ایشاپ صنعت

شيرهاي پروانه اي شيرهاي يك چهارم چرخشي هستند كه براي خدمات روشن و خاموش يا تعديل محبوب هستند. آنها سبك وزن هستند، جاي نصب كمي دارند، هزينه كمتري دارند، عملكرد سريع دارند و با اندازه هاي دهانه بزرگ در دسترس هستند. "پروانه" ديسكي است كه به يك ميله متصل است. هنگامي كه دريچه باز مي شود، ديسك مي چرخد ​​تا مايع از آن عبور كند. هنگامي كه ميله ديسك را با يك چهارم چرخش در موقعيتي عمود بر جهت جريان مي چرخاند، بسته مي شود. درباره نحوه عملكرد شيرهاي پروانه اي و زمان استفاده از آنها براي كاربردهاي مختلف بيشتر بدانيد.

اصل عمليات
شيرهاي پروانه اي ساختار نسبتاً ساده اي دارند. شكل 2 اجزاي اصلي يك شير پروانه اي را نشان مي دهد كه عبارتند از بدنه، مهر و موم، ديسك و ساقه. ديسك (شكل 2 با برچسب E) يك شير پروانه اي با مركز لوله متصل شده و ساقه (شكل 2 با برچسب B) به يك اكچويتور برقي يا دستگيره در قسمت بيروني شير متصل مي شود. در حالت بسته، ديسك عمود بر جريان است، همانطور كه در شكل 2 نشان داده شده است و در برابر نشيمنگاه شير آب بندي مي كند (شكل 2 با برچسب D). يك O-ring (شكل 2 با برچسب C) در بسته بندي ساقه در برابر نشت در طول ساقه آب بندي مي كند. هنگامي كه اكچويتور برقي يا دسته، ساقه شير پروانه اي را 90 درجه مي چرخاند، ديسك نيز 90 درجه مي چرخد ​​تا موازي با جريان شود. چرخش جزئي اجازه مي دهد تا جريان درنگ يا متناسب باشد.

شيرهاي پروانه اي كه براي خدمات تعديل استفاده مي شوند مي توانند داراي مشخصه خطي يا درصد برابر باشند.
 

خطي: هنگامي كه ديسك X% باز مي شود، سرعت جريان در X% از حداكثر سرعت جريان است. براي مثال، اگر ديسك 1/3 دور (30 درجه) باز شود، سرعت جريان 33.3 درصد حداكثر خواهد بود.

برابر: يك رابطه لگاريتمي بين حركت ديسك و سرعت جريان وجود دارد. به عنوان مثال، اگر ديسك 10 درجه بچرخد و دبي از 100 به 170 متر مكعب در ساعت افزايش يابد كه 70 درصد افزايش مي يابد، چرخش 10 درجه بعدي باعث مي شود سرعت جريان از 170 به 289 متر مكعب در ساعت افزايش يابد. كه 70 درصد افزايش نيز داشته است. براي شيرهاي پروانه اي پيشرفته اين رابطه از 20 تا 90 درجه (كاملا باز) امكان پذير است.

نماد شير پروانه اي در زير نشان داده شده است:

شيرهاي پروانه‌اي در طرح‌هاي مختلفي وجود دارند كه هر كدام كاربردها و محدوده‌هاي فشار خاصي دارند. شيرهاي پروانه اي را مي توان بر اساس طراحي بسته شدن ديسك، طراحي اتصال و روش فعال سازي آنها دسته بندي كرد.
 

طراحي بسته شدن ديسك

دريچه هاي پروانه اي بسته به محل قرارگيري ساقه در ارتباط با خط مركزي ديسك و زاويه سطح نشيمنگاه سوپاپ مي توانند متحدالمركز يا خارج از مركز باشند.

متحدالمركز

ابتدايي ترين طراحي شير پروانه اي، شير پروانه اي مركز يا متحدالمركز است. ساقه از خط مركزي ديسك مي گذرد و نشيمنگاه، قطر داخلي بدنه شير است (شكل 4 در سمت چپ). اين طراحي سوپاپ با افست صفر به عنوان نشسته ارتجاعي شناخته مي شود زيرا آب بندي كارآمد به انعطاف پذيري صندلي لاستيكي متكي است. هنگام بسته شدن، ديسك ابتدا با چرخش 90 درجه در حدود 85 درجه با صندلي تماس پيدا مي كند. شيرهاي پروانه اي متحدالمركز براي محدوده هاي فشار كم مناسب هستند.

