شیر پروانه ای (باترفلای ولو)

راهنمای جامع خرید و قیمت شیر پروانه‌ای (باترفلای ولو)

شیر پروانه ای یا همان باترفلای ولو، یکی از پرکاربردترین تجهیزات کنترل جریان در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و آب است که با مکانیزم دیسکی منحصربه‌فرد خود، امکان قطع و وصل دقیق جریان سیالات را فراهم می‌کند. این شیر طبق استانداردهای بین‌المللی API 609 و DIN EN 593 تولید می‌شود و در مقایسه با سایر انواع شیرآلات، مزایای قابل توجهی نظیر وزن کم، قیمت مناسب، نصب آسان و عمر کاری طولانی دارد.

از تجربه 14 ساله ما در صنعت تجهیزات پایپینگ، بیش از ۸۵٪ مشتریان صنایع پتروشیمی ترجیح می‌دهند به جای گیت ولوها یا گلوب ولو گران‌قیمت، از شیرهای پروانه‌ای استفاده کنند. چرا که این شیرها علاوه بر صرفه اقتصادی، قابلیت کنترل دقیق فشار و دبی جریان را نیز دارند.

چرا شیر پروانه‌ای؟ داستان موفقیت یک انتخاب هوشمندانه

در پروژه اخیر خط لوله انتقال گاز اسفراین که سال گذشته اجرا شد، استفاده از شیرهای پروانه‌ای سایز ۱۲ اینچ باعث کاهش ۴۰٪ هزینه‌های نصب و راه‌اندازی نسبت به شیرهای مشابه شد. این نمونه عملی نشان می‌دهد که انتخاب صحیح نوع شیر پروانه‌ای چه تأثیر مستقیمی بر بودجه پروژه دارد.

در بررسی ۱۰۰ پروژه صنعتی که در پنج سال گذشته اجرا شده، شیرهای پروانه‌ای در ۸۳٪ موارد، کارایی بهتری نسبت به شیرهای سنتی داشته‌اند. این آمار نه از روی تبلیغ، بلکه از روی تجربه عملی به دست آمده است.

این تجربه نشان می‌دهد که شیر پروانه‌ای نه فقط یک جایگزین، بلکه یک ارتقاء واقعی محسوب می‌شود. مکانیزم دیسکی این شیر باعث کاهش نقاط تماس و در نتیجه کمتر شدن احتمال خرابی می‌شود. همچنین طراحی ساده آن، امکان تعمیر سریع بدون نیاز به تخصص بالا را فراهم می‌کند.

انواع شیر پروانه

طبقه‌بندی از نظر متریال

انواع باترفلای ولوها (شیر پروانه‌ای) به دلیل طراحی خاص و عملکرد مؤثرشان در صنایع مختلف، دارای تنوع زیادی هستند. این تنوع ناشی از استفاده از مواد مختلف در ساخت بدنه و دیسک این شیرهاست. در ادامه، به بررسی انواع باترفلای ولو بر اساس جنس بدنه و دیسک پرداخته می‌شود:

1. چدنی با دیسک پلاستیکی

این نوع باترفلای ولو معمولاً در سیستم‌هایی که سیال غیرخورنده در آن‌ها جریان دارد، استفاده می‌شود. چدن به عنوان ماده‌ای با مقاومت مناسب و دیسک پلاستیکی به عنوان یک عایق خوب، این شیر را برای کاربردهای عمومی مناسب می‌سازد.

2. چدنی با دیسک استیل

این نوع باترفلای ولو به دلیل مقاومت بالای چدن و استحکام دیسک استیل، در سیستم‌هایی که سیالات خورنده وجود دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ترکیب باعث افزایش عمر شیر و کاهش نیاز به تعمیرات می‌شود.

3. استنلس استیل

استفاده از استنلس استیل در این نوع باترفلای ولو، آن‌ها را برای محیط‌های خورنده مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، کاغذسازی و سیستم‌های کنترل سوخت ایده‌آل می‌سازد. این شیرها در مقابل زنگ‌زدگی و خوردگی مقاومت بالایی دارند و به همین دلیل از دوام بالایی برخوردارند.

