شیر پروانه ای

شیر های پروانه

شیر های پروانه یا شیر ویفری

سوپاپ های پروانه ای نوعی شیر ربع چرخشی هستند که از یک دیسک محوری که روی ساقه سوپاپ سوار شده است و می تواند درون بدنه دریچه چرخانده شود ، بهره می برد. با تغییر موقعیت دیسک می توان به کنترل جریان سیال از طریق شیر رسید. ساقه سوپاپ را می توان از طریق باز به حالت بسته 90 درجه کامل چرخاند ، که می تواند دستی یا با استفاده از یک دستگیره یا به صورت خودکار با یک محرک سوپاپ یک چهارم انجام شود. محرک های دارای نیرو ممکن است به صورت الکتریکی ، مکانیکی یا هیدرولیکی کار کنند. برای اندازه های بزرگتر شیر ، ممکن است با افزودن یک جعبه دنده به منظور فعال سازی نیاز به گشتاور در اپراتور کمک شود.

در این مقاله اطلاعاتی در مورد دریچه های پروانه ، شامل بررسی ساختار و اجزای اصلی ، انواع مختلف ، مواد ، مشخصات مربوطه و مزایا ارائه خواهد شد.

ساخت و ساز و اجزای کلیدی

دریچه های پروانه از نظر طراحی نسبتاً ساده هستند و فقط چند جز اصلی دارند که عبارتند از بدنه سوپاپ ، دیسک ، ساقه سوپاپ و نشیمن.
بدنه شیر اجزای کاری شیر را در خود نگه می دارد و به گونه ای طراحی شده است که در سیستم های لوله کشی بین فلنج قرار می گیرد. سبک های مختلف بدن وجود دارد که تفاوت آنها بیشتر در بخش انواع دریچه های پروانه مورد بحث قرار می گیرد.
دیسک (گاهی اوقات دیسک املایی) ، که پروانه نیز نامیده می شود ، بخشی است که درون بدنه دریچه می چرخد ​​تا به عنوان مکانیسم کنترل جریان عمل کند. چندین تحول در طراحی شیر پروانه ای از خلاف جهت گیری دیسک برای بهبود ویژگی های عملکرد شیر استفاده می کند. اطلاعات بیشتر در مورد آن را نیز می توانید در بخش زیر پیدا کنید.
میل سوپاپ شافت است که دیسک را به محرک متصل می کند و حرکت سوپاپ را از حالت باز به حالت بسته کنترل می کند. بسیاری از شیرهای پروانه ای با استفاده از مهر و موم ها ، بوش ها و سایر قسمت ها ، ساقه را از محیط جدا می کنند تا از آلودگی جلوگیری کنند که ممکن است بر توانایی عملکرد شیر سوپاپ تأثیر بگذارد.
صندلی های سوپاپ یک تداخل با لبه دیسک ایجاد می کنند تا جریان مایع در شیر را از بین ببرد. صندلی ها می توانند انعطاف پذیر باشند ، از مواد نرم تری ساخته شوند که هنگام بسته شدن دیسک در مقابل آن فشرده می شوند ، یا در دریچه های با کارایی بالا ، ممکن است از فلز ساخته شوند.
از دیگر اجزای موجود در شیرهای پروانه ای می توان به مهر و موم دیسک ، مهر و موم ساقه ، اورینگ و بوش اشاره کرد.
انتخاب موادی که در ساخت شیرهای پروانه ای به کار می روند به دلیل ماهیت رسانه ای که شیر در معرض آن قرار دارد و همچنین شرایط سرویس عملکرد مانند فشار و دما هدایت می شوند. برخی از شرکت ها به دلیل مزایای استفاده شده ، سوپاپ های فلزی پروانه ای را با پی وی سی جایگزین می کنند. طی چند سال گذشته ، دنیای صنعت فکر می کرد که بهترین ماده برای شیرآلات پروانه ای فلز است زیرا سخت ، محکم و قابل اعتماد است. با این حال ، عمر شیر اغلب با خوردگی کاهش می یابد. علاوه بر این ، مقاومت در برابر سایش و مقاومت بر اساس وزن واحد از نگرانی های اصلی است. دریچه های پروانه ای پی وی سی سبک ، کاملاً در برابر خوردگی ، ضربه و مقاومت در برابر اشعه ماورا بنفش هستند و دوام فوق العاده ای دارند. در نتیجه ، بسیاری از صنایع به این نوع شیرها روی می آورند. شیرهای پی وی سی از طریق واکنش های شیمیایی مایع ساخته می شوند. محصول حاصل سپس در قالب ریخته می شود و در کوره ها گرم می شود تا شکل دلخواه به خود بگیرد. از این نوع جدید شیر می توان حتی برای کاربردهای حساس مانند سیستم های جمع آوری گرد و غبار نیز استفاده کرد.