عجيب و غريب
همانطور كه در شكل 4 (راست) مشاهده مي شود، ساقه دريچه پروانه اي غيرعادي از خط مركزي ديسك عبور نمي كند، بلكه از پشت آن (برعكس جهت جريان) عبور مي كند. ميل سوپاپ پروانه اي تكي مستقيماً در پشت خط مركزي ديسك قرار دارد. اين طراحي ميزان تماس ديسك با آب بند را قبل از بسته شدن كامل شير كاهش مي دهد. تماس كمتر باعث بهبود طول عمر شير مي شود.

در شير پروانه اي دو افست يا دوبرابر خارج از مركز، ساقه در پشت خط مركزي ديسك با يك افست اضافي به يك طرف قرار دارد (شكل 5). طراحي خارج از مركز دوگانه ساقه، تماس ديسك و صندلي را تا 1-3 درجه آخر بسته شدن ديسك كاهش مي دهد.

شير پروانه اي افست سه گانه (TOV يا TOBV) براي كاربردهاي حياتي مناسب است و طراحي مشابه شير پروانه اي افست دوبل دارد. سومين افست محور تماس ديسك-صندلي است. سطح نشيمنگاه يك شكل مخروطي دارد كه همراه با همان شكل در برآمدگي ديسك، حداقل تماس را قبل از بسته شدن كامل دريچه ايجاد مي كند. شير پروانه اي افست سه گانه كارآمدتر است و سايش كمتري را تجربه مي كند. دريچه‌هاي افست سه‌گانه اغلب از صندلي‌هاي فلزي براي بسته شدن حباب‌دار ساخته مي‌شوند. صندلي هاي فلزي شيرهاي پروانه اي را براي محدوده دماي بالاتر مناسب مي كند.

شيرهاي پروانه اي با كارايي بالا از فشار موجود در خط لوله براي افزايش آب بندي بين نشيمنگاه و لبه ديسك استفاده مي كنند. اين شيرهاي پروانه اي داراي درجه فشار بالاتري هستند و مستعد سايش كمتر هستند.

طراحي اتصال
شيرهاي پروانه اي مي توانند به روش هاي مختلف به سيستم لوله كشي متصل شوند. متداول ترين اتصالات عبارتند از نوع ويفر، نوع لگ و فلنج.

به سبك ويفر
مقرون به صرفه ترين نسخه، ساندويچ شير پروانه اي به سبك ويفر بين دو فلنج لوله است. پيچ‌هاي بلندي كه از كل بدنه شير عبور مي‌كنند، فلنج‌هاي لوله را به هم متصل مي‌كنند. اين نوع اتصال براي آب بندي در برابر فشارهاي ديفرانسيل دو جهته و جلوگيري از جريان برگشتي در سيستم هاي طراحي شده براي جريان جهاني مناسب است. برخي از نسخه هاي اين شير داراي سوراخ هاي فلنج در خارج از بدنه شير هستند (شكل 6 با برچسب A). واشرها، حلقه‌هاي اورينگ و صفحه‌هاي تخت دريچه در دو طرف شير با هم تركيب مي‌شوند تا آب‌بندي كارآمدي را انجام دهند.

به سبك لوگ

دريچه پروانه اي به سبك لوگ داراي درج هاي رزوه اي در خارج از بدنه شير است (شكل 6 با برچسب C). دو مجموعه پيچ، بدون مهره، فلنج هاي لوله را به هر طرف درج هاي پيچ وصل مي كنند. اين طراحي امكان قطع اتصال يك طرف را بدون تأثير بر عملكرد طرف ديگر براي سرويس بن بست فراهم مي كند. شيرهاي پروانه اي لاگ كه در خدمات بن بست استفاده مي شوند عموماً داراي درجه فشار پايين تري هستند. و برخلاف شيرهاي پروانه اي ويفري، شيرهاي لوگ سبك وزن لوله را از طريق بدنه شير حمل مي كنند.

روش فعال سازي

شيرهاي پروانه اي را مي توان به صورت دستي توسط دستگيره ها و چرخ دنده ها يا به طور خودكار توسط اكچويتور برقي هاي الكتريكي، پنوماتيكي يا هيدروليكي كار كرد. اين دستگاه ها امكان چرخش دقيق ديسك را در موقعيت هاي مختلف از كاملاً باز تا كاملا بسته فراهم مي كنند. شرح مختصري از انواع مختلف روش هاي فعال سازي در زير آمده است.

