شیر پروانه‌ای چیست؟
A شیر پروانه‌اییک شیر ربع گرد است. برای تنظیم یا جداسازی جریان سیال در خطوط لوله استفاده می‌شود. شیر پروانه‌ای و به دلیل طراحی ساده و عملکرد کارآمد، مورد توجه همه اقشار جامعه قرار گرفته است.
ریشه نام شیر پروانه‌ای: زبانه شیر به شکل پروانه است و به همین دلیل این نام را به خود گرفته است.
۱. ساختار
شیر پروانه‌ای از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است:
بدنه: محفظه‌ای که تمام قطعات داخلی را در خود جای داده و به خط لوله متصل می‌شود.
- دیسک: یک صفحه دایره‌ای مسطح درون بدنه شیر، که با چرخش، جریان سیال را کنترل می‌کند.
- ساقه: شفتی که محرک را به دریچه شیر متصل می‌کند و به آن اجازه چرخش می‌دهد.
- نشیمنگاه: سطح آب‌بندی درون بدنه شیر، جایی که فلاپر، نشیمنگاه را فشرده می‌کند تا هنگام بسته شدن، یک آب‌بندی هرمتیک تشکیل دهد و جریان سیال را متوقف کند.
- عملگر: عملگرهای دستی مانند دسته‌ها، چرخ‌دنده‌های حلزونی، و همچنین برقی و پنوماتیکی.
این اجزا با هم ترکیب می‌شوند تا یک شیر جمع و جور و سبک وزن را تشکیل دهند که نصب و نگهداری آن آسان است.
---
۲. اصل کار
عملکرد شیر پروانه‌ای بر اساس گشتاور و هیدرودینامیک است. گشتاور مورد نیاز بسته به اختلاف فشار بین دو طرف شیر پروانه‌ای و موقعیت فلپ شیر متفاوت است. جالب اینجاست که گشتاور در ۷۰ تا ۸۰ درصد باز شدن شیر به دلیل گشتاور دینامیکی سیال به حداکثر خود می‌رسد. این ویژگی نیاز به تطبیق دقیق محرک دارد.
علاوه بر این، شیرهای پروانه‌ای دارای منحنی مشخصه جریان با درصد مساوی هستند، به این معنی که تنظیمات کوچک در فلپ، تأثیر بسیار بیشتری بر نرخ جریان در بازشدگی‌های کم شیر نسبت به بازشدگی‌های تقریباً کامل دارد. این امر شیرهای پروانه‌ای را برخلاف تصور رایج که آنها فقط برای استفاده روشن/خاموش مناسب هستند، برای کنترل انسداد در سناریوهای خاص ایده‌آل می‌کند.
شیرهای پروانه‌ای عملکرد ساده و کارآمدی دارند:
- حالت باز: زبانه شیر به موازات جهت سیال چرخانده می‌شود و به سیال اجازه می‌دهد تقریباً بدون مانع عبور کند.
- حالت بسته: شیر عمود بر جهت سیال می‌چرخد و جریان سیال را کاملاً قطع می‌کند.
به عنوان یک شیر ربع گرد، این شیر با چرخش تنها ۹۰ درجه، به سرعت و به طور کارآمد بین حالت کاملاً باز و کاملاً بسته تغییر حالت می‌دهد.
---
۳. مزایا و معایب
۳.۱ مزایای شیرهای پروانه‌ای
- جمع و جور و سبک: کوچکتر و نصب آن آسان تر از سایر شیرها مانند شیرهای دروازه ای یا کروی است.
- اقتصادی و کارآمد: هزینه کمتر به دلیل ساخت ساده‌تر و مواد کمتر.
- عملکرد سریع: می‌توان آن را با یک چهارم چرخش باز یا بسته کرد، ایده‌آل برای پاسخ سریع به تقاضا.
- هزینه‌های نگهداری پایین: قطعات متحرک کمتر به معنای استهلاک کمتر و نگهداری ساده‌تر است.
۳.۲ معایب شیرهای پروانه‌ای
- محدودیت در تنظیم فشار: برای کنترل دقیق جریان، به خصوص در فشارهای بالا، مناسب نیست، زیرا می‌تواند منجر به تلاطم و سایش و پارگی شود.
- خطر نشتی: برخی از طرح‌ها ممکن است به اندازه سایر انواع شیرآلات آب‌بندی محکمی نداشته باشند و خطر نشتی وجود دارد.
- افت فشار: حتی در حالت باز، زبانه شیر در مسیر جریان باقی می‌ماند و در نتیجه فشار کمی کاهش می‌یابد.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
۴. کاربردها
شیرهای پروانه‌ای به دلیل توانایی‌شان در مدیریت مقادیر زیاد سیال با حداقل افت فشار، در بسیاری از صنایع به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و همین امر آنها را برای خطوط لوله بزرگ ایده‌آل می‌کند.
مثال:
تصفیه آب: مدیریت جریان آب در تصفیه‌خانه‌ها و شبکه‌های توزیع آب.
- سیستم‌های تهویه مطبوع: کنترل جریان هوا در سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع.
- فرآوری شیمیایی: به دلیل سازگاری با مواد، می‌توان از آن برای کار با طیف وسیعی از مواد شیمیایی استفاده کرد.
- مواد غذایی و آشامیدنی: به لطف تمیز کردن آسان، برای فرآیندهای بهداشتی.
- نفت و گاز: جریان را در خطوط لوله و پالایشگاه‌ها تنظیم و ایزوله می‌کند.
---
خلاصه اینکه،شیرهای پروانه‌اییک گزینه کنترل سیال کاربردی و مقرون به صرفه هستند که به دلیل سادگی و تطبیق پذیری آنها مورد قدردانی قرار می گیرند.