انواع شیرآلات پروانه ای

چندین روش مختلف برای توصیف دریچه های پروانه وجود دارد – با سبک بدنه ، با استفاده از مواد استفاده شده و با هم ترازی دیسک. این امر منجر به درجاتی از همپوشانی می شود زیرا همه اینها از یکدیگر جدا نیستند.

انواع اصلی شیرهای پروانه ای عبارتند از:

  • شیرهای پروانه ای به سبک ویفر
  • شیر پروانه ای به سبک لوگ
  • دریچه های پروانه ای فلنج دار
  • دریچه های پروانه ای جوش داده شده
  • دریچه های پروانه ای خط دار
  • شیرآلات پروانه ای فلزی
  • دریچه های پروانه ای صفر
  • شیرهای پروانه ای دو برابر
  • شیرهای پروانه ای افست سه گانه

شیرهای پروانه ای به سبک ویفر

شیرهای پروانه ای به سبک ویفر ، طرحی است که عناصر کنترل سوپاپ را آماده قرار دادن بین دو فلنج می کند که در صورت نصب ، شیر را در جای خود نگه می دارد. به طور کلی ماشین آلات آنها نسبت به انواع دیگر سوپاپ پروانه راحت تر است ، از مواد کمتری استفاده می کنند و تولید آنها ارزان تر است. نصب آنها نیز بسیار آسان است. بیشتر شیرهای پروانه ای از نوع ویفر هستند ، بنابراین کلمه “ویفر” اغلب از توصیف خارج می شود.
از آنجایی که شیرهای پروانه ای به سبک ویفر با استفاده از پیچ و مهره بین فلنج لوله نصب می شوند ، قطع تنها یک طرف سیستم لوله کشی از شیر غیرممکن است. در نتیجه ، تعمیر و نگهداری شیرهای پروانه ای به سبک ویفر معمولاً به خاموش شدن سیستم نیاز دارد. شیرهای پروانه ای به سبک ویفر ، هنگام نصب ، منجر به انتقال وزن سیستم لوله کشی از طریق بدن شیر نمی شود.

شیر پروانه ای به سبک لوگ

دریچه های پروانه ای به سبک لوگ دارای مجموعه ای از شاخه های بیرون زده در اطراف بدن بدنه سوپاپ هستند که به منظور همسویی با سوراخ های فلنج لوله در دو طرف شیر طراحی شده اند. پیچ و مهره هایی از فلنج های اطراف می توانند از داخل لگن عبور کنند یا در بعضی موارد ، شاخه ها متناسب با نخ پیچ و مهره هستند و ممکن است با استفاده از یک پیچ از هر طرف به داخل لول نصب شوند. شیرهای پروانه ای به سبک لوگ دارای این مزیت هستند که به عنوان سوپاپ سرویس بن بست کار می کنند و باعث می شوند شمع های پایین دست جدا و در صورت لزوم برای نگهداری جدا شوند.