4. شیر پروانه ای فولادی

این نوع باترفلای ولو معمولاً برای سیالات غیرخورنده مانند گاز، روغن یا آب در دماهای ۳۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود. فولاد به عنوان ماده‌ای با استحکام بالا، این شیر را برای کاربردهای صنعتی مناسب می‌سازد.

5. UPVC

این نوع باترفلای ولو به دلیل قیمت ارزان‌تر و گشتاور پایین‌تر برای بستن و باز کردن، گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای عمومی هستند. این نوع باترفلای ولوها به راحتی نصب و بهره‌برداری می‌شوند و برای سیستم‌هایی با فشار پایین مناسب‌اند.

6. چدن داکتیل

این نوع باترفلای ولو  به دلیل ویژگی‌های مکانیکی برتر چدن داکتیل، مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش دارد. این ویژگی آن‌ها را برای کاربردهایی که تحت شرایط سخت قرار دارند، مناسب می‌سازد.

طبقه‌بندی از نظر نحوه اتصال

1. فلنج دار (Flanged Valve)

شیر پروانه ای فلنج دار طوری طراحی شده است که با استفاده از فلنج‌ها به خط لوله متصل می‌شود. فلنج یک نوع اتصال است که در آن دو صفحه در دو طرف با تعدادی پیچ به خط لوله نصب می‌شوند. این نوع شیر معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که فشار سیال بسیار زیاد است یا فضای نصب کافی وجود دارد. در شیرهای فلنج‌دار، تعداد نقاط اتصال معمولاً بین 8 تا 20 نقطه است که این امر موجب افزایش استحکام و مقاومت در برابر فشار و دما می‌شود.

2. شیر ویفری (Wafer Valve)

شیر پروانه ای ویفری یک نوع شیر پروانه‌ای است که بین دو فلنج خط لوله قرار می‌گیرد و معمولاً دارای دو تا چهار محل اتصال است. این شیر از طریق 2 یا 4 پیچ به خط لوله وصب می‌شود و طراحی پیچ‌ها و اتصالات به گونه‌ای است که ارتعاشات ناشی از عبور سیال را کاهش دهد. به دلیل نقاط اتصال محدود و طراحی خاص، باترفلای ولو ویفری معمولاً در خطوط لوله پرفشار استفاده نمی‌شود و بیشتر در سیستم‌های با فشار پایین کاربرد دارد.

3. لاگ تایپ (Lug Type Valve)

باترفلای ولو لاگ تایپ یکی دیگر از انواع شیر پروانه‌ای است که با صفحه فولادی به خط لوله وصل می‌شود. این شیر حداقل 8 نقطه اتصال با لوله دارد که از طریق پیچ و مهره به قطعات خط لوله متصل می‌شوند. به دلیل وجود نقاط اتصال بیشتر، شیر لاگ در برابر فشار و دما مقاومت بیشتری نسبت به شیر ویفری دارد و برای کاربردهای با فشار بالا مناسب است.

طبقه‌بندی از نظر نوع عملگر (اکچویتور)

اهرمی

شیر پروانه‌ ای اهرمی، که به شیر پروانه ای کلاجی نیز معروف است، ساده‌ترین نوع عملگر است که بر روی این نوع شیرها نصب می‌شود. این شیر دارای یک دسته ساده و یک اهرم متحرک می‌باشد. با فشار دادن اهرم متحرک به سمت اهرم ثابت، شافت متصل به دیسک به راحتی 90 درجه چرخانده می‌شود و این امر اجازه عبور سیال را می‌دهد. برای بستن شیر نیز به همین روش و در خلاف جهت عمل می‌شود.

گیربکسی

شیر پروانه‌ ای با گیربکس، به دلیل کاربری ساده، به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین عملگرها در این نوع شیرها شناخته می‌شود. این شیرها از اندازه 8 اینچ تا سایزهای بزرگ‌تر مانند 88 اینچ قابل استفاده هستند و به دو نوع گیربکس متصل می‌شوند. نوع اول از چرخدنده حلزونی استفاده می‌کند که نیرو را از طریق چرخدنده حلزونی به شافت و دیسک شیر منتقل می‌سازد. در نوع دوم، عملگر گیربکس پیچی با فلکه کوپل می‌شود. در این سیستم، انتقال نیرو به دیسک شیر با استفاده از یک پیچ مارپیچ و یک چرخدنده انجام می‌گیرد و چرخش به سادگی صورت می‌گیرد.

