شیر پروانه ای یا باترفلای ولو از دسته شیرهای ربع گرد هستند که برای باز و بسته کردن و تنظیم جریان سیال استفاده می شوند. شیر پروانه ای یکی از ساده‌ترین انواع شیرآلات صنعتی است که کاربرد آن در واحدهای نفت و پتروشیمی متداول تر است و کاربرد گسترده ای در سایر صنایع نیز دارد. این شیر ها با توجه به ساختار و طرز کار به انواع مختلفی تقسیم می شوند. یکی از آن ها شیر پروانه ای گیربکسی یا شیر پروانه ای گیربکس دار است.
شیر پروانه ای چیست؟
شیر پروانه ای برای باز و بسته کردن و کنترل جریان در سرویس های مختلف سیالات، بخصوص مایعات غلیظ، به کار می رود. یکی از مهم ترین ویژگی شیر پروانه ای عملکرد سریع در کنار افت فشار پایین می باشد. تنها در یک ربع چرخش اهرم، شیر از حالت کاملا بسته به حالت کاملا باز و بر عکس تغییر وضعیت می دهد. از این شیر می توان هم برای جریانات کم فشار و با دمای پایین استفاده کرد و هم برای جریانات پرفشار و با دمای بالا. شیر پروانه ای به ویژه در سیستم هایی که جلوگیری از افت فشار اهمیت بالایی دارد، محبوبیتزیادی دارد. استفاده شیر پروانه ای نسبتا کم هزینه است و تعمیر و نگهداری آن ساده تر می باشد. از شیر پروانه ای در سیستم هایی که در آن ها حجم بالایی از آب جابجا می شود نیز استفاده می شود.
ساختار شیر پروانه ای
ساختمان شیر پروانه ای از یک بدنه معمولی، یک صفحه مدور که تقریباً در وسط قرار دارد، یک دیسک جهت باز و بسته شدن مسیر سیال و لاستیک آببندی تشکیل شده است. این صفحه حول میله‌ای در حدود ۹۰ درجه می‌گردد و باز و بسته کردن آن بصورت دستی بسیار ساده است؛ کافی است اهرم شیر را به اندازه ۹۰ درجه حول محور بچرخانید، شیر به سادگی باز و بسته خواهد شد. با اینکه در طول فرایند باز و بسته شدن جریان، دیسک در مسیر سیال قرار دارد، افت فشار زیادی ایجاد نمی کند؛ چون در حالت کاملا باز، دیسک موازی با خط لوله و محور حرکت جریان سیال قرار می گیرد. در نوع متداول شیر پروانه ای از لاستیک های آببندی الاستومری استفاده می شود، با وجود این، بسته به نوع کاربرد می توان از رینگ های سخت نیز برای این منظور استفاده کرد. محرک یا عملگر شیر پروانه ای ممکن است بر اساس سایز و نوع کاربرد آن به صورت دستی باشد یا در سایز های بزرگتر به وسیله گیربکس فشار هوا یا برق فعال شوند.
انواع عملگر شیر پروانه ای
برای شیر پروانه ای بر اساس سایز، محل به کارگیری و گشتاور مورد نیاز برای باز و بسته کردن شیر، ممکن است از عملگرهای دستی، گیربکسی، برقی، پنوماتیکی یا کنترلی استفاده شود که عملگر دستی متداول ترن عملگر برای شیر پروانه ای با سایز کوچک است. بنابراین، گاها شیر پرواته را بر اساس نوع عملگر آن به انواع زیر تقسیم می کنند:
- شیر پروانه ای ویفری اهرمی (عملگر دستی)
- شیر پروانه ای گیربکسی ویفری
- شیر پروانه ای گیربکسی فلنجی (گیربکس دار)
- شیر پروانه ای با عملگر برقی
- شیر پروانه ای با عملگر پنوماتیکی (جک بادی)
- شیر پروانه ای کنترلی (باترفلای کنترل ولو)
تفاوت شیر پروانه ای ویفری، لاگ تایپ و فلنجدار
اجزای اصلی ساختمان شیر پروانه ای عبارتند از بدنه دایره ای، دیسک گرد، بوش، لاستیک آببندی، دیسک، شفت بلند و کوتاه، اورینگ، واشر آببندی، درپوش انتهایی. شیر پروانه ای از نظر نوع اتصال نیز به دو نوع فلنجدار و بدون فلنج تقسیم می شود.
