شیر پروانه ای

خرید شیر ها و عملگرها

شیر پروانه ای Proval

خرید شیر ها و عملگرها

شیر پروانه ای SIRKA

شیر پروانه ای

شیر وسیله‌ای مکانیکی است که جریان سیالات، گازها، دوغاب یا مواد دیگر را کنترل می‌کند. این وسیله برای شروع، توقف یا کنترل جریان استفاده می‌شود و انواع مختلفی دارد. شیر پروانه ای نوعی شیر است که معمولا در مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شیر شامل یک دیسک است که بر روی یک محور، عمود بر جهت جریان می‌چرخد و امکان بسته‌شدن سریع و آسان را فراهم می‌کند. وظیفه اصلی این شیر تنظیم جریان سیال یا گاز در یک خط لوله است.

شیر پروانه ای چیست؟

شیرهای پروانه ای معمولا در صنایع مختلف برای کنترل جریان سیالات استفاده می‌شوند. آنها از یک دیسک یا صفحه تشکیل شده‌اند که روی شفتی که در مرکز لوله قرار دارد، می‌چرخد. هنگامی‌که دیسک با جهت جریان موازی است، شیر کاملاً باز است و حداکثر جریان را امکان‌پذیر می‌کند. برعکس، زمانی که دیسک عمود بر جهت جریان باشد، دریچه کاملا بسته است و جریان را به‌طور کامل مسدود می‌کند.

شیر پروانه ای
شیر پروانه ای

اجزای شیر پروانه ای و عملکرد آنها

یک شیر پروانه‌ای از اجزای زیر ساخته شده است:

  1. بدنه (Body): بدنه شیر پروانه ای محفظه اصلی است که تمامی‌ اجزای داخلی را در خود جای می‌دهد. این محفظه معمولاً از موادی مانند چدن، چدن انعطاف‌پذیر، فولاد کربنی، فولاد ضد‌زنگ یا PVC ساخته می‌شود.
  2. دیسک (Disc): دیسک که به‌عنوان صفحه یا ویفر نیز شناخته می‌شود، جزئی است که در داخل بدنه شیر می‌چرخد تا جریان سیال را کنترل کند. این صفحه می‌تواند از مواد مختلفی مانند کروم، استیل یا الاستومرهایی مانند EPDM یا NBR ساخته شود.
  3. شفت (Shaft): شفت یک میله استوانه‌ای است که دیسک را به محرک یا دسته متصل می‌کند. این بخش به دیسک اجازه می‌دهد تا دریچه را باز یا بسته کند.
  4. نشیمنگاه یا سیت (Seat): نشیمنگاه یک جزء حلقه‌ای شکل است که در هنگام بسته‌شدن شیر یک آب بندی محکم ایجاد می‌کند. سیت، معمولاً از موادی مانند EPDM، NBR، PTFE یا فلز ساخته می‌شود.
  5. اکچویتور یا محرک (Actuator): اکچویتور قطعه‌ای است که نیروی مورد نیاز برای باز یا بسته‌شدن شیر را تامین می‌کند. این بخش می‌تواند دستی (مانند اهرم یا چرخ دستی) یا خودکار (مانند اکچویتور پنوماتیک یا برقی) باشد.
انواع شیر پروانه ای - 2
انواع شیر پروانه ای – 2

عملکرد شیر پروانه ای

اکنون که با اجزای این نوع شیر آشنا شدید، خوب است عملکرد آن را با دقت بیشتری بررسی کنیم.

هنگامی‌که دسته یا محرک چرخانده می‌شود، شفت را می‌چرخاند. شفت به نوبه خود دیسک را از جای خود حرکت می‌دهد. با چرخش دیسک، شیر از حالت کاملا باز به حالت کاملا بسته یا برعکس تغییر وضعیت می‌دهد. در موقعیت کاملا باز، دیسک موازی جهت جریان است و حداکثر جریان را امکان‌پذیر می‌کند. در حالت کاملا بسته، دیسک عمود بر جهت جریان است و جریان را به‌طور کامل مسدود می‌کند.

نشیمنگاه در هنگام بسته‌شدن دریچه یک نشت بندی محکم ایجاد کرده و از هرگونه نشت یا از دست دادن مایع جلوگیری می‌کند. هنگامی‌که دریچه باز می‌شود، دیسک از نشیمنگاه دور شده و به سیال اجازه می‌دهد تا از شیر عبور کند.