شير پروانه اي دستي
شيرهاي پروانه اي كه به صورت دستي فعال مي شوند، ارزان هستند و كار با آن آسان است. دو روش رايج عبارتند از:

اهرم دستي: اهرم دستي براي شيرهاي پروانه اي كوچك رايج است. دسته اين امكان را فراهم مي كند كه دريچه در حالت باز، نيمه باز يا بسته قفل شود. يك مثال را مي توان در شكل 4 (سمت چپ) مشاهده كرد. دريچه‌هاي پروانه‌اي دوكي توسعه‌يافته داراي ساقه‌هاي بلندي هستند كه امكان كار از راه دور شير را هنگامي كه در زير زمين يا درون يك گودال قرار دارد، مي‌دهند.

چرخ دنده: اينها براي شيرهاي پروانه اي كمي بزرگتر طراحي شده اند و از گيربكس براي افزايش گشتاور به قيمت كاهش سرعت باز و بسته شدن استفاده مي كنند. دريچه هاي دنده اي نيز قفل شونده هستند (نمي توان آنها را به عقب هدايت كرد) و مي توانند به نشانگرهاي موقعيت مجهز شوند

شير پروانه اي فعال

اكچويتور برقي هاي برقي يك روش قابل اعتماد براي كنترل شيرهاي پروانه اي از يك مكان دور هستند. اكچويتور برقي‌هاي شير پروانه‌اي نيز عملكرد سريع دريچه‌هاي بزرگ‌تر را ممكن مي‌سازد. اين عملگرها را مي توان به گونه اي طراحي كرد كه باز شوند (در صورت خرابي اكچويتور برقي باز بمانند)، بسته شوند (در صورت خرابي اكچويتور برقي بسته بمانند) و اغلب با يك روش فعال سازي دستي در صورت خرابي، همانطور كه در شكل 8 مشاهده مي شود، طراحي شوند. سه نوع اكچويتور برقي اتوماتيك در زير ذكر شده است:

شير پروانه اي برقي (موتوري): از موتور الكتريكي براي چرخاندن ميل شير پروانه اي استفاده مي كند. درباره اكچويتور برقي هاي الكتريكي بيشتر بدانيد.

شير پروانه اي پنوماتيكي: همانطور كه در شكل 8 مشاهده مي شود، براي حركت دادن پيستون يا ديافراگم به هواي فشرده نياز دارد تا دريچه را باز و بسته كند.

شير پروانه اي هيدروليك: براي حركت دادن پيستون يا ديافراگم براي باز/بستن شير به فشار هيدروليك نياز دارد.

استانداردهاي ISO براي شيرهاي پروانه اي فعال

ISO 5211: ISO 5211 يك استاندارد بين المللي است كه الزامات اتصال اكچويتور برقي هاي قسمتي (با يا بدون گيربكس) را به شيرهاي صنعتي مشخص مي كند. ISO 5211 ابعاد فلنج و ابعاد اجزاي اكچويتور برقي عملگرهاي قسمتي را كه براي اتصال آنها به اجزاي اكچويتور برقي لازم است، به همراه مقادير مرجع براي گشتاور براي رابط ها و كوپلينگ ها مشخص مي كند. براي اطلاعات بيشتر در مورد ISO 5211، لطفا مقاله ISO 5211 ما را بخوانيد.
ISO 5752: استاندارد ISO 5752 براي شيرهاي پروانه اي سري اصلي ابعاد رو به رو و مركز به چهره براي شيرهاي پروانه اي فلزي دو طرفه را مشخص مي كند.

ISO 10631: ISO 10631 الزامات عمومي را براي طراحي، مواد (به عنوان مثال فولاد، چدن، چدن داكتيل، آلياژ مس)، درجه بندي فشار/دما، و آزمايش براي شيرهاي پروانه اي داراي بدنه فلزي براي استفاده در سيستم هاي لوله كشي فلنج دار يا لب به لب را مشخص مي كند. .

ISO 16136: ISO 16136 الزامات طراحي، ويژگي هاي عملكردي، و ساخت شيرهاي پروانه اي ساخته شده از مواد ترموپلاستيك را كه براي جداسازي و خدمات كنترلي، اتصال آنها به سيستم لوله، مواد بدنه، و درجه بندي فشار/دماي آنها بين - مشخص مي كند. 40 درجه سانتيگراد و + 120 درجه سانتيگراد، براي طول عمر 25 سال و همچنين آزمايشات آنها را مشخص مي كند.

