شیر پروانه ای اهرمی
شیر پروانه ای اهرمی چیست؟
شیر پروانه ای اهرمی یا باترفلای ولو اهرمی ( Lever Operated Butterfly Valves)یکی از ساده‌ترین و پرکاربردترین انواع شیرهای صنعتی است که به دلیل طراحی کم‌حجم و عملکرد سریع، در بسیاری از صنایع استفاده میشود. این شیر با استفاده از یک اهرم دستی کنترل میشود و به‌راحتی میتوان جریان سیال را تنها با یک چرخش کوتاه قطع یا وصل کرد. ساختار ساده و وزن سبک آن باعث شده که نصب و نگهداری این شیر بسیار آسان باشد و به گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای سیستم‌های آبرسانی، تاسیسات صنعتی و پمپ‌خانه‌ها تبدیل شود. از این رو، شیر اهرمی همواره به‌عنوان راه‌حلی کاربردی برای کنترل جریان در خطوط لوله‌کشی مورد توجه قرار گرفته است.
انواع شیرهای صنعتی پروانه ای با عملگر دستی (Lever Operated Butterfly Valves)
شیرهای اهرمی بسته به طراحی و نوع کاربری به چند دسته تقسیم می‌شوند که هر یک در شرایط خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه انواع آن را معرفی می‌کنم:
-
شیر پروانه اهرمی ویفری (Wafer Type Butterfly Valve)
این نوع شیر ویفری بدون نیاز به فلنج‌های اضافی، مستقیماً بین دو فلنج لوله قرار می‌گیرد و با پیچ و مهره محکم میشود. این مدل به دلیل نصب آسان و وزن کم، در بسیاری از سیستم‌های سبک کاربرد دارد.
-
شیر پروانه اهرمی لاگ (Lug Type Butterfly Valve)
این نوع شیر لاگ دارای سوراخ‌هایی در بدنه خود است که بهصورت مستقیم با پیچ به فلنج‌های لوله متصل میشود. از این مدل معمولاً در سیستم‌هایی استفاده میشود که نیاز به جداسازی یک طرف لوله برای تعمیرات دارند.
-
شیر پروانه‌ای اهرمی فلنجدار (Flanged Type Butterfly Valve)
این شیر دارای فلنج‌های یکپارچه در بدنه است و با پیچ به فلنج‌های خط لوله متصل میشود. به دلیل استحکام بیشتر، این نوع شیر پروانه ای فلنجدار برای سیستم‌های فشار بالا و لوله‌کشی‌های سنگین مناسب است.
-
شیر پروانه‌ای اهرمی با آببند لاستیکی (Rubber Seated Butterfly Valve)
این مدل دارای آب‌بندهای لاستیکی نرم است که در اطراف دیسک قرار گرفته و برای سیالات با فشار و دمای متوسط مناسب است. معمولاً در خطوط آب و فاضلاب استفاده میشود.
-
شیر پروانه ای اهرمی با آببند فلزی (Metal Seated Butterfly Valve)
این نوع شیر دارای آببند فلزی مقاوم در برابر سایش و حرارت است که آن را برای سیالات با دمای بالا و شرایط سخت کاری مناسب می‌سازد.
-
شیر اهرمی استیل (Stainless Steel Disc Butterfly Valve)
این شیر پروانه ای با دیسکی از جنس استنلس استیل است که در برابر خوردگی بسیار مقاوم بوده و برای سیالات خورنده و صنایع شیمیایی مناسب است.
-
شیر پروانه ای اهرمی با قفل ایمنی (Lockable Lever Butterfly Valve)
این مدل به اهرمی مجهز است که قابلیت قفل شدن در موقعیت باز یا بسته را دارد و برای کاربردهایی که نیاز به جلوگیری از تغییر ناخواسته وضعیت شیر دارند، ایده‌آل است.
-
شیر اهرمی بدنه برنزی (Bronze Body Butterfly Valve)
این نوع از جنس برنز ساخته میشود که در برابر خوردگی و زنگزدگی بسیار مقاوم است. به همین دلیل در صنایع دریایی، خطوط آب شور و کاربردهایی که سیال خاصیت خورندگی دارد، استفاده میشود.