مزایا ی شیر پروانه ای

شیرهای پروانه ای به دلیل طراحی ساده و سهولت کار خود شناخته شده‌اند. آنها مزایای متعددی نسبت به انواع دیگر شیرها، مانند شیرهای دروازه‌ای یا شیرهای توپی دارند. برخی از مزایای استفاده از شیرهای پروانه‌ای عبارتند از:

  • قیمت مناسب: شیرهای پروانه ای به‌طور کلی، در مقایسه با انواع دیگر شیرها مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند. طراحی ساده و تعداد اجزای کم آنها هزینه ساخت و نگهداری را کاهش می‌دهد.
  • طراحی کوچک: شیرهای پروانه ای طراحی فشرده‌ای دارند که آنها را برای کاربردهایی با فضای محدود مناسب می‌کند. آنها به فضای نصب کمتری در مقایسه با سایر شیرها مانند شیرهای دروازه‌ای یا شیرهای گلوب نیاز دارند.
  • عملکرد سریع: شیرهای پروانه ای را می‌توان به‌سرعت باز و بسته کرد. این ویژگی، آنها را برای کاربردهایی که نیاز به سرعت عمل بالا دارد مناسب می‌سازد.
  • افت فشار کم: شیرهای پروانه ای دارای افت فشار کم هستند که منجر به حداقل اتلاف انرژی و نرخ جریان کارآمد می‌شود. این ویژگی آنها را برای کاربردهایی مناسب می‌کند که در آن حفظ سرعت جریان مهم است.
  • تطبیق‌پذیری: شیرهای پروانه ای می‌توانند طیف وسیعی از سیالات از جمله گازها، مایعات و دوغاب‌ها را مدیریت کنند. آنها برای صنایع مختلف مانند تصفیه آب، HVAC، فرآوری شیمیایی و غذا و نوشیدنی مناسب هستند.

نحوه ی باز و بست شیرهای پروانه ای

نحوه باز و بست باترفلای ولوها به دو روش کلی انجام میشود :

  • عملکرد به صورت دستی
  • عملکرد به صورت اتومات (با استفاده از اکچویتورهای برقی یا بادی )

عملکرد شیر پروانه ای به صورت دستی

عملکرد دستی شیرهای پروانه ای شامل استفاده از یک دسته یا یک گیربکس است. این عملیات هزینه‌ی کمی دارد و اجرای آن آسان است.

دسته: با استفاده از یک دسته، شیر به وضعیت باز، نیمه باز یا کاملاً بسته قرار می‌گیرد. شیرهای کوچکتر معمولاً به این صورت عملیاتی هستند.

گیربکس: در این نوع عملیات، یک گیربکس گشتاور را افزایش می‌دهد اما سرعت حرکت را کاهش می‌دهد. باترفلای ولوها که با گیربکس کار می‌کنند، کمی بزرگتر از آن‌هایی هستند که از دسته استفاده می‌کنند.

عملکرد شیرهای پروانه ای به صورت اتومات

با نصب اکچویتور(عملگر) بر روی شیرها، امکان کنترل شیرها از راه دور فراهم میشود.. این شیرهای دارای اکچویتور شامل موارد زیر می‌شوند.

 شیرهای پروانه ای با اکچویتور برقی

این شیرها با استفاده از یک موتور دو جهت به صورت از راه دور کنترل می‌شوند. اکچویتورهای برقی برای شیرهای پروا نه ای سایز کوچک از نوع ربع گرد و برای شیرهای با سایز بزرگ از نوع مولتی ترن با گیربکس استفاده میشود. نصب این شیرهای دنباله‌ای برقی ساده است. اکچویتورهای برقی میتوانند در دو حالت کنترل on/off و یا کنترل درصدی باشند که در این حالت میتوان درصد باز یا بسته بودن شیر را کنترل کرد.

 شیرهای پروا نه ای با اکچویتور برقی
شیرهای پروا نه ای با اکچویتور برقی

شیرهای پروانه ای با اکچویتور پنوماتیک

در این سیستم از یک اکچویتور بادی ربع گرد جهت باز و بست و یا کنترل شیر استفاده میشود. با کمک اکچویتورهای پنومات با استفاده از هوای فشرده میتوان شیر را از  راه دور کنترل کرد و در صورت نصب یک شیر برقی نامور بر روی عملگر میتوان با فرمان برق شیر را کنترل کرد. در صورت نصب یک پوزیشنر بر روی اکچویتور، امکان کنترل درصدی میزان باز بودن شیر میسر میشود.