سيم كشي شير پروانه اي
يك شير پروانه اي كه به صورت الكتريكي فعال مي شود داراي دو امكان سيم كشي است:

اكچويتور برقي هاي كنترل 2 نقطه اي: سه سيم در اكچويتور برقي هاي كنترل 2 نقطه اي براي +، - و يك سيم كنترل هستند. سيم كنترل بايد براي باز كردن شير و بدون برق براي بستن شير يا بالعكس باشد. اين عملكرد به ويژه در صورتي مفيد است كه شير از راه دور قرار گرفته باشد. در صورت عدم تامين برق به كل واحد، شير در آخرين موقعيت باقي مي ماند.

اكچويتور برقي هاي كنترل 3 نقطه اي: چهار سيم در اكچويتور برقي هاي كنترل 3 نقطه اي براي سيم هاي +، - و دو كنترل هستند. دو سيگنال كنترل مي توانند بسته به اينكه كدام يك منبع تغذيه باشد، شير را ببندند يا باز كنند. كنترل 3 نقطه اي امكان توقف هاي مياني (تا حدي باز) را فراهم مي كند. هر دو سيم كنترل نبايد به طور همزمان فعال شوند، در غير اين صورت ممكن است اكچويتور برقي آسيب ببيند.

برنامه هاي كاربردي

شيرهاي پروانه اي در صنايع و كاربردهاي متنوعي مانند دارويي، شيميايي و نفت، مواد غذايي، تامين آب، تصفيه فاضلاب، حفاظت در برابر آتش، تامين گاز، جابجايي سوخت و اتصالات بهداشتي استفاده مي شوند. دريچه هاي پروانه اي براي آب به عنوان دريچه هاي كنترلي در خطوط لوله براي قطع جريان آب استفاده مي شوند. اين شيرها در اندازه هاي بزرگ موجود هستند و براي جابجايي دوغاب ها و مايعات با مقادير نسبتاً زياد مواد جامد در فشارهاي پايين مناسب هستند. شيرهاي پروانه اي از جنس استنلس استيل در كاربردهاي خورنده و محيطي دريايي استفاده مي شوند زيرا اين ماده بسيار بادوام و مقاوم در برابر خوردگي است.

دريچه توپي در مقابل شير پروانه اي
به طور معمول، يك شير پروانه‌اي با ويژگي‌هاي مشابه شير توپي ارزان‌تر، نصب آسان‌تر است و جاي نصب كوچك‌تري دارد. با اين حال، به دليل وجود ديسك در شيرهاي پروانه اي، نمي توان آنها را براي اهداف تميز كردن پيگ كرد. شيرهاي توپي براي كاربردهاي پرفشار و قطر كوچك مفيد هستند، زيرا براي اختلاف فشار بيشتر مناسب‌تر هستند و كمترين افت فشار را روي شير ايجاد مي‌كنند. دريچه هاي پروانه اي طراحي نسبتاً ساده اي با قطعات متحرك كمتر و جيب / تله هاي كمتر براي رسانه ها دارند. بنابراين تعمير آنها راحت تر و نگهداري آنها ارزان تر است. براي قطر لوله هاي كوچك، يك شير توپي معمولاً با گشتاور و هزينه مناسب تر است. گشتاور و مزاياي هزينه شيرهاي پروانه اي در حدود DN 50 و بالاتر ظاهر مي شود. براي مقايسه دقيق بين هر دو نوع شير، مقاله ما را در مورد شيرهاي توپي در مقابل شيرهاي پروانه اي بخوانيد.

سوالات متداول
شير پروانه اي براي چه مواردي استفاده مي شود؟

دريچه هاي پروانه اي براي كنترل روشن يا خاموش يا مدوله شده سيال استفاده مي شود.

آيا مي توانيد از شير پروانه اي براي گاز استفاده كنيد؟

بله، شيرهاي پروانه اي را مي توان براي مايعات و گازها استفاده كرد، اما نه براي جامدات حجيم.

مزيت شير ​​پروانه اي چيست؟

شيرهاي پروانه اي سبك وزن هستند و مي توانند هم براي كنترل خاموش و هم براي كنترل سيال مدوله شده استفاده شوند

براي خريد اين محصول مي توانيد با شماره هاي زير تماس يگيريد:

86031739-86047201-09128446731