اجزای اصلی شیر پروانه ای اهرمی:
| نام قطعه | توضیح |
|---|---|
| 1. بدنه (Body) | ساختار اصلی شیر که تمام اجزا در آن قرار می‌گیرند و سیال از داخل آن عبور می‌کند. |
| 2. پلیت گیره آببند (Seal Clamp Plate) | قطعه‌ای که برای محکم کردن آببند و جلوگیری از نشتی به کار می‌رود. |
| 3. آببند اصلی (Main Seal) | وظیفه جلوگیری از نشتی سیال را بین دیسک و بدنه بر عهده دارد. |
| 4. محور پایین (Bottom Spindle) | بخشی از محور که در قسمت پایینی شیر قرار دارد و باعث استقرار دیسک میشود. |
| 5. بوش پایینی (Bottom Bush) | بوشی که به کاهش سایش محور پایین کمک می‌کند و عمر شیر را افزایش می‌دهد. |
| 6. پلیت پوشش (Closure Plate) | برای محافظت از اجزای داخلی و جلوگیری از ورود آلودگی به شیر استفاده میشود. |
| 7. محور (Spindle) | محور اصلی که دیسک به آن متصل است و با چرخش آن، شیر باز و بسته میشود. |
| 8. اورینگ (O-Ring) | قطعه‌ای لاستیکی برای آب‌بندی در نقاط مختلف شیر و جلوگیری از نشتی سیال. |
| 9. یاتاقان دو تکه (Split Bearing) | یاتاقانی که برای کاهش اصطکاک محور و دیسک استفاده میشود و از دو بخش تشکیل شده است. |
| 10. مهره (Nut) | برای اتصال و محکم کردن اجزای مختلف روی محور استفاده میشود. |
| 11. واشر فنری (Spring Washer) | برای ایجاد فشار بیشتر روی مهره و جلوگیری از شل شدن آن به کار می‌رود. |
| 12. پیچ آلن سر تخت (Sockethead Capscrew) | پیچ مخصوص برای اتصال اجزا با قابلیت سفت کردن با آچار آلن. |
| 13. گیره پکینگ (Stuffing Clamp) | قطعه‌ای که پکینگ‌ها (نوارهای آب‌بندی) را در جای خود نگه می‌دارد. |
| 14. پیچ مغزی سر خزینه‌ای (Countersunk Setscrew) | برای تثبیت و اتصال اجزای کوچک در نقاط حساس استفاده میشود. |
| 15. دسته (Handle) | بخش دستی شیر که برای باز و بسته کردن آن به کار می‌رود. |
| 16. اهرم عملکرد (Operating Lever) | اهرمی که برای اعمال نیروی بیشتر هنگام باز و بسته کردن شیر استفاده میشود. |
| 17. پین موقعیت دسته (Handle Location Pin) | برای ثابت نگه داشتن دسته در موقعیت‌های مشخص به کار می‌رود. |
| 18. فنر موقعیت دسته (Handle Location Spring) | فنری که پین موقعیت دسته را در جای خود نگه می‌دارد. |
| 19. حلقه دو تکه (Split Ring) | حلقه‌ای که برای استحکام و اتصال قطعات روی محور به کار می‌رود. |
| 20. اورینگ پوشش‌دار (Encapsulated O-Ring) | نوعی اورینگ با پوشش مقاوم برای افزایش طول عمر و جلوگیری از خرابی زودرس. |
| 21. پکینگ محور (Spindle Packing) | نوارهای آب‌بندی که اطراف محور قرار می‌گیرند و از نشتی سیال جلوگیری می‌کنند. |
| 22. یاتاقان (Bearing) | قطعه‌ای برای کاهش اصطکاک محور هنگام چرخش و بهبود عملکرد شیر. |
| 23. واشر ساده (Plain Washer) | برای توزیع یکنواخت فشار زیر مهره‌ها یا پیچ‌ها به کار می‌رود. |
کاربردهای شیر پروانه ای دستی
- در خطوط انتقال آب، تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب و همچنین سیستم‌های آبیاری از این شیرها برای قطع و وصل جریان یا ایزوله کردن بخش‌های مختلف استفاده میشود.
