای کاربردهای مختلف وجود دارد. رایج‌ترین انواع آنها عبارتند از:
- نشیمنگاه‌های سوپاپ نرم: از لاستیک یا تفلون ساخته شده و انعطاف‌پذیر و ارتجاعی هستند. این نشیمنگاه‌ها برای کاربردهای کم‌فشار و دمای معمولی که نیاز به قطع و وصل محکم دارند، ایده‌آل هستند.
- نشیمنگاه سوپاپ تمام فلزیاز فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ ساخته شده‌اند. آنها می‌توانند در برابر دما و فشار بالا مقاومت کنند. این نشیمنگاه‌های شیر برای محیط‌های سختی که نیاز به دوام دارند، مناسب هستند.
- نشیمنگاه سوپاپ چند لایه: ساخته شده از گرافیت و فلز که به طور همزمان روی هم قرار گرفته‌اند. آنها ویژگی‌های نشیمنگاه‌های سوپاپ نرم و نشیمنگاه‌های سوپاپ فلزی را با هم ترکیب می‌کنند. بنابراین، این نشیمنگاه چندلایه تعادلی بین انعطاف‌پذیری و استحکام ایجاد می‌کند. این نشیمنگاه‌های سوپاپ برای کاربردهای آب‌بندی با عملکرد بالا هستند. آنها حتی در صورت ساییدگی نیز می‌توانند آب‌بندی کنند.
۵. محرک
عملگر مکانیزمی است که شیر پروانه‌ای را به کار می‌اندازد. این عملگر صفحه شیر را می‌چرخاند تا جریان را باز یا بسته کند. عملگر می‌تواند دستی (دسته‌ای یا دنده حلزونی) یا اتوماتیک (پنوماتیکی، برقی یا هیدرولیکی) باشد.
انواع و مواد
-دسته:ساخته شده از فولاد یا چدن، مناسب برای شیرهای پروانه‌ای با قطر خارجی ≤250.
-چرخ دنده حلزونی:مناسب برای شیرهای پروانه‌ای از هر کالیبر، صرفه‌جویی در نیروی کار و قیمت پایین. گیربکس‌ها می‌توانند مزیت مکانیکی ایجاد کنند. آنها کار با شیرهای بزرگ یا فشار بالا را آسان‌تر می‌کنند.
- عملگرهای پنوماتیکی:از هوای فشرده برای به کار انداختن شیرها استفاده می‌کنند. آنها معمولاً از آلومینیوم یا فولاد ساخته می‌شوند.
- عملگرهای الکتریکی:از موتورهای الکتریکی استفاده می‌کنند و در محفظه‌هایی ساخته شده از موادی مانند آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ نصب می‌شوند. انواع یکپارچه و هوشمند وجود دارد. سرهای الکتریکی ضد آب و ضد انفجار نیز می‌توانند برای محیط‌های خاص انتخاب شوند.
عملگرهای هیدرولیکی:از روغن هیدرولیک برای به کار انداختن شیرهای پروانه‌ای استفاده می‌کنند. قطعات آنها از فولاد یا سایر مواد محکم ساخته شده است. به شیرهای پنوماتیک تک اثره و دو اثره تقسیم می‌شود.
۶. بوشینگ‌ها
بوش‌ها از قطعات متحرک مانند ساق سوپاپ و بدنه آن پشتیبانی کرده و اصطکاک بین آنها را کاهش می‌دهند. آنها عملکرد روان را تضمین می‌کنند.
مواد
- PTFE (تفلون):اصطکاک کم و مقاومت شیمیایی خوب.
- برنز:استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش خوب.
۷. واشرها و حلقه‌های اورینگ
واشرها و اورینگ‌ها عناصر آب‌بندی هستند. آنها از نشتی بین اجزای شیر و بین شیرها و خطوط لوله جلوگیری می‌کنند.
مواد
- EPDM:معمولاً در کاربردهای آب و بخار استفاده می‌شود.
- ان بی آر:مناسب برای کاربردهای نفت و سوخت.
- تفلون تفلونی (PTFE):مقاومت شیمیایی بالا، مورد استفاده در کاربردهای شیمیایی تهاجمی.
- ویتون:به دلیل مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و مواد شیمیایی تهاجمی شناخته شده است.
۸. پیچ و مهره
پیچ‌ها قطعات شیر پروانه‌ای را به هم متصل می‌کنند. آنها تضمین می‌کنند که شیر محکم و ضد نشت باشد.
مواد
- فولاد ضد زنگ:به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و استحکام آن ترجیح داده می‌شود.
- فولاد کربنی:در محیط‌های با خوردگی کمتر استفاده می‌شود.
۹. پین‌ها
پین‌ها دیسک را به ساقه متصل می‌کنند و حرکت چرخشی نرمی را فراهم می‌کنند.
مواد
- فولاد ضد زنگ:مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا.
- برنز:مقاومت در برابر سایش و قابلیت ماشینکاری خوب.
۱۰. دنده‌ها
دنده‌ها پشتیبانی ساختاری بیشتری برای دیسک فراهم می‌کنند. آنها می‌توانند از تغییر شکل تحت فشار جلوگیری کنند.
مواد
- فولاد:استحکام و سختی بالا.
- آلومینیوم:مناسب برای کاربردهای سبک وزن.
۱۱. آسترها و پوشش‌ها
آسترها و پوشش‌ها، بدنه و قطعات شیر را از خوردگی، فرسایش و سایش محافظت می‌کنند.
- آسترهای لاستیکی:مانند EPDM، NBR یا نئوپرن که در کاربردهای خورنده یا ساینده استفاده می‌شوند.
- پوشش PTFE:مقاومت شیمیایی و اصطکاک کم.
۱۲. نشانگرهای موقعیت
نشانگر موقعیت، وضعیت باز یا بسته بودن شیر را نشان می‌دهد. این به سیستم‌های کنترل از راه دور یا خودکار کمک می‌کند تا موقعیت شیر را کنترل کنند.
انواع
- مکانیکی:یک نشانگر مکانیکی ساده که به ساقه شیر یا محرک متصل است.
- برق:یک حسگر