۱. مقدمهبه شیرهای پروانه‌ای
۱.۱ تعریف و توابع پایه
A شیر پروانه‌ایوسیله‌ای است که جریان را در لوله تنظیم می‌کند. این وسیله با چرخاندن دیسک به اندازه یک چهارم دور کنترل می‌شود. آنها معمولاً در کاربردهایی که نیاز به بسته شدن سریع دارند، استفاده می‌شوند.
۱.۲ تاریخچه شیرهای پروانه‌ای
شیرهای پروانه‌ای را می‌توان به اواخر قرن نوزدهم نسبت داد. نمونه اولیه شیر پروانه‌ای مدرن در اواسط قرن بیستم متولد شد. پس از دهه‌ها توسعه، به یک راه‌حل همه‌کاره برای کنترل سیال در صنایع مختلف تبدیل شده است.
توسعه فناوری شیرهای پروانه‌ای متوقف نشده است. در آینده، شیرهای پروانه‌ای سبک‌تر و جمع‌وجورتر خواهند شد. همچنین می‌توان از آنها در شرایط سخت (مانند فشار بسیار بالا و دمای بسیار پایین) استفاده کرد. شاید بتوان از آنها در کاربردهای جدید در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر، مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد و پروژه‌های انرژی هیدروژن سبز استفاده کرد.
۱.۳ کاربرد شیرهای پروانه‌ای در صنایع مختلف
۱.۳.۱ تصفیه و توزیع آب
در تصفیه‌خانه‌ها و سیستم‌های توزیع آب، شیرهای پروانه‌ای ضروری هستند. آنها به طور مؤثر جریان آب آشامیدنی را تنظیم و ایزوله می‌کنند. افت فشار کم و قابلیت آب‌بندی دو طرفه آنها به ویژه در تضمین تأمین مداوم آب مفید است.
۱.۳.۲ سیستم‌های تهویه مطبوع
در سیستم‌های گرمایش و تهویه مطبوع (HVAC)، شیرهای پروانه‌ای برای کنترل گردش آب استفاده می‌شوند. سهولت اتوماسیون آنها، آنها را برای تنظیم سیستم‌های آب سرد و گرم مناسب می‌کند.
۱.۳.۳ کارخانه‌های شیمیایی و پتروشیمی
شیرهای پروانه‌ای سه‌گانه آفست و با عملکرد بالا می‌توانند طیف وسیعی از مواد شیمیایی، از جمله مایعات خورنده و ساینده را کنترل کنند. توانایی آنها در کار در دماها و فشارهای شدید، آنها را برای کاربردهایی مانند سیستم‌های فرآوری، ذخیره‌سازی و تحویل مواد شیمیایی مناسب می‌کند.
۱.۳.۴ صنعت نفت و گاز
صنعت نفت و گاز برای کاربردهایی مانند جداسازی خط لوله، تنظیم جریان و سیستم‌های مخزن به شیرهای پروانه‌ای متکی است. سازگاری شیرهای پروانه‌ای با طیف وسیعی از مواد، عملکرد ایمن آنها را در صنعت نفت و گاز تضمین می‌کند.
۱.۳.۵ فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی
بهداشت در فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی از اولویت بالایی برخوردار است. شیرهای پروانه‌ای با طرح‌های بهداشتی و سطوح صیقلی می‌توانند برای حفظ نظافت و جلوگیری از آلودگی هنگام جابجایی مایعاتی مانند آبمیوه، لبنیات و نوشیدنی‌ها استفاده شوند. هم لاستیک دارای گواهینامه wras و هم فولاد ضد زنگ درجه یک غذایی می‌توانند این استاندارد را برآورده کنند.
۱.۳.۶ صنایع دریایی و کشتی‌سازی
شیرهای پروانه‌ای آلومینیومی برنزی برای کاربردهای دریایی جهت کنترل سیستم‌های بالاست، آب خنک‌کننده و خطوط سوخت طراحی شده‌اند. مواد مقاوم در برابر خوردگی شیرهای پروانه‌ای، آنها را برای استفاده در محیط‌های دریایی خشن ایده‌آل می‌کند.
۱.۳.۷ نیروگاه‌ها
در نیروگاه‌ها، شیرهای پروانه‌ای در سیستم‌های خنک‌کننده، خطوط بخار و سیستم‌های گوگردزدایی از گازهای خروجی دودکش استفاده می‌شوند. آنها قادر به جابجایی سیالات با فشار و دمای بالا هستند.
۱.۳.۸ تصفیه‌خانه‌های فاضلاب
شیرهای پروانه‌ای برای مدیریت لجن، هوادهی و جریان آب در تأسیسات تصفیه فاضلاب ضروری هستند.
۱.۳.۹ صنعت خمیر و کاغذ
صنعت خمیر و کاغذ از شیرهای پروانه‌ای در فرآیندهایی مانند پخت خمیر، سفید کردن و بازیابی مواد شیمیایی بهره می‌برد. مقاومت آنها در برابر سایندگی خمیر و مواد شیمیایی، راندمان عملیاتی و عمر مفید را افزایش می‌دهد.