- در سیستم‌های تهویه مطبوع، گرمایش و سرمایش، از شیر پروانه‌ای اهرمی برای کنترل جریان سیالات مانند آب گرم یا سرد استفاده میشود.
- شیر پروانه‌ای بدنه برنزی یا استنلس استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی در محیط‌های مرطوب و سیالات خورنده، در کشتی‌ها و خطوط انتقال آب شور کاربرد دارد.
- برای کنترل جریان سیالات در فشارها و دماهای بالا در صنایع نفت و گاز، از انواع خاص شیرهای پروانه‌ای اهرمی استفاده میشود که از جنس فولاد یا استنلس استیل ساخته می‌شوند.
- در کارخانه‌های شیمیایی که سیالات خاص با خاصیت خورندگی جریان دارند، از شیرهای پروانه‌ای با جنس مقاوم در برابر مواد شیمیایی (مانند برنز یا استنلس استیل) استفاده میشود.
- در ایستگاه‌های پمپاژ آب و سیالات، این شیرها به دلیل عملکرد سریع و آسان به‌عنوان قطع‌کننده جریان به کار می‌روند.
- در خطوط تولید صنایع غذایی و دارویی که نیاز به کنترل دقیق جریان و رعایت استانداردهای بهداشتی دارند، از شیرهای پروانه‌ای استنلس استیل استفاده میشود.
- به دلیل سرعت بالای باز و بسته شدن و امکان کنترل دستی آسان، شیرهای پروانه‌ای اهرمی در سیستم‌های آتش‌نشانی برای کنترل جریان آب به کار می‌روند.
جدول مزایا و معایب شیر پروانه ای اهرمی
| مزایا | معایب |
| 1. طراحی ساده و کم‌حجم | 1. عدم دقت در تنظیم جریان |
| 2. وزن کم و نیاز به فضای نصب کمتر | 2. آسیب‌پذیری در برابر سیالات ساینده |
| 3. قیمت پایین و مقرون‌به‌صرفه | 3. مناسب نبودن برای فشارهای بسیار بالا |
| 4. نصب و نگهداری آسان | 4. احتمال کاهش آب‌بندی در طول زمان |
| 5. سرعت بالای باز و بسته شدن | 5. نیاز به نیروی دستی برای عملکرد اهرم |
| 6. مناسب برای سیالات مختلف | 6. عدم کارایی در دماهای بسیار بالا |
نحوه عملکرد شیر پروانه اهرمی
شیر پروانه ای با عملگر دستی یک شیر ربع‌گرد (quarter-turn) است که با چرخش 90 درجه دیسک، جریان سیال را قطع یا وصل می‌کند. این دیسک که در مرکز بدنه شیر قرار دارد، با یک محور به اهرم متصل است. عملکرد آن به این صورت است:
وضعیت باز (Fully Open Position)
زمانی که اهرم به اندازه 90 درجه چرخانده میشود، دیسک به‌طور کامل موازی با جریان سیال قرار می‌گیرد و سیال میتواند بدون مانع از داخل شیر عبور کند. در این حالت، افت فشار بسیار کم است و جریان بهصورت تقریباً آزاد عبور می‌کند.
وضعیت بسته (Fully Closed Position)
با چرخاندن اهرم به حالت اولیه، دیسک بهصورت عمود بر جریان سیال قرار می‌گیرد و به کمک آببند اطراف دیسک، مسیر عبور سیال به‌طور کامل مسدود میشود. در این وضعیت، نشتی سیال به حداقل می‌رسد و شیر به‌خوبی آب‌بندی میشود.
