شیر پروانه ای گیربکسی چیست؟
شیر پروانه گیربکس دار از یک دیسک گردان به عنوان عنصر مسدودکننده استفاده می‌کند که بر روی محور مرکزی نصب شده و با چرخش آن، جریان کنترل می‌شود. نیروی چرخشی به دیسک از طریق یک گیربکس منتقل می‌شود که امکان کنترل دقیق‌تر و افزایش گشتاور را فراهم می‌آورد. ساختار این شیر معمولاً از مواد مقاوم به خوردگی مانند فولاد ضد زنگ یا چدن ساخته می‌شود و به دلیل طراحی بهینه، دارای وزن سبک و هزینه‌های نگهداری پایین است. شیر پروانه‌ای گیربکسی به طور گسترده در صنایع نفت و گاز، شیمیایی و تأسیسات آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل سرعت عمل بالا و قابلیت تنظیم دقیق جریان، از محبوبیت بالایی برخوردار است.
1. بدنه شیر
بدنه شیر پروانه‌ای گیربکس (gearbox butterfly valve) دار معمولاً از مواد مقاوم به خوردگی و فشار ساخته می‌شود. متداول‌ترین مواد مورد استفاده شامل فولاد ضد زنگ، چدن و آلیاژهای خاص هستند. طراحی بدنه به گونه‌ای است که بتواند فشارهای بالا را تحمل کرده و در برابر شرایط محیطی نامساعد مقاوم باشد.
2. دیسک
دیسک، عنصر اصلی مسدودکننده در شیر پروانه‌ای است که معمولاً به شکل گرد و با طراحی خاصی ساخته می‌شود تا حداقل مقاومت را در برابر جریان ایجاد کند. جنس دیسک معمولاً مشابه بدنه شیر است و در برخی موارد از مواد خاصی مانند لاستیک یا پلاستیک تقویت‌شده برای بهبود عملکرد و کاهش سایش استفاده می‌شود.
3. محور
محور مرکزی شیر، دیسک را به بدنه متصل می‌کند و امکان چرخش آن را فراهم می‌آورد. این محور معمولاً از فولاد با استحکام بالا ساخته می‌شود تا بتواند نیروهای ناشی از چرخش دیسک و فشار سیال را به خوبی تحمل کند.
4. گیربکس
گیربکس یکی از اجزای حیاتی در طراحی شیر پروانه‌ای گیربکسی است که نیروی چرخشی را از منبع قدرت (مانند موتور الکتریکی) به دیسک منتقل می‌کند. این گیربکس امکان کنترل دقیق‌تر و افزایش گشتاور را فراهم می‌آورد. طراحی گیربکس باید به گونه‌ای باشد که از انتقال صحیح نیرو و کاهش اصطکاک اطمینان حاصل کند.
5. سیستم‌های کنترلی
بسیاری از شیرهای پروانه‌ای گیربکسی به سیستم‌های کنترلی پیشرفته مجهز هستند که به کاربران اجازه می‌دهد جریان را به صورت دقیق تنظیم کنند. این سیستم‌ها می‌توانند شامل سنسورها، عملگرها و کنترل‌کننده‌های دیجیتال باشند که امکان نظارت و کنترل از راه دور را فراهم می‌آورند.
6. واشرها و درزگیرها
برای جلوگیری از نشت سیال، در طراحی شیر پروانه‌ای گیربکسی از واشرها و درزگیرهای با کیفیت بالا استفاده می‌شود. این اجزا باید به گونه‌ای طراحی شوند که در برابر فشار و دماهای مختلف مقاوم باشند و عمر مفید بالایی داشته باشند.
کاربرد شیر پروانه ای گیربکسی
| کاربرد |
توضیحات |
| کنترل جریان سیالات |
طراحی شیر پروانه‌ای گیربکسی امکان کنترل مؤثر جریان سیالات را فراهم می‌آورد. این شیرها به سرعت و به راحتی باز و بسته می‌شوند و در شرایط مختلف عملکرد مطلوب دارند. |
| صنایع نفت و گاز |
این شیرها برای کنترل جریان در خطوط لوله و تاسیسات فرآوری استفاده می‌شوند و می‌توانند در فشارهای بالا و دماهای بالای 200 درجه سانتی‌گراد کار کنند. |
| سیستم‌های آب و فاضلاب |
به عنوان شیرهای قطع و وصل و کنترل جریان در پمپ‌ها و مخازن استفاده می‌شوند. این شیرها به کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش عمر تجهیزات کمک می‌کنند. |
| صنایع شیمیایی |
برای کنترل جریان مواد شیمیایی و خورنده استفاده می‌شوند. انتخاب مواد مناسب برای ساخت این شیرها به جلوگیری از آسیب به سیستم کمک می‌کند. |
| کاربردهای غذایی و دارویی |
به دلیل قابلیت تمیزکاری و عدم آلودگی سیالات، در صنایع غذایی و دارویی به کار می‌روند و باید مطابق با استانداردهای بهداشتی طراحی شوند. |
| سیستم‌های بخار |
برای کنترل جریان بخار و آب داغ استفاده می‌شوند و می‌توانند در دماها و فشارهای بالا کار کنند. استانداردهای ASME برای طراحی این شیرها اهمیت دارد. |
| کاربرد در صنایع معدنی |
در فرآیندهای استخراج و فرآوری مواد معدنی برای کنترل جریان آب و مواد معدنی استفاده می‌شوند و به دلیل مقاومت در برابر سایش، گزینه مناسبی هستند. |
مزایای شیر پروانه ای گیربکس دار
- وزن سبک:
- مواد اولیه معمولاً از آلیاژهای سبک و مقاوم ساخته می‌شوند، که وزن کلی سیستم را کاهش می‌دهد. این امر به کاهش بار بر روی لوله‌ها و تاسیسات کمک کرده و نصب و جابجایی را تسهیل می‌کند.