شیرهای پروا نه ای با اکچویتور پنوماتیک

محدودیت های شیر پروانه ای

با وجود مزایای آنها، استفاده از شیرهای پروانه ای محدودیت‌هایی نیز دارد:

  • کنترل محدود جریان: شیرهای پروانه ای ممکن است نتوانند مانند شیبر گلوب به خوبی جریان را کنترل کنند.
  • برای دماهای بالا مناسب نیستند: شیرهای پروانه ای معمولی ممکن است برای کاربردهایی با دمای بالا مناسب نباشند، زیرا مواد به‌کاررفته در ساخت آنها در برابر گرمای شدید مقاوم نیست. در چنین مواردی، شیرهای توپی بهتر عمل می‌کنند و یا از شیرهای پروانه ای با دیسک تفلون استفاده میشود و در دماهای خیلی بالا میتوان از مدلهای دیسک و سیت استیل استفاده کرد.
  • پتانسیل کاویتاسیون: در کاربردهایی با سرعت جریان بالا، دریچه‌های پروانه ای ممکن است مستعد کاویتاسیون باشند که به‌دلیل ایجاد حباب‌های گاز به‌دلیل فشار کم رخ می‌دهد. کاویتاسیون می‌تواند باعث آسیب به شیر و سایر اجزای سیستم شود و در نهایت منجر به کاهش عملکرد و افزایش نیاز به تعمیر و نگهداری گردد.

انواع شیر پروانه ای

انواع مختلفی از شیرهای پروانه ای موجود است که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند:

  1. شیر پروانه ای ویفری (Wafer Butterfly Valve): این نوع شیر پروانه ای سبک و فشرده است. برای قرار‌گرفتن بین دو فلنج طراحی شده است و نیازی به پشتیبانی یا سخت‌افزار اضافی ندارد.
  2. شیر پروانه ای لاگ (Lug Butterfly Valve): شیرهای پروانه ای لاگ دارای درج‌های رزوه‌ای در دو طرف بدنه شیر هستند. این درج‌ها امکان نصب و حذف آسان شیر را بدون ایجاد اختلال در خط لوله فراهم می‌کنند.
  3. شیر پروانه ای فلنجی (Flanged Butterfly Valve): این نوع باترفلای ولو دارای فلنج در دوطرف خود است.
  4. شیر پروانه ای افست دوگانه (Double Offset Butterfly Valve): شیرهای پروانه ای افست دوگانه دارای شفت افست و دیسک افست هستند. این طراحی اصطکاک و ساییدگی بین دیسک و سیت را کاهش می‌دهد و در نتیجه عملکرد آب‌بندی بهبود‌یافته و طول عمر شیر بیشتر می‌شود.
  5. شیر پروانه ای افست سه‌گانه (Triple Offset Butterfly Valve): شیرهای پروانه ای افست سه‌گانه دارای سه افست هستند؛ یکی در شفت، یکی در دیسک و دیگری در سیت. این طراحی یک آب بندی محکم ایجاد کرده و امکان بستن شیر به‌شکل دو‌جهته را فراهم می‌سازد.
انواع شیر پروانه ای
انواع شیر پروانه ای

فرق شیر پروانه ای با شیر توپی چیست؟

شیرهای پروانه ای و شیرهای توپی دو نوع مختلف از شیر هستند که برای کنترل جریان سیال استفاده می‌شوند. شیرهای پروانه ای دیسکی دارند که حول محوری عمود بر جریان می‌چرخد؛ در مقابل شیرهای توپی کره‌ای دارند که حول محوری موازی با جریان می‌چرخد.

هر دو این شیرها مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب بین آنها بستگی به نیازهای هر پروژه دارد.

جزئیات شیر پروا نه ای شیر توپی
ساختار و عملکرد شامل یک دیسک است که حول یک محور مرکزی می چرخد از یک توپ تشکیل شده است که از مرکز آن سوراخ دارد.
اندازه و وزن سبک تر و فشرده تر، ایده آل برای اندازه لوله های بزرگ. سنگین تر و قوی تر، ایده آل برای کاربردهای فشار بالا.
کنترل جریان کنترل جریان متوسط، افت فشار جزئی در هنگام باز بودن کامل. کنترل جریان عالی، بدون افت فشار در حالت کاملا باز.
دوام و نگهداری مقاوم در برابر سایش و پارگی، نگهداری آسان، اما سیت لاستیکی می تواند در طول زمان آسیب ببیند. بسیار بادوام، تعمیر و نگهداری کم، اما تعمیر پیچیده تر.
هزینه به طور کلی ارزان تر است. گرانتر است
کاربرد توزیع آب، خدمات شیمیایی، سیستم های خنک کننده.