تنظیم جریان (Throttling Position)
هرچند شیرهای اهرمی بیشتر برای قطع و وصل جریان استفاده می‌شوند، اما میتوان از آن‌ها برای تنظیم جریان نیز استفاده کرد. با قرار دادن اهرم در زاویه‌های میانی، دیسک بهصورت نیمه‌باز قرار می‌گیرد و میتوان میزان جریان عبوری را کنترل کرد. البته به دلیل احتمال آسیب‌دیدگی دیسک و آببند، استفاده مداوم از این شیر برای تنظیم جریان توصیه نمی‌شود.
قفل اهرم (Lever Locking)
در بسیاری از مدل‌های شیر پروانه اهرمی، مکانیزمی برای قفل کردن اهرم در موقعیت‌های مختلف وجود دارد. این ویژگی به کاربر اجازه می‌دهد تا اهرم را در زاویه دلخواه ثابت کرده و از تغییر ناخواسته موقعیت شیر جلوگیری کند.
مکانیزم داخلی
- دیسک: مهم‌ترین بخش شیر است که جریان سیال را کنترل می‌کند.
- محور یا شفت (Stem) :دیسک را به اهرم متصل می‌کند و انتقال حرکت را انجام می‌دهد.
- آببند: (Seat) در اطراف دیسک قرار دارد و هنگام بسته شدن شیر از نشتی جلوگیری می‌کند.
- اهرم (Lever): بهصورت دستی توسط کاربر چرخانده میشود تا شیر باز یا بسته شود.
سایزهای مختلف باترفلای ولو اهرمی
شیرهای پروانه‌ای اهرمی در سایزهای متنوعی تولید می‌شوند تا برای کاربردهای مختلف، از لوله‌های کوچک تا خطوط انتقال سیالات بزرگ، مناسب باشند. سایز این شیرها معمولاً بر اساس قطر نامی لوله (DN: Diameter Nominal) مشخص میشود و به دو صورت اینچی و میلی‌متری بیان می‌گردد.
| کاربرد معمول | قطر معادل (میلی‌متر) | سایز شیر (اینچ) |
| خطوط کوچک آب و سیالات صنعتی | 50 mm | 2″ |
| سیستم‌های تهویه مطبوع و آبرسانی | 80 mm | 3″ |
| صنایع آب و فاضلاب | 100 mm | 4″ |
| ایستگاه‌های پمپاژ و انتقال سیالات | 150 mm | 6″ |
| خطوط انتقال آب شهری | 200 mm | 8″ |
| صنایع نفت، گاز و پتروشیمی | 250 mm | 10″ |
| سیستم‌های بزرگ انتقال سیالات | 300 mm | 12″ |
| پروژه‌های صنعتی بزرگ و خطوط اصلی انتقال | 350 mm و بالاتر | 14″ و بزرگ‌تر |
ویژگی‌های سایزهای مختلف
-
شیرهای کوچک (2 تا 4 اینچ)
- مناسب برای سیستم‌های کم‌فشار و خطوط فرعی.
- اغلب در سیستم‌های تهویه، لوله‌کشی خانگی و خطوط سیالات شیمیایی به کار می‌روند.
-
شیرهای متوسط (6 تا 10 اینچ)
- کاربرد گسترده در صنایع آب و فاضلاب، سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی و ایستگاه‌های پمپاژ.
- قابلیت تحمل فشار متوسط و جریان‌های نسبتاً بالا.
-
شیرهای بزرگ (12 اینچ به بالا)
- در پروژه‌های بزرگ صنعتی مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و خطوط اصلی انتقال آب به کار می‌روند.
- برای کنترل سیالات با فشار بالا و دبی زیاد طراحی شده‌اند.