- کاهش افت فشار:
- طراحی دیسک پروانه‌ای باعث می‌شود که جریان سیال با حداقل موانع مواجه شود، به طوری که افت فشار در هنگام عبور سیال از شیر به حداقل می‌رسد. این ویژگی به بهبود کارایی و صرفه‌جویی در انرژی سیستم‌های انتقال سیال کمک می‌کند.
- عملکرد سریع:
- شیر پروانه‌ای گیربکسی به سرعت می‌تواند باز و بسته شود. این ویژگی در کاربردهایی که نیاز به کنترل سریع جریان دارند (مانند سیستم‌های آبیاری یا تهویه مطبوع) بسیار مفید است.
- مناسب برای سیالات مختلف:
- این نوع شیرها می‌توانند برای کنترل جریان آب، گازها، بخار و حتی برخی مایعات شیمیایی استفاده شوند. این تنوع کاربرد به دلیل طراحی و متریال‌های مختلفی است که در تولید آن‌ها به کار می‌رود.
- قیمت مناسب:
- هزینه تولید و نگهداری شیر پروانه‌ای گیربکسی معمولاً کمتر از سایر انواع شیرها است. این امر به دلیل سادگی طراحی و فرآیند تولید آن می‌باشد که به کاهش هزینه‌های کلی سیستم کمک می‌کند.
معایب باترفلای ولو گیربکس دار
- محدودیت در کنترل دقیق جریان:
- شیر پروانه‌ای معمولاً برای کاربردهای کنترل دقیق دبی مناسب نیست. به دلیل طراحی آن، در مواقعی که نیاز به تنظیمات دقیق جریان باشد، ممکن است نتواند عملکرد مطلوبی ارائه دهد.
- مقاومت در برابر فشار بالا:
- این نوع شیرها به طور معمول برای فشارهای متوسط طراحی شده‌اند. در شرایط فشار بسیار بالا، ممکن است دیسک یا بدنه شیر دچار آسیب یا نشتی شود، که این امر می‌تواند به عملکرد سیستم آسیب برساند.
- محدودیت در دما:
- شیرهای پروانه‌ای گیربکسی معمولاً برای دماهای خاصی طراحی می‌شوند. استفاده از آن‌ها در دماهای بسیار بالا یا پایین می‌تواند به تغییر شکل و آسیب به اجزای شیر منجر شود.
- سایش و خوردگی:
- با توجه به نوع سیالی که از شیر عبور می‌کند، دیسک و دیگر اجزای شیر ممکن است دچار سایش و خوردگی شوند. این امر به ویژه در سیالات خورنده یا با ذرات معلق بالا بیشتر مشاهده می‌شود و نیاز به تعویض یا تعمیر مکرر را افزایش می‌دهد.
- نیاز به فضای کافی برای نصب:
- با وجود طراحی کم‌حجم، در برخی از طراحی‌ها نیاز به فضای کافی برای دسترسی به مکانیزم گیربکس و عملگر وجود دارد. این نیاز می‌تواند در پروژه‌های با محدودیت فضا چالش‌ساز باشد.
- آلودگی و تجمع رسوبات:
- در برخی کاربردها، ممکن است تجمع رسوبات و آلودگی در دیسک و نواحی داخلی شیر ایجاد شود که می‌تواند به عملکرد آن آسیب برساند و نیاز به نگهداری و تمیزکاری مکرر را ایجاب کند.
کلاس شیرهای پروانه ای گیربکسی
| کلاس 150 |
این کلاس معمولاً برای سیستم‌های با فشار پایین طراحی شده است و می‌تواند در دماهای معمولی استفاده شود. مناسب برای آب و فاضلاب و سیستم‌های غیرخورنده است. |
| کلاس 300 |
برای سیستم‌هایی با فشار متوسط مناسب است. این کلاس معمولاً در صنایع شیمیایی و نفت و گاز استفاده می‌شود و می‌تواند در دماهای بالاتر کار کند. |
| کلاس 600 |
این کلاس برای سیستم‌های با فشار بالا طراحی شده است و معمولاً در کاربردهای صنعتی سنگین و سیستم‌های بخار استفاده می‌شود. |
| کلاس 900 و بالاتر |
این کلاس‌ها برای کاربردهای خاص و فشارهای بسیار بالا طراحی شده‌اند. معمولاً در صنایع نفت و گاز و نیروگاه‌ها استفاده می‌شوند. |
برندهای مطرح تولید کننده باترفلای ولو گیربکسی در ایران و جهان