دریچه های پروانه ای فلنج دار

دریچه های پروانه ای فلنج دار دارای فلنج های جداگانه انتهای شیر پروانه ای هستند. گزینه های این نوع شیر پروانه ای شامل طرح های تک فلنج یا طرح دو فلنج است. در بسیاری از موارد ، فلنج ها برای مطابقت با استانداردهای ASME برای خطوط لوله ، سوراخ شده و ضربه می خورند ، یا در برخی موارد ممکن است بدون جوشکاری موجود باشد.

دریچه های پروانه ای جوش داده شده

دریچه های پروانه ای جوش داده شده از شیرهایی هستند که برای استفاده از نصب جوش خورده به جای نصب با پیچ و مهره قابل جدا شدن از طریق فلنج طراحی شده اند. آنها معمولاً در كاربردهاي فشار بسيار بالا يا موارد ديگري كه نياز به عملكرد بالا دارند مانند سيستم هاي برودتي مورد استفاده قرار مي گيرند.

دریچه های پروانه ای خط دار

دریچه های پروانه ای خط دار ، دریچه هایی هستند که دارای پوشش غیر واکنشی یا ماده آستری هستند که به سطوح داخلی بدنه شیر اضافه می شوند. افزودن این پوشش برای محافظت از شیر در معرض مواد شیمیایی سوزاننده یا خورنده است ، با کاهش اصطکاک ضریب جریان شیر را بهبود می بخشد و از آلودگی احتمالی مایع دریچه جلوگیری می کند.
دریچه های پروانه ای خط دار می توانند از موادی مانند لاستیک یا پلیمرهایی مانند Perfluoroalkoxy alkanes (PFA) و Polytetrafluoroethylene (PTFE) استفاده کنند. در مواردی که بدن سوپاپ و ساقه سوپاپ از قرار گرفتن در معرض محیط جدا شده باشد ، سوپاپ یک شیر غیر مرطوب در نظر گرفته می شود. در مقابل ، شیرهای خیس شده ، شیرهایی هستند که بدنه و ساقه دریچه در معرض جریان سیال دریچه قرار می گیرند. دریچه های پروانه ای خط دار که ایزولاسیون را ایجاد می کنند ، به جای انتخاب مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند شیرآلات پروانه ای از جنس استنلس استیل بهداشتی ، بدنه شیر را می توان از مواد کم هزینه ساخت.

شیرآلات پروانه ای فلزی

دریچه های پروانه ای فلزی برای استفاده در کاربردهای فشار بالا و دمای بالا در نظر گرفته شده اند و دارای اجزای صندلی فلزی هستند که می توانند فشارها و شرایط دما را تحمل کنند ، در مقابل صندلی های نرم و انعطاف پذیر یا صندلی های PTFE که در غیر این صورت ممکن است در آن شرایط عملیاتی به خطر بیفتد. آنها همچنین دارای بدنه شیرهای فلزی و اجزای فلزی کامل بر خلاف سایر انواع طراحی مانند شیرهای پروانه پلاستیکی هستند و برای کاربردهایی که به مقاومت در برابر آتش نیاز دارند استفاده می شوند.

دریچه های پروانه ای صفر

شیرهای پروانه ای افست صفر در کاربردهای کم فشار و دمای پایین استفاده می شوند. اصطلاح افست صفر به موقعیت هندسی ویفر شیر یا دیسک با توجه به بدنه شیر اطلاق می شود. در شیرهای پروانه ای افست صفر ، دیسک سوپاپ به طور متقارن با ساقه سوپاپ و با بدنه سوپاپ مطابقت دارد. این به این معنی است که دیسک در موقعیت کاملاً باز جریان را به دو نیمه مساوی تقسیم می کند که دیسک آن در مرکز باز شدن بدنه سوپاپ و عبور ساقه سوپاپ از مرکز دیسک است. عیب سوپاپ های پروانه ای افست صفر این است که برای عملکرد کامل یک چهارم چرخشی شیر ، اصطکاک مداوم بین دیسک و نشیمن سوپاپ وجود دارد.