نکته مهم در انتخاب سایز
انتخاب سایز مناسب شیر پروانه‌ای اهرمی به عوامل زیر بستگی دارد:
- قطر خط لوله
- فشار و دبی سیال
- نوع سیال (آب، گاز، روغن، سیالات شیمیایی)
- کاربرد مورد نظر (قطع و وصل یا تنظیم جریان)
قیمت شیر پروانه ای اهرمی
| نوع شیر | قیمت (تومان) |
|---|---|
| قیمت شیر پروانه ای اهرمی سایز 2 اینچ وگ ایران (دیسک استیل ویفری PN16) | 1,744,000 |
| قیمت شیر پروانه ای اهرمی سایز 4 اینچ وگ ایران (دیسک استیل ویفری PN16) | 4,022,000 |
| قیمت شیر پروانه ای اهرمی سایز 5 اینچ وگ ایران (دیسک استیل ویفری PN16) | 5,525,000 |
| قیمت شیر پروانه ای اهرمی سایز 6 اینچ وگ ایران (دیسک استیل ویفری PN16) | 7,369,000 |
| قیمت باترفلای ولو اهرمی سایز 8 اینچ وگ ایران (دیسک استیل ویفری PN16) | تماس بگیرید |
| قیمت باترفلای ولو اهرمی سایز 10 اینچ وگ ایران (دیسک استیل ویفری PN16) | تماس بگیرید |
بروزرسانی: فروردین 1404
مراحل نصب باترفلای ولو اهرمی
- قبل از شروع نصب، شیر پروانه‌ای را از نظر سالم بودن اجزا و عدم آسیب‌دیدگی بررسی کنید. خط لوله باید تمیز باشد و هیچ‌گونه زباله یا اجسام خارجی در آن وجود نداشته باشد.
- فلنج‌های لوله باید هم‌راستا باشند و هیچ‌گونه زاویه یا اعوجاجی نداشته باشند. فاصله بین فلنج‌ها باید به اندازه کافی باشد تا دیسک شیر در وضعیت کاملاً باز قرار گیرد و آسیبی نبیند.
- بین شیر و فلنج‌ها واشرهای مناسب قرار دهید تا آب‌بندی به‌درستی انجام شود. جنس واشر باید متناسب با نوع سیال باشد.
- شیر را در موقعیت درست بین فلنج‌ها قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که دیسک شیر در حالت نیمه‌باز قرار دارد تا هنگام نصب به آن آسیبی وارد نشود.
- پیچ و مهره‌های فلنج را بهصورت متقارن و تدریجی (به شکل ضربدری) سفت کنید تا از ایجاد تنش و آسیب به بدنه شیر جلوگیری شود. از سفت کردن بیش از حد پیچ‌ها خودداری کنید، زیرا ممکن است به آببند آسیب برساند.
- اهرم را در وضعیت باز و بسته حرکت دهید تا مطمئن شوید که دیسک به درستی کار می‌کند و هیچ مانعی در مسیر حرکت آن وجود ندارد.
- پس از نصب، خط لوله را به آرامی پر از سیال کنید و به فشار کاری برسانید. سپس شیر را در حالت بسته قرار دهید و نشتی را بررسی کنید. اگر نشتی وجود داشت، پیچ‌ها را مجدداً سفت کنید و در صورت لزوم آببند را بررسی کنید.
نکات مهم در نصب باترفلای ولو اهرمی
زاویه نصب:
شیر پروانه‌ای اهرمی را میتوان بهصورت افقی یا عمودی نصب کرد، اما در حالت افقی، محور باید در موقعیت بالایی قرار گیرد تا از تجمع ذرات و رسوبات روی دیسک جلوگیری شود.
نصب در سیستم‌های دارای پمپ:
در خطوطی که پمپ وجود دارد، شیر پروانه‌ای باید در فاصله مناسبی از پمپ نصب شود تا از ایجاد لرزش و آسیب به شیر جلوگیری شود.
جلوگیری از وارد شدن بار اضافی:
از وارد شدن بار یا تنش اضافی به بدنه شیر خودداری کنید. اگر لوله‌های سنگین هستند، از پایه‌های نگهدارنده استفاده کنید.
توصیه‌های نهایی
- حتماً از واشرهای مناسب و پیچ‌های استاندارد استفاده کنید.
- پیش از راه‌اندازی کامل سیستم، چندین بار عملکرد باز و بسته شدن شیر را بررسی کنید.
- اگر شیر برای سیالات خورنده یا با دمای بالا استفاده میشود، دقت بیشتری در نصب و انتخاب مواد به کار ببرید.