در مواردی استفاده می شود که خاموشی محکم اهمیت حیاتی ندارد و فضا یا هزینه یک عامل محدود کننده است.

جابجایی گاز، سیالات خورنده، جابجایی مواد چسبناک.

در جاهایی که نیاز به آب بندی محکم است و برای جابجایی فشارها، دماها یا سیالات خورنده بالا استفاده می شود.

آب بندی و نشتی آب بندی خوب است اما به اندازه شیرهای توپی قابل اعتماد نیست. آب بندی بهتر برای کاربردهایی که نیاز به نشتی صفر دارند ترجیح داده می شود.
تحمل دما و فشار تحمل فشار و دما پایین تر. می تواند فشار و دمای بالاتر را تحمل کند.
گشتاور گشتاور کمتر و در نتیجه عملگر کوچکتر نیاز دارد. گشتاور بیشتر و در نتیجه عملگر بزرگتر نیاز دارد.
سایش و کاویتاسیون به دلیل وجود دیسک در مسیر جریان، حساس تر است. کمتر مستعد است زیرا مسیر جریان در حالت کاملاً باز نامحدود است.
جهت نصب می توان در هر جهتی نصب کرد. ممکن است بر اساس طراحی، جهت گیری خاصی مورد نیاز باشد.
مقاومت در برابر سیالات مقاومت به مواد بدنه و دیسک بستگی دارد. به طور کلی در برابر طیف وسیعی از مایعات مقاوم تر است.
سرعت عملیات کارکرد سریع، مناسب برای خاموش شدن اضطراری. سرعت عملیات ممکن است به دلیل گشتاور عملیاتی بیشتر کندتر باشد.
هزینه‌های خرید و نگهداری هزینه‌های اولیه ارزان‌تر، هزینه‌های نگهداری بالاتر هزینه‌های اولیه بالاتر، هزینه‌های نگهداری پایین تر
نویز و ارتعاش به دلیل تلاطم دیسک می تواند نویز و ارتعاش بیشتری ایجاد کند. ،. به دلیل یک مسیر روان جریان، نویز و لرزش کمتری ایجاد کنید.
مزایا جمع و جور، مقرون به صرفه، گشتاور کم، عملکرد سریع، تعمیر آسان سنگین تر، گران تر، تعمیر پیچیده تر، و برای عملیات با فرکانس بالا مناسب نیست.
معایب افت فشار، برای نشتی صفر مناسب نیست، برای سیالات خورنده/ساینده، نویز/ارتعاش بیشتر ایده آل نیست. کنترل جریان عالی، دوام، تحمل فشار بالا و دما، مقاوم در برابر سیالات مختلف، کمتر مستعد سایش است.

مصارف و کاربرد شیر پروانه‌ای در صنعت

شیرهای پروانه ای به‌طور گسترده در صنایع مختلف برای کنترل جریان سیالات استفاده می‌شوند. برخی از کاربردهای رایج شیرهای پروانه‌ای عبارتند از:

