برای مثال، اگر میخواهید یک شیر پروانهای DN100 یا PN10 را باز کنید، مقدار گشتاور 35 نیوتن متر و طول دسته 20 سانتیمتر (0.2 متر) است، پس نیروی مورد نیاز 170 نیوتن است که معادل 17 کیلوگرم است.
شیر پروانهای شیری است که با چرخاندن صفحه شیر به اندازه ۱/۴ دور، باز و بسته میشود و تعداد چرخش دسته نیز ۱/۴ دور است. سپس زمان لازم برای باز یا بسته شدن توسط گشتاور تعیین میشود. هرچه گشتاور بیشتر باشد، شیر کندتر باز و بسته میشود. برعکس.
۲. شیر پروانهای محرک دنده کرمی:
مجهز به شیرهای پروانهای با DN≥50. مفهومی که بر تعداد دور و سرعت شیر پروانهای دنده حلزونی تأثیر میگذارد، "نسبت سرعت" نامیده میشود.
نسبت سرعت به نسبت بین چرخش شفت خروجی محرک (چرخ دستی) و چرخش صفحه شیر پروانهای اشاره دارد. به عنوان مثال، نسبت سرعت شیر پروانهای توربینی DN100 برابر با 24:1 است، به این معنی که چرخ دستی روی جعبه توربین 24 بار میچرخد و صفحه پروانهای 1 دایره (360 درجه) میچرخد. با این حال، حداکثر زاویه باز شدن صفحه پروانهای 90 درجه است که 1/4 دایره است. بنابراین، چرخ دستی روی جعبه توربین باید 6 بار چرخانده شود. به عبارت دیگر، 24:1 به این معنی است که شما فقط باید چرخ دستی شیر پروانهای توربین را 6 دور بچرخانید تا باز یا بسته شدن شیر پروانهای کامل شود.
DN | ۵۰-۱۵۰ | ۲۰۰-۲۵۰ | ۳۰۰-۳۵۰ | ۴۰۰-۴۵۰ |
کاهش نرخ | ۲۴:۱ | ۳۰:۱ | ۵۰:۱ | ۸۰:۱ |
«شجاعترین» محبوبترین و تأثیرگذارترین فیلم سال ۲۰۲۳ است. در این فیلم آمده است که آتشنشانان وارد مرکز آتش شدند و با دست ۸۰۰۰ دور چرخیدند تا شیر را ببندند. افرادی که جزئیات را نمیدانند ممکن است بگویند «این خیلی اغراقآمیز است». در واقع، آتشنشان داستان «شجاعترین» را الهام گرفته است که «شیر را ۸۰۰۰۰ دور چرخاند، ۶ ساعت قبل از بستن آن».
از این عدد شوکه نشوید، در فیلم این یک شیر دروازهای است، اما امروز ما در مورد یک شیر پروانهای صحبت میکنیم. تعداد دورهای لازم برای بستن یک شیر پروانهای با قطر داخلی یکسان قطعاً لازم نیست آنقدر زیاد باشد.
به طور خلاصه، تعداد چرخشهای باز و بسته شدن و زمان عمل شیر پروانهای به عوامل زیادی مانند نوع محرک، سرعت جریان و فشار متوسط و غیره بستگی دارد و باید با توجه به شرایط واقعی انتخاب و تنظیم شوند.
قبل از بحث در مورد تعداد دورهای مورد نیاز برای بستن شیر پروانهای، ابتدا ابزار مورد نیاز برای باز کردن شیر پروانهای را بررسی میکنیم: عملگر (actuator). عملگرهای مختلف تعداد دورهای متفاوتی برای بستن شیر پروانهای دارند و زمان مورد نیاز نیز متفاوت است.
فرمول محاسبه زمان باز و بسته شدن شیر پروانه ای زمان باز و بسته شدن شیر پروانه ای به زمانی اشاره دارد که طول می کشد تا شیر پروانه ای از حالت کاملاً باز به حالت کاملاً بسته یا از حالت کاملاً بسته به حالت کاملاً باز تبدیل شود. زمان باز و بسته شدن شیر پروانه ای به سرعت عمل محرک، فشار سیال و سایر عوامل مرتبط است.
t=(90/ω)*60,
در میان آنها، t زمان باز و بسته شدن، 90 درجه زاویه چرخش شیر پروانه ای و ω سرعت زاویه ای شیر پروانه ای است.