شیرهای پروانه ای دو برابر

شیرهای پروانه ای دو جابجایی نسبت به خط وسط شیر و خط مرکزی بدنه شیر ، دو جابجایی دیسک را القا می کنند. از این رو دیسک با توجه به باز شدن بدنه سوپاپ به طور متقارن نشسته و موقعیت ساقه سوپاپ با توجه به صفحه سطح دیسک جبران می شود. استفاده از طرح افست مضاعف منجر به باز و بسته شدن شیر می شود و همچنین مسئله را با اصطکاک بین صندلی سوپاپ و دیسک که با طرح افست صفر وجود داشت ، برطرف می کند. در شیرهای پروانه ای دو جابجایی ، دیسک در باز و بسته شدن شیر فقط چند درجه با صندلی تماس می گیرد و اصطکاک و سایش مواد نشیمن را کاهش می دهد. در صورت مجهز بودن به یک صندلی فلزی الاستیک مناسب و دیسک فلزی جفت شونده ، می توان از شیرهای پروانه ای دو جابجایی در کاربردهای فشار بالا و دمای بالا استفاده کرد. همچنین تولید آنها نسبت به شیر پروانه ای افست سه گانه پیچیده تر که در زیر توضیح داده شده ، مقرون به صرفه تر است.

از شیرهای پروانه ای دو جابجایی به شیرهای پروانه ای با عملکرد بالا نیز یاد می شود.

شیرهای پروانه ای افست سه گانه

شیرهای پروانه ای افست سه گانه دو جابجایی را که مشخصه اصلی طراحی افست مضاعف است حفظ می کنند ، اما همچنین یک سوم تغییر هندسی یا جبران به طرح اضافه می کنند. سطح نشیمن دیسک به گونه ای تراش خورده است که نمای مخروطی افست از خود نشان می دهد ، راس آن با خط مرکزی بدنه شیر ، زاویه راست و غیر متقارن است. مزیت این طرح این است که عملکرد بدون اصطکاک را هنگام دوچرخه سواری شیر فراهم می کند ، در حالی که تماس دیسک و صندلی فقط در نقطه نهایی بسته شدن رخ می دهد. این شیرهای پروانه ای افست سه گانه را قادر می سازد بدون نگرانی در مورد اصطکاک و سایش بین دیسک فلزی و مواد صندلی فلزی ، از صندلی های فلزی استفاده کنند. با استفاده از اجزای فلزی ، این شیرها برای کاربردهای دما و فشار مناسب مناسب هستند. با این حال ، این مزیت هزینه دارد. شیرهای پروانه ای افست سه گانه با توجه به هندسه پیچیده تر ، تولید گرانتری دارند.

مشخصات شیر ​​پروانه

مشخصات معمول شیر پروانه در زیر خلاصه می شود. توجه داشته باشید که این اطلاعات فقط برای اطلاعات عمومی است و تولیدکنندگان و تأمین کنندگان شیرهای پروانه ممکن است از اصطلاحات کمی متفاوت در توصیف پیشنهادات محصولات خود استفاده کنند یا پارامترهای اضافی که در زیر ذکر نشده است را اضافه کنند.