  • تصفیه آب: شیرهای پروانه ای معمولاً در تصفیه‌خانه‌های آب برای کنترل جریان آب استفاده می‌شوند. آنها در فرآیندهایی مانند فیلتراسیون، ضدعفونی و توزیع کاربرد دارند.
  • سیستم‌های HVAC: شیرهای پروانه ای در سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) برای تنظیم جریان هوا و آب استفاده می‌شوند. آنها در کاربردهایی مانند برج‌های خنک‌کننده، واحدهای هواساز و واحدهای فن‌کویل کاربرد دارند.
  • پردازش شیمیایی: شیرهای پروانه ای در کارخانه‌های فرآوری شیمیایی برای کنترل جریان مواد شیمیایی استفاده می‌شوند. آنها به دلیل مقاومت در برابر مواد شیمیایی برای جابجایی سیالات خورنده و ساینده مناسب هستند.
  • غذا و نوشیدنی: شیرهای پروانه ای در صنایع غذایی و نوشیدنی برای کنترل جریان مواد، مایعات و گازها استفاده می‌شوند. آنها معمولاً در فرآیندهایی مانند مخلوط‌کردن، میکس‌کردن و پر‌کردن کاربرد دارند.
  • نفت و گاز: شیرهای پروانه ای در صنعت نفت و گاز برای کنترل جریان نفت خام، گاز طبیعی و سایر سیالات استفاده می‌شوند. آنها برای کاربردهایی مانند حمل‌‌‌و‌نقل خط لوله، پالایش و ذخیره‌سازی مناسب هستند.
  • داروسازی: ولو های پروانه ای در تولید دارو برای کنترل جریان مایعات استفاده می‌شود.
  • تولید برق: شیرهای باترفلای در نیروگاه‌ها برای کنترل جریان بخار، آب و سایر سیالات استفاده می‌شوند. آنها در کاربردهایی مانند کنترل آب تغذیه دیگ بخار، سیستم‌های خنک‌کننده آب و بای‌پس توربین بخار استفاده می‌شوند.
  • خمیر و کاغذ: باتر فلای ولو ها در صنعت خمیر و کاغذ برای کنترل جریان مواد شیمیایی، خمیر کاغذ و فاضلاب استفاده می‌شود. آنها برای جابجایی مایعات و دوغاب با قوام بالا مناسب هستند.
  • معدن: در عملیات معدن برای کنترل جریان آب، دوغاب و مواد شیمیایی استفاده می‌شود. آنها در کاربردهایی مانند فرآوری مواد معدنی، مدیریت موارد زاید و آبگیری کاربرد دارند.
  • دریانوردی و کشتی‌سازی: شیرهای پروانه ای در صنایع دریایی و کشتی‌سازی برای کنترل جریان آب، سوخت و سایر سیالات استفاده می‌شوند. آنها برای کاربردهایی مانند سیستم‌های آبگیر و سیستم‌های خنک کننده مناسب هستند.

مواردی که قبل از خرید یک شیر پروانه ای باید در نظر گرفت؟

قبل از انتخاب و خرید یک باتر فلای ولو، باید به عوامل مختلفی توجه کرد. شیرهای پروانه در اندازه‌ها، انواع مواد، دامنه فشار، استانداردها و طرح‌های مختلف موجود هستند. بنابراین، انتخاب شیر پروانه ای مناسب برای یک عملیات باید بر اساس شرایط سیستم و نوع سیال با تعیین پارامترهای زیر صورت گیرد:

  • سایز: سایز شیرهای پروانه‌ای معمولاً از یک اینچ شروع میشود تا سایزهای بسیار بالا قابل سفارش میباشد.

2- جنس بدنه : جنس بدنه شیرهای پروانه‌ای مفمولا از جنس چدن، فولاد و یا استیل میباشد.

3- جنس دیسک : جنس دیسک این شیرها قابل سفارش از جنس‌های استیل ۳۰۴ ، استیل ۳۱۶ ،کروم یا تفلون می‌باشد.

4- جنس سیت : جنس سیت آب بند شیرهای پروانه‌ای می تواند از جنس‌های ‏  NBR, PTFE یا استیل باشد.

5- تحمل دما : تحمل دمای شیرهای پروانه‌ای به جنس دیسک و سیت آب بند بستگی دارد و از دمای ۸۰ درجه تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد برای سیت‌های استیل قابل ارائه می‌باشد.

6- تحمل فشار : تحمل شیرهای پروانه‌ای معمولاً در حدود ۱۶ بار می‌باشد و در برخی موارد تا ۴۰ بار نیز امکان عرضه وجود دارد.

7- نوع کنترل : نوع کنترل می‌تواند به صورت دستی و یا به صورت برقی با نصب اکچویتور برقی و یا پنومات با نصب اکچویتور پنوماتیک باشد.

خرید شیر پروانه ای:

شیرهای پروانه ای همه‌کاره هستند و به‌طور گسترده در صنایع مختلف برای کنترل جریان سیالات استفاده می‌شوند. آنها مزایایی مانند مقرون‌به‌صرفه بودن، اندازه فشرده، عملکرد سریع و افت فشار کم را ارائه می‌دهند. اگر قصد خرید شیر پروانه ای را دارید، می‌توانید نوع آنرا با توجه به توضیحات ارائه شده انتخاب و خرید کنید و یا در صورت نیاز با تماس با کارشناسان کنترل با ما و دریافت مشاوره محصول مدنظر خود را انتخاب نمایید.