نکات مهم در نگهداری باترفلای ولو اهرمی
بررسی دوره‌ای عملکرد شیر
به صورت دوره‌ای (ماهانه یا فصلی) عملکرد اهرم و دیسک را بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که اهرم به راحتی حرکت می‌کند و دیسک در حالت باز و بسته کاملاً قرار می‌گیرد.
بازرسی نشتی:
محل آب‌بندی و اتصالات فلنجی را از نظر نشتی سیال بررسی کنید. هرگونه نشتی میتواند به کاهش بازدهی سیستم و آسیب به تجهیزات منجر شود.
تمیز کردن اجزای داخلی:
اگر سیال دارای ذرات معلق یا رسوبات است، ممکن است رسوبات روی دیسک و آببند جمع شوند. در این صورت، لازم است شیر باز شده و تمیز شود.
برای تمیز کردن دیسک و بدنه، از برس نرم و مواد شوینده مناسب استفاده کنید.
روان‌کاری محور و اهرم:
محور و اهرم شیر را به صورت دوره‌ای روان‌کاری کنید تا از گیر کردن اهرم و کاهش عمر شیر جلوگیری شود. از روان‌کننده‌های مقاوم به دما و سیال خاص استفاده کنید.
تعویض آببند (Seat):
آببند (Seat) از جمله اجزای مصرفی شیر است که ممکن است پس از مدتی فرسوده شود. در صورت مشاهده نشتی یا کاهش کارایی در آب‌بندی، باید آببند تعویض شود. معمولاً آب‌بندهای EPDM، NBR یا PTFE بسته به نوع سیال استفاده می‌شوند.
نکات مهم در تعمیر باترفلای ولو اهرمی
- قبل از شروع تعمیر، جریان سیال را قطع کرده و خط لوله را تخلیه کنید تا از هرگونه حادثه جلوگیری شود.
- اگر نیاز به تعمیر اساسی وجود دارد، شیر را از خط لوله باز کنید. برای جلوگیری از آسیب به بدنه، از ابزارهای مناسب استفاده کنید.
- در صورت مشاهده هرگونه فرسودگی در دیسک، محور، یا آببند، قطعات معیوب را تعویض کنید. توصیه میشود از قطعات یدکی اصلی استفاده کنید تا عملکرد شیر حفظ شود.
- پس از اتمام تعمیر، شیر را مجدداً در خط لوله نصب کرده و عملکرد آن را در شرایط کاری واقعی بررسی کنید.
سوالات متداول
-
آیا میتوان از شیر پروانه اهرمی برای سیالات با ذرات جامد استفاده کرد؟
خیر، این نوع شیر برای سیالات تمیز و بدون ذرات معلق مناسب است. استفاده از آن برای سیالات حاوی ذرات جامد میتواند به دیسک و آببند آسیب بزند.
-
آیا شیر پروانه ای اهرمی قابلیت نصب در هر جهتی را دارد؟
بله، این شیر را میتوان بهصورت افقی یا عمودی نصب کرد، اما نصب افقی با محور در بالا توصیه میشود تا از تجمع رسوبات روی دیسک جلوگیری شود.
-
آیا میتوان از این شیر اهرمی در خطوط بخار استفاده کرد؟
بله، اما باید از مدلهایی با آببند مقاوم به دما (مانند PTFE یا Viton) استفاده شود.
-
آیا باترفلای ولو اهرمی قابلیت کنترل جریان را دارد؟
به طور محدود بله، اما استفاده مداوم از آن برای تنظیم جریان توصیه نمی‌شود، زیرا ممکن است به دیسک و آببند آسیب برساند و عمر شیر را کاهش دهد.
-
چگونه میتوان از زنگزدگی بدنه شیر اهرمی جلوگیری کرد؟
استفاده از شیرهایی با بدنه پوششدهی شده (مانند اپوکسی) یا بدنههای استنلس استیل و برنزی میتواند مقاومت در برابر زنگزدگی را افزایش دهد.
⇐ مشاهده محصولات شیر پروانه ای پلاستیکی