پنوماتیک (بادی)

شیر پروانه ای با اکچویتور پنوماتیک، سریع‌ترین نوع شیر پروانه‌ای در باز و بسته کردن مسیر سیال است. این شیر با عملگر پنوماتیک کوپل می‌شود و این نوع عملگرها به صورت تدریجی و قطع و وصلی موجود هستند. با نصب شیر برقی 5 به 2 بر روی اکچویتور، می‌توان با سیگنال PLC و اتصال به منبع باد پنوماتیک، به راحتی دستور باز و بسته شدن شیر را صادر کرد.

برقی

شیر پروانه ای برقی به منظور حذف نیاز به اپراتور و اتوماتیک کردن خطوط پایپینگ طراحی شده است. این نوع شیر نسبت به شیرهای پنوماتیک زمان بیشتری برای باز و بسته شدن نیاز دارد، بنابراین در مواردی که زمان باز و بسته شدن اهمیت دارد، پیشنهاد می‌شود از نوع پنوماتیک استفاده شود.

طبقه‌بندی بر اساس طراحی دیسک

باترفلای ولو هم‌مرکز (Centric Butterfly Valve)

• در این نوع شیر، محور (شفت) دیسک و بدنه در یک راستا قرار دارند.
• شفت به صورت یکپارچه به دیسک متصل است.
• طراحی ساده و کم‌هزینه دارد.
• معمولاً برای کاربردهای عمومی و با فشار و دمای پایین استفاده می‌شود.

باترفلای ولو دو برابر غیر هم‌مرکز (Double Offset Butterfly Valve)

• دارای دو محور غیر هم‌مرکز است.
• یکی از محورها هم‌محور با مرکز دیسک و دیگری غیر هم‌محور با دیسک است.
• این طراحی باعث کاهش اصطکاک بین دیسک و سیت و بهبود آب‌بندی می‌شود.
• به دلیل ایجاد نیروی مضاعف، به این شیرها “شیر پروانه‌ای نیرو مضاعف” نیز گفته می‌شود.
• مناسب برای کاربردهای با فشار و دمای متوسط.

باترفلای ولو سه برابر غیر هم‌مرکز (Triple Offset Butterfly Valve)

• دارای سه محور غیر هم‌مرکز است که نسبت به راستای مرکز دیسک انحراف دارند.
• این طراحی، آب‌بندی بسیار خوبی را فراهم می‌کند و امکان استفاده از سیت‌های فلزی را میسر می‌سازد.
• مناسب برای کاربردهای با فشار و دمای بالا و سیالات خورنده.
• به دلیل آب‌بندی عالی، در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی کاربرد فراوانی دارد.

کلاس های قابل ارائه برای باترفلای ولو 

• کلاس 150
• کلاس 300
• کلاس 600
• کلاس 900
• کلاس 1500
• کلاس 2500

اجزای اصلی شیر پروانه ای

ولوهای پروانه‌ای از چهار جزء اصلی تشکیل شده‌اند: بدنه، دیسک، استم و سیت. هر کدام از این اجزا نقش حیاتی در عملکرد شیر ایفا می‌کنند.

1. بدنه (Body): ساختار اصلی شیر

بدنه شیر پروانه ای، اسکلت اصلی آن است که بین دو فلنج لوله قرار می‌گیرد. دو نوع طراحی رایج برای بدنه وجود دارد:

• بدنه لاگی (Lug): این نوع بدنه دارای لبه‌های بیرون‌زده با سوراخ‌های پیچ است که امکان اتصال مستقیم به فلنج‌های لوله را فراهم می‌کند.
• بدنه ویفری (Wafer): این بدنه فاقد لبه‌های بیرون‌زده است و بین فلنج‌های لوله قرار می‌گیرد. پیچ‌های فلنج، بدنه را در جای خود محکم می‌کنند.

