گروه فنی مهندسی بازرگانی پینیون در حال حاضر انجام این خدمات را از حوزه کاری خود خارج کرده است.
شیرهای پروانهای نوعی از شیرهای تنظیم جریان سیال است. عملکرد اصلی این نوع شیر ربع گرد شبیه به عملکرد شیر توپی است با این تفاوت که جریان سیال به جای توپ، توسط یک دیسک گرد و پهن که در مرکز شیر قرار دارد، تنظیم میشود. دیسک این شیر به محوری عمودی متصل است. با چرخش ۹۰ درجهای دستهی آن، کاربر میتواند شیر را از حالت باز به حالت بسته تغییر دهد.
شیرهای پروانهای در ابعاد مختلف و برای کاربردهای متفاوت وجود دارند. در شیرهای پروانهای با ابعاد بزرگتر، که بسیار رایج هستند، بین دسته و بدنهی شیر قطعهی گیربکس قرار گرفته و توسط یک چرخ دستی بزرگ هدایت میشود.
استفاده از شیرهای پروانهای در نیروگاهها، صنایع نفت و گاز، خطوط انتقال آب، لولهکشی فاضلاب، تاسیسات ساختمانی، لولهکشی آبیاری تحت فشار و قطرهای، صنایع غذایی بسیار رایج است. همچنین این شیرها به علت قیمت کم و هزینهی نگهداری پایین، جایگزین شیرهای توپی در صنایع پتروشیمی شدهاند.
این شیرها به دلیل قیمت پایین و وزن کم، مورد توجه بسیاری از کاربران قرار میگیرند. از دیگر مزایای شیرهای پروانهای میتوان به نصب راحت و چرخش سریع آن اشاره کرد. درنتیجه شیرهای پروانهای زمان کمی برای عملکرد خود نیاز دارند.
از معایب این شیر میتوان به قابلیت عملکرد آن تنها در اختلاف فشارهای اندک، خوردگی و حبابزایی شیر به علت اختلاف فشار سیال (پدیدهی کاویتاسیون) و تاثیرپذیری حرکت دیسک از تلاطم جریان سیال اشاره کرد.
شیرهای ویفری در جنسهای مختلفی اعم از پلیمری، چدنی و فولادی موجود هستند. با توجه به شرایط نصب و سیال گذرنده از لوله کاربر میتواند جنس مورد نیاز شیر ویفری را انتخاب کند. یکی از مزایای استفاده از این شیرها افت فشار اندک سیال در گذر از شیر است. شیرهای ویفری دارای واشر هستند در نتیجه عموما نیاز به آببندی ندارند.
این نوع شیر پروانهای در جنسهای چدنی و فولاد ضد زنگ ساخته میشود. معمولا برای جریان آب داغ در فشار ۱۶ بار قابل استفاده است. تفاوت این شیر با شیر ویفری در تعداد پیچ و مهره های لازم برای اتصال است. از مزایای این شیر میتوان به قابلیت نصب آنها در انتهای خط لوله اشاره کرد. در صورت نیاز به ترمیم این شیر از انتهای خط برداشته میشود و خللی به جریان کل سیال وارد نمیسازد.
این شیرها برای انتقال گاز و آب گرم و سرد استفاده میشود. این شیر به جهت دو طرفه بودن دارای واشر آببند با قابلیت تعویض از هر دو جهت است. این شیر علاوه بر جنس چدنی و فولاد و استیل ، از جنس آلیاژ آلومینیوم و برنز نیز ساخته میشود.
اجزای تشکیل دهندهی شیر ویفری عبارتند از: دیسک، نشیمنگاه، بدنه، محور، عملگر
شیرهای پروانهای دارای یک دیسک دایره ای شکل هستند که توسط محور اصلی به دستهی شیر متصل میشود. این دیسک از پایین توسط یک قطعهی کوچک شبیه به پیچ که به دیسک چسبیده است، روی بدنهی شیر مینشیند. دیسک در جنسهای فولاد ضد زنگ ( استیل ) ، چدن و کروم موجود است.