۲. ساختار شیر پروانه‌ای
۲.۱ اجزای شیر پروانه‌ای
اجزای کلیدی شامل موارد زیر است:
بدنه سوپاپ: محفظه‌ای که سایر اجزای داخلی را در خود جای می‌دهد.
دیسک شیر: با چرخش ۹۰ درجه باز و بسته می‌شود.
ساقه: دیسک را به محرک متصل می‌کند.
نشیمنگاه: یک آب‌بندی برای جلوگیری از نشتی فراهم می‌کند.
۲.۲ انواع شیرهای پروانه‌ای بر اساس ساختار
نوع ویفری: بین فلنج‌های لوله نصب شده و با پیچ و مهره ثابت می‌شود.
نوع قفل: از درج‌های رزوه‌دار برای نصب استفاده می‌کند.
نوع فلنجی: دارای دو فلنج است و به همراه لوله نصب می‌شود.
2.3 مواد شیرهای پروانه‌ای
بدنه: چدن، فولاد ضد زنگ یا فولاد کربنی.
دیسک: چدن داکتیل (روکش نیکل، نایلون، PTFE و EPDM و غیره)، WCB، فولاد ضد زنگ، برنز.
نشیمنگاه: لاستیکی، تفلونی یا فلزی.
۳. اصل کار شیر پروانه‌ای
۳.۱ عملکرد شیر پروانه‌ای
شیر پروانه‌ای با چرخاندن دیسک نصب شده روی ساقه مرکزی کار می‌کند. موقعیت دیسک، تنظیم جریان را تعیین می‌کند.
۳.۲ انواع روش‌های حرکت شیرهای پروانه‌ای
دستی: توسط دسته و چرخ دنده حلزونی کار می‌کند.
پنوماتیک: از هوای فشرده استفاده می‌کند.
الکتریکی: توسط موتور الکتریکی کنترل می‌شود.
هیدرولیک: با فشار سیال کار می‌کند (کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد).
۳.۳ مزایا و محدودیت‌های شیرهای پروانه‌ای
مزایا: طراحی جمع و جور (طول سازه کوتاه)، هزینه کم (مواد کمتر)، عملکرد سریع (چرخش ۹۰ درجه).
محدودیت‌ها: شیرهای پروانه‌ای را نمی‌توان برای قطع جریان ذرات با سختی بالا، سیالات چسبناک و ناخالصی‌های فیبری استفاده کرد.
۳.۴ انواع شیرهای پروانه‌ای
۳.۴.۱ شیر پروانه‌ای با نشیمنگاه ارتجاعی
ویژگی‌ها: نشیمنگاه شیر معمولاً از مواد الاستیک مانند لاستیک و PTFE ساخته می‌شود و آب‌بندی آن محکم است.
مورد استفاده: کاربردهای فشار پایین و دمای پایین.
۳.۴.۲.شیر پروانه‌ای با عملکرد بالا (شیر پروانه‌ای دو طرفه)
ویژگی‌ها: طراحی دو برابر افست، بادوام.
مورد استفاده: سیستم‌های فشار ضعیف و متوسط
۳.۴.۳ شیر پروانه‌ای سه‌گانه آفست
ویژگی‌ها: آب‌بندی فلزی نشیمنگاه بدون اصطکاک.
مورد استفاده: دما و فشار بسیار بالا
۴. نصب و نگهداری شیرهای پروانه‌ای
۴.۱ روش نصب صحیح شیرهای پروانه‌ای
باز کنیدشیر پروانه‌ایصفحه با زاویه 0-90 درجه.
مطمئن شوید که فاصله کافی از سایر اجزا داشته باشید.
مطمئن شوید که صفحه شیر با فلنج لوله تماس پیدا نکند.
تراز و فاصله چرخش دیسک را بررسی کنید.
۴.۲ نگهداری روزانه شیرهای پروانه‌ای
ساییدگی را بررسی کنید و در صورت لزوم تعویض کنید.
در صورت نیاز، قطعات متحرک را روغن کاری کنید.
۴.۳ مشکلات و راه‌حل‌های عیب‌یابی رایج
نشتی: سلامت صندلی را بررسی کنید.
گیر کرده: زباله‌های ناحیه نشیمنگاه را تمیز کنید و از روغن‌کاری مناسب اطمینان حاصل کنید.
۵. مقایسه با سایر انواع شیرآلات
۵.۱ شیر پروانه‌ای در مقابل شیر توپی
شیر پروانه‌ای: سبک‌تر و جمع‌وجورتر.
شیر توپی: برای جریان کامل سوراخ مناسب‌تر است و می‌تواند به عنوان سیالات چسبناک و فیبری استفاده شود.
۵.۲ شیر پروانه‌ای در مقابل شیر دروازه‌ای
شیر پروانه‌ای: عملکرد سریع.
شیر دروازه‌ای: برای باز و بسته شدن کامل مناسب‌تر است.