۱. شیر پروانهای دستهدار:
عموماً روی شیرهای پروانهای با DN ≤ 200 (حداکثر اندازه میتواند DN 300 باشد) مجهز شدهاند. در این مرحله، باید به مفهومی به نام "گشتاور" اشاره کنیم.
گشتاور به میزان نیروی مورد نیاز برای باز یا بسته کردن یک شیر اشاره دارد. این گشتاور تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله اندازه شیر پروانهای، فشار و ویژگیهای سیال و اصطکاک درون مجموعه شیر قرار میگیرد. مقادیر گشتاور معمولاً بر حسب نیوتن متر (Nm) بیان میشوند.
مدل | فشار برای شیر پروانهای | ||
DN | PN6 | PN10 | PN16 |
گشتاور، نیوتن متر | |||
50 | 8 | 9 | 11 |
65 | 13 | 15 | 18 |
80 | 20 | 23 | 27 |
۱۰۰ | 32 | 35 | 45 |
۱۲۵ | 51 | 60 | 70 |
۱۵۰ | 82 | ۱۰۰ | ۱۱۰ |
۲۰۰ | ۱۴۰ | ۱۶۸ | ۲۲۰ |
۲۵۰ | ۲۳۰ | ۲۸۰ | ۳۸۰ |
۳۰۰ | ۳۲۰ | ۳۶۰ | ۵۰۰ |
۳. شیر پروانهای با محرک الکتریکی:
مجهز به DN50-DN3000. نوع مناسب برای شیرهای پروانهای، یک دستگاه الکتریکی ربعچرخش (زاویه چرخش ۳۶۰ درجه) است. پارامتر مهم گشتاور است و واحد آن نیوتن متر است.
زمان بسته شدن شیر پروانه ای برقی قابل تنظیم است و به توان، بار، سرعت و غیره محرک بستگی دارد و عموماً بیش از 30 ثانیه نیست.
بنابراین برای بستن یک شیر پروانهای چند دور لازم است؟ زمان باز و بسته شدن شیر پروانهای به سرعت موتور بستگی دارد. سرعت خروجی شیرشیر ZFAبرای تجهیزات الکتریکی معمولی ۱۲/۱۸/۲۴/۳۰/۳۶/۴۲/۴۸/۶۰ (دور در دقیقه) است.
برای مثال، اگر یک سر برقی با سرعت چرخش ۱۸ و زمان بسته شدن ۲۰ ثانیه باشد، تعداد دورهایی که بسته میشود ۶ است.
نوع | مشخصات | گشتاور خروجی ن. م | سرعت چرخش خروجی r/min | زمان کار | حداکثر قطر ساقه | چرخ دستی نوبتها | |
ZFA-QT1 | کیوتی۰۶ | 60 | ۰.۸۶ | ۱۷.۵ | 22 | ۸.۵ | |
کیوتی۰۹ | 90 | ||||||
ZFA-QT2 | کیوتی۱۵ | ۱۵۰ | ۰.۷۳/۱.۵ | ۲۰/۱۰ | 22 | ۱۰.۵ | |
کیوتی۲۰ | ۲۰۰ | 32 | |||||
ZFA-QT3 | کیوتی۳۰ | ۳۰۰ | ۰.۵۷/۱.۲ | ۲۶/۱۳ | 32 | ۱۲.۸ | |
کیوتی۴۰ | ۴۰۰ | ||||||
کیوتی۵۰ | ۵۰۰ | ||||||
کیوتی۶۰ | ۶۰۰ | ۱۴.۵ | |||||
ZFA-QT4 | کیوتی۸۰ | ۸۰۰ | ۰.۵۷/۱.۲ | ۲۶/۱۳ | 32 | ||
کیوتی۱۰۰ | ۱۰۰۰ |
یادآوری: کلید الکتریکی شیر برای عمل کردن به گشتاور نیاز دارد. اگر گشتاور کم باشد، ممکن است نتواند باز یا بسته شود، بنابراین بهتر است یک گشتاور بزرگ به جای گشتاور کوچک انتخاب کنید.