این قسمت از تداخل مناسب بین لبهی دیسک و نشیمنگاه استفاده می کند تا بتواند شیر را به حالت بسته درآورد. سطح داخلی نشیمنگاه شیر دائما با سیال در تماس است. درنتیجه برای مسدود شدن مسیر جریان سیال در حالت بستهی شیر، نشیمنگاه باید به درستی آببندی شود. نشیمنگاه شیر معمولا از جنس پلیمر یا فولاد ساخته میشود. داشتن نشیمنگاههای فولادی باعث مقاومت بیشتر شیر در دمای بالاتر میشود.
بدنهی شیر محفظهای توخالی برای عبور جریان سیال است. بدنهی این شیرها در جنسهای متفاوتی ساخته میشود. از فاکتورهای حائز اهمیت در ساخت بدنهی شیر میتوان به مقاومت بالا و طول عمر زیاد شیر اشاره کرد. ممکن است بدنهی شیرهای پروانهای از جنس آلیاژ ضد زنگ، فولاد یا چدن ساخته شود.
وظیفهی انتقال نیرو از عملگر به بدنه برعهدهی محور یا ساقهی شیر است. محور شیرهای پروانهای ممکن است از یک یا چند تکه ساخته شده باشد. هنگام انتخاب محور شیر باید به خصوصیات مکانیکی و هزینهی آن دقت شود تا کاربر انتخاب بهينهاي داشته باشد.
قسمت انتهايي پايين محور بايد به گونهاي به ديسک متصل شود و در حالتي قرار گيرد که بدون حرکت محور، ديسک نچرخد.
عملگر در واقع به اهرمی گفته میشود که با چرخاندن آن شیر باز یا بسته میشود. این عملگرها به محور شیر متصل هستند و با چرخش ۹۰ درجهای خود، روی محور و سپس دیسک شیر تاثیر گذاشته و وضعیت آن را تغییر میدهند. عملگر شیر میتواند به دو طریق دستی یا خودکار عمل کند.
در ادامه به انواع عملگرها میپردازیم.
در شیرهای مجهز به عملگر دستی لازم است از نیروی شخصی یک اپراتور برای باز و بسته کردن شیر استفاده شود. این شیرها ساختار بسیار سادهای و هزینهی بسیار کمتری نسبت به انواع دیگر عملگرها دارند. یکی از معایب استفاده از این شیرها این است که امکان عملکرد سریع برای بسته شدن در آنها وجود ندارد. این شیرها به شیر پروانه ای اهرمی شناخته می شوند.
شیرهای مجهز به عملگر پنوماتیکی، که به شیرهای بادی معروف هستند، از فشار حاصل از گازها به عنوان نیروی محرکه استفاده میکنند. ممکن است با توجه به شرایط نصب شیر، از خط گاز پرفشار گذرنده از لوله نیز به عنوان محرک استفاده کرد. عملگرهای نیوماتیکی اغلب در شیرهای ربع گرد استفاده میشوند. این شیرها به شیر پروانه ای بادی ، بخار یا پنوماتیک شناخته می شوند.
این عملگرها نیز مانند عملگرهای پنوماتیکی از فشار سیالات (مایعات شامل آب، روغن و …) به عنوان نیروی محرکه استفاده میکنند. برای انتقال نیروی محرکه به محور این شیرها به یک موتور هیدرولیکی نیاز است. ممکن است با توجه به شرایط استفاده از شیر، از سیال جاری درون لوله نیز برای عملگر استفاده شود. این شیرها به شیر پروانه ای هیدرولیک شناخته می شوند.
استفاده از عملگرهای برقی در شیرهای پروانهای روشی کارآمد و اقتصادی برای کنترل شیر از راه دور میباشد. نیروی محرکهی مورد نیاز شیرهای پروانهای با عملگر برقی از موتور الکتریکی گرفته میشود. این نوع عملگرها بیسروصدا، غیرسمی و از لحاظ انرژی برای استفاده بهینه هستند. همچنین در شرایطی که نیروی برق در دسترس نباشد، میتوان به کمک باتری از این نوع عملگرها بهره برد.