  • سبک بدن سوپاپ – به نوع بدنه اشاره دارد ، مانند نوع فلنج ، سبک لبه یا ویفر.
  • مواد بدنه – موادی که بدنه شیر از آن ساخته شده است ، مانند آهن ، فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم ، فولاد کربن ، PVC یا PCVC.
  • مواد دیسک – ماده ای که برای دیسک سوپاپ استفاده می شود.
  • مواد آستری – برای دریچه های پروانه ای آستر دار ، ماده ای که به عنوان پوشش یا پوشش استفاده می شود ، مانند لاستیک ، PFA یا PTFE.
  • مواد ساقه ای – موادی که ساقه شیر از آن ساخته شده است.
  • مواد نشیمن مواد استفاده شده در صندلی شیر ، مانند EPDM ، BUNA-N و غیره.
  • درجه بندی فشار – حداکثر فشاری که شیر برای آن درجه بندی شده است.
  • درجه حرارت – حداکثر دمایی که شیر برای آن درجه بندی شده است.
  • ضریب جریان Cv – اندازه گیری ظرفیت نامی شیر ، به عنوان حجم آب (در 60 درجه فارنهایت) در گالن در دقیقه تعریف شده است که می تواند از طریق شیر تحت فشار دیفرانسیل 1 psi عبور کند.
  • اندازه سوپاپ – مقادیر بعدی درگاه های ورودی و خروجی شیر.
  • نوع محرک – سبک و نوع محرک شیر را نشان می دهد. گزینه ها شامل گزینه هایی مانند سطح دستی ، چرخ دستی دستی ، چرخ دنده دستی ، برقی ، پنوماتیک با برگشت فنر یا پنوماتیک با دو عمل هستند.
  • نوع رسانه – ماهیت محیطی را که اجزای شیر در معرض آن قرار می گیرد ، مانند مایعات خورنده ، روغن ، آب ، مواد خشک و غیره توصیف می کند.
  • نشانگر بستن باز – خواندن موقعیت دیسک شیر را فراهم می کند.

مزایا و محدودیت های شیرهای پروانه

دریچه های پروانه دارای چندین مزیت هستند که قابل ذکر است:
  1. آنها برای شروع ، توقف و تنظیم جریان خوب هستند
  2. برخلاف بعضی از انواع دیگر شیرآلات ، آنها در طیف وسیعی از اندازه ها از جمله اندازه های بزرگ موجود هستند
  3. آنها برای استفاده با دوغاب و مایعاتی که به دلیل بازشدن زیاد دریچه ، مواد جامد معلق دارند ، خوب هستند
  4. بسیاری از طرح ها ساده تر هستند و از مواد کمتری استفاده می کنند و گزینه های سبک وزن هستند
  5. باریک هستند و در یک محیط نصب شده فضای کمتری را اشغال می کنند و نصب آنها آسان است و باعث صرفه جویی در وقت و هزینه های نصب می شود
  6. خرید آنها می تواند هزینه کمتری داشته و نگهداری آنها راحت تر باشد ، در نتیجه هزینه های نگهداری کمتری را به همراه دارند
  7. آنها عملکرد سریعی دارند ، دریچه های چهار چرخشی هستند و می توانند در مدت زمان کمتری نسبت به برخی دیگر از طراحی شیرها باز و بسته شوند
  8. آنها افت فشار کمی ایجاد می کنند
  9. با داشتن صندلی های مناسب می توان از آنها با مواد شیمیایی و خورنده استفاده کرد

چند معایب در رابطه با شیرهای پروانه وجود دارد. یکی از بزرگترین آنها این است که دیسک بر خلاف دریچه های توپی که در حالت باز هیچ مانعی برای جریان ندارند ، همیشه در مسیر جریان است. بنابراین ، احتمال ایجاد حفره و خفگی وجود دارد و ممکن است حرکت دیسک تحت تأثیر تلاطم جریان قرار گیرد.

خلاصه

در این مقاله اطلاعاتی در مورد دریچه های پروانه ، شامل سازه و اجزای اصلی ، انواع مختلف ، مواد ، مشخصات مربوطه و مزایا ارائه شده است. برای کسب اطلاعات در مورد موضوعات دیگر ، با راهنماهای اضافی ما مشورت کنید.

شیر پروانه ای شیر پروانه ای شیر پروانه ای شیر پروانه ای

5/5 - (1 امتیاز)

دیدگاهتان را بنویسید