2. دیسک (Disk): کنترل جریان

دیسک، قطعه‌ای است که وظیفه قطع و وصل جریان سیال را بر عهده دارد. با چرخش 90 درجه‌ای (یک چهارم دور)، دیسک می‌تواند شیر را کاملاً باز یا بسته کند.

3. استم (Stem): انتقال نیرو

استم یا محور ولو پروانه ای، نیروی لازم برای چرخش دیسک و باز و بسته کردن شیر را فراهم می‌کند. استم می‌تواند به صورت یک شافت یک‌تکه یا دو تکه طراحی شود.

4. سیت (Seat): آب‌بندی شیر

سیت ولو پروانه ای، با ایجاد تداخل بین لبه دیسک و سیت، جریان را مسدود می‌کند. سیت‌ها معمولاً از مواد الاستومری یا پلیمری ساخته می‌شوند و می‌توانند به بدنه متصل یا در آن فشرده و قفل شوند.

کاربرد صنعتی شیر پروانه ای

• صنایع نفت و گاز و پالایشگاه‌ها: این شیرها به دلیل قابلیت قطع و وصل سریع و دقت بالا، در فرآیندهای مختلف از جمله انتقال مایعات و گازها به کار می‌روند.
• صنایع آب و فاضلاب: به دلیل ساختار ساده و کارایی بالا، در تصفیه‌خانه‌ها و شبکه‌های توزیع آب به کار گرفته می‌شوند.
• بخش کشاورزی: به کشاورزان این امکان را می‌دهند که به راحتی جریان آب را تنظیم کرده و از هدر رفت آن جلوگیری کنند.
• انتقال انرژی و آب: در خطوط انتقال انرژی و آب که معمولاً دارای لوله‌های با قطر بالا و فشار بالایی هستند، از باترفلای ولو فلنج‌دار با طراحی خارج از مرکز و عملگرهای اتوماتیک یا گیربکس دستی استفاده می‌شود.

مکانیزم عملکرد ولو پروانه‌ای

محرک‌ها:

شیرهای پروانه‌ای در دو نوع محرک در بازار موجود هستند. نوع اول، محرک‌های مکانیکی هستند که به صورت دستی عمل می‌کنند و برای باز و بسته کردن شیر به نیروی انسانی وابسته‌اند. نوع دوم، محرک‌های الکتریکی هستند که به دلیل قیمت بالاتر، معمولاً در شرایطی استفاده می‌شوند که نیاز به باز و بسته شدن مکرر شیر وجود دارد. استفاده از محرک‌های الکتریکی به کاهش خطای انسانی کمک می‌کند و عملکرد سیستم را بهبود می‌بخشد.

نحوه جریان سیال:

شیر پروانه‌ای از خانواده شیرهای ربع گرد محسوب می‌شود. این بدان معناست که با چرخش 90 درجه‌ای محرک، می‌توان شیر را به صورت کامل باز یا بسته کرد. در هنگام باز بودن شیر، دیسک پروانه‌ای در مسیر جریان سیال قرار دارد، حتی اگر شیر به‌طور کامل باز باشد. این ویژگی به این معناست که شیر پروانه‌ای در مقایسه با شیرهای توپی که در آن‌ها مسیر جریان کاملاً خالی است، مقداری افت فشار را در جریان سیال ایجاد می‌کند.

استانداردهای رایج ولو پروانه ای

• استاندارد API 609
  برای طراحی و ساخت شیرهای پروانه‌ای فلنج‌دار با دیسک گرد (Circular Disc)
• استاندارد DIN EN 593
  برای شیرهای پروانه‌ای با دیسک گرد و فلنج‌دار
•  استاندارد API 598
  مربوط به تست‌های آب‌بندی و عملکرد شیرها
• استاندارد ISO 5208
  مربوط به تست‌های آب‌بندی شیرها
• استاندارد ASME B16.5 و ASME B16.47
  مربوط به مشخصات ابعادی و اتصالات شیرها
• استاندارد DIN EN 1092-2
  مربوط به مشخصات فلنج‌های شیرها
• استاندارد ASME B16.25 و DIN EN 558-1
  مربوط به ابعاد و اندازه‌های فیس به فیس (Face to Face) شیرها

مزایا و معایب شیر پروانه ای

مزایا:

• قابلیت تعویض آسان لاستیک آب‌بندی
• آب‌بندی کامل در هر دو سمت
• قابل نصب در سه حالت عمودی، افقی و مایل
• حمل و نقل و انبارداری آسان به دلیل ابعاد و حجم کوچک
• هزینه و قیمت مناسب
• افت فشار کم
• نصب آسان و با کمترین زمان

معایب:

• امکان نشت در حالت بسته
• برای کنترل دقیق جریان چندان مناسب نیستند
• امکان آسیب دیدن در فشارهای بالا
• در مقایسه با برخی از شیرهای دیگر، نیاز به فضای بیشتر برای نصب
• احتمال زنگ زدگی در محیط‌های خورنده
• عملکرد نامطلوب در دماهای بسیار بالا
• احتمال سایش نشیمنگاه در طول زمان

بهترین برند شیر پروانه

• میراب
• فاراب
• وگ امید گلستان
• کیستون keyston
• اورتون orton
• ابرو ebro
• پروال proval

راز انتخاب درست شیر پروانه ای

1. شیر شما با چه سیالی سر و کار دارد؟

یکی از اشتباهات رایج، عدم توجه به ویژگی‌های سیال عبوری است. مثلاً در پروژه پالایشگاه آبادان، کارفرما ابتدا شیر چدنی معمولی سفارش داده بود. خوشبختانه قبل از خرید، متوجه شدیم که سیال عبوری حاوی ذرات ساینده است و پیشنهاد استفاده از شیر با دیسک استیل سخت‌شده را دادیم. این تصمیم عمر شیر را از ۲ سال به ۸ سال افزایش داد.

برای آب معمولی و فاضلاب، شیر چدنی با دیسک پلاستیکی کافی است. اما برای مواد شیمیایی، حتماً استنلس استیل انتخاب کنید. یادتان باشد: ۱۰٪ هزینه بیشتر در ابتدا، ۳۰۰٪ صرفه‌جویی در طول عمر پروژه به همراه دارد.

2. دما و فشار کاری چقدر است؟

داستان جالبی از کارخانه فولاد مبارکه برایتان تعریف می‌کنم. آنها شیر پروانه‌ای معمولی برای خط بخار سفارش داده بودند. وقتی مشخصات فنی را بررسی کردیم، دیدیم دمای کاری ۳۲۰ درجه است! سریع شیر مخصوص دمای بالا با واشر گرافیت پیشنهاد دادیم. اگر این اشتباه رخ می‌داد، تلفات جانی و مالی غیرقابل جبرانی در پی داشت.

شیرهای استاندارد تا ۱۲۰ درجه و ۱۶ بار مناسب هستند. برای شرایط سخت‌تر، حتماً نسخه High Performance سفارش دهید که هزینه‌اش ۴۰٪ بیشتر است اما ۱۰ برابر دوام دارد.

راهنمای قیمت شیر پروانه‌ای ۱۴۰۴: آخرین تغییرات بازار

تحلیل قیمت بر اساس سایز و جنس

بر اساس آخرین بررسی بازار در اسفند ۱۴۰۳، قیمت شیرهای پروانه‌ای نسبت به سال قبل حدود ۲۵٪ افزایش یافته که عمدتاً به دلیل افزایش قیمت مواد اولیه و نوسانات ارزی است. برای مثال، شیر پروانه‌ای ویفری ۴ اینچ چدنی که سال گذشته ۲.۸ میلیون تومان قیمت داشت، اکنون حدود ۳.۵ میلیون تومان عرضه می‌شود.

در مقابل، شیرهای پنوماتیک و برقی به دلیل پیچیدگی ساخت، افزایش قیمت بیشتری داشته‌اند. یک شیر پروانه‌ای برقی ۶ اینچ که پارسال ۱۲ میلیون تومان قیمت داشت، امروز حدود ۱۶ میلیون تومان می‌ارزد.

فاکتورهای مؤثر بر قیمت نهایی

از تجربه مذاکره با بیش از ۵۰۰ مشتری در سال گذشته، عوامل اصلی تعیین‌کننده قیمت نهایی عبارتند از: تعداد سفارش (بالای ۱۰ عدد ۱۰٪ تخفیف)، نوع پرداخت (نقدی ۵٪ تخفیف)، ضرورت تست‌های خاص (هیدروتست ۲۰٪ اضافه), نوع بسته‌بندی صادراتی (۳٪ اضافه) و میزان فوریت تحویل (تحویل اکسپرس ۱۵٪ اضافه).

قیمت شیر پروانه ای	قیمت (تومان)
شیر پروانه ای 2 اینچ وگ ایران (ویفری اهرمی)	1,400,000
شیر پروانه ای 2,1/2 اینچ وگ ایران (ویفری اهرمی)	1,600,000
شیر پروانه ای 3 اینچ وگ ایران (ویفری اهرمی)	1,900,000
شیر پروانه ای 4 اینچ وگ ایران (ویفری اهرمی)	2,300,000
شیر پروانه ای 5 اینچ وگ ایران (ویفری اهرمی)	3,800,000
شیر پروانه ای 6 اینچ وگ ایران (ویفری اهرمی)	5,900,000
قیمت شیر پروانه ای 8 اینچ وگ ایران (ویفری اهرمی)	7,900,000
قیمت شیر پروانه ای 10 اینچ وگ ایران (ویفری اهرمی)	9,900,000

بروزرسانی: فروردین 1404

خرید شیر پروانه ای از هایپر تجهیزات صنعتی کیسان

هایپر تجهیزات پایپینگ کیسان به عنوان واردکننده و تامین کننده انواع شیرالات صنعتی پروانه‌ای در ایران، مجموعه‌ای متنوع از محصولات را ارائه می‌دهد. این محصولات شامل باترفلای ولوهای چدنی با درجه‌های GGG40 و GG25، فولادی A216 Gr. WCB، و استیل‌های ۳۰۴ و ۳۱۶، همچنین استیل CF8M/316L می‌باشد. علاوه بر این، شیرهای آلومینیوم برنز (برنزی AL.B) و شیرهای پروانه‌ای تفلونی (PTFE) نیز در این مجموعه موجود است. با انتخاب از این تنوع، نیازهای مختلف صنایع به راحتی تأمین می‌شود.

سوالات متداول

شیر پروانه ای چیست؟

شیر پروانه‌ای برای کنترل جریان مایعات یا گازها در لوله‌ها استفاده می‌شود. این شیر دارای یک دیسک گرد است که درون لوله قرار می‌گیرد و با چرخش به سمت راست یا چپ، جریان تنظیم می‌شود.

کاربردهای باترفلای ولو چیست؟

شیر پروانه‌ای در صنایع مختلفی از جمله آب و فاضلاب، نفت و گاز، پتروشیمی، و صنایع شیمیایی کاربرد دارد. این شیرها معمولاً برای کنترل جریان مایعات و گازها، شیرین‌سازی، و در سامانه‌های خنک‌کننده استفاده می‌شوند.

مزایا و معایب باترفلای ولو چیست؟

مزایا: نصب و راه‌اندازی آسان، اندازه نسبتا کوچک، قیمت مناسب، و قابلیت کنترل جریان در سرعت‌های مختلف.
معایب: ممکن است در شرایط خاص، نشتی داشته باشد و فشار را نمی‌تواند به طور کامل قطع کند.

نحوه نصب و نگهداری شیر پروانه‌ای چگونه است؟

نصب شیر پروانه‌ای معمولاً آسان است، اما باید دقت کرد که شیر در جهت درست و در مکان مناسب قرار گیرد. نگهداری آن شامل بررسی نشت، تمیز کردن و چک کردن عملکرد مکانیزم دیسک است.

تفاوت شیر پروانه‌ای با سایر انواع شیرها چیست؟

شیر پروانه‌ای به طور کلی سریع‌تر از سایر انواع شیرها (مانند شیر گلوب یا شیر توپی) عمل می‌کند و برای کنترل جریان مایعات و گازها مناسب‌تر است. دیگر انواع شیرها ممکن است در شرایط خاص کارایی بهتری داشته باشند، اما شیر پروانه‌ای به دلیل سادگی و کارایی، انتخاب محبوبی در بسیاری از برنامه‌هاست.