شیر پروانه ای لاگ تایپ
شیر پروانه ای لاگ تایپ یا انتهای خط، دارای چهار الی بیست حلقه (بسته به سایز شیر) در اطراف محیط خارجی مجرای اصلی شیر است که با قرار گرفتن در بین دو فلنج به آن ها پیچ و مهره می شود.
شیر پروانه ای فلنج دار
تفاوت اصلی شیر پروانه لاگ و شیر پروانه فلنج دار در این است که: شیر پروانه ای فلنج دار دارای دو سطح دایره ای سوراخکاری شده (گوشواره) در دو سمت شیر است که حالت فلنج دارد، در حالی که در شیر پروانه ای لاگ تایپ، بسته به سایز شیر، چهار الی بیست حلقه متصل به محیط خارجی شیر، تنها، محل عبور پیچ فلنج های متصل به خط لوله است که به تثبیت شیر کمک می کند.
شیر پروانه ای ویفری
شیر پروانه ای بدون فلنج جهت استفاده بین دو فلنج قرار می گیرد که به نوع ساده آن شیر پروانه ای ویفری می گویند. شیر پروانه ای ویفری در سایزهای متوسط دو عدد گوشواره در قسمت بالا دارد. همچنین، در سایزهای بزرگ چهار عدد گوشواره بصورت دوتایی در قسمت بالا و پایین سطح خارجی مجرای شیر قرار دارند که وظیفه کنترل وزن و ارتعاشات شیر در هنگام عبور جریان را به عهده دارند. شیر پروانه ویفری عموما در سایزهای زیر ۲۵ سانتی متر تولید می شوند.شیر پروانه ای بدون فلنج، علاوه بر نوع ویفری، نوع دیگری که به آن شیر پروانه ای انتهای خط یا لاگ تایپ می گویند نیز دارد.
معرفی شیر پروانه ای گیربکسی
گیربکس ها حرکت دورانی ماردون را به یک حرکت نوسانی برای چرخش ۹۰ درجه شافت شیر پروانه ای تبدیل می کند . نیروی لازم برای باز و بسته نمودن شیر پروانه ای مخصوصا در سایزهای بزرگ تر و فشار کاری بالا ممکن است با اشکال رو برو شود به همی علت این مدل شیر ها باتر فلای را با گیربکس نصب می کنند تا مشکل به حداقل برسد. شیر پروانه ای گیربکسی اصولا برای این طراحی شده است که در مواجهه با شرایط سخت تمام نیاز ها و مواردی که از شیرهای پروانه ای انتظار می رود را رفع کند. شیر پروانه ای گیربکسی یا به اصطلاح ویفری گیربکسی بعنوان یک کالای مطمئن در صنایع نفتی و گازی و ابرسانی استفاده می شوند . این نوع شیرالات در فشار عملکردی ۱۰ بار و ۱۶ بار به کار می روند. داشتن یک دسته ی چرخشی برای این شیرها یکی از مزیت های پر رنگ شیر پروانه ای گیربکسی می باشد که در صورت نیاز قابل تعویض با یک موتور اتوماتیک است و میتوان ان را طوری تنظیم کرد که بصورت خودکار عمل کند .به همین دلیل این شیر ها بسیار مناسب برای استفاده در منبع ها و انتقال اب و خطوط انتقال سیالات هستند.
اجزای این نوع شیر پروانه ای گیربکسی
- هندویل
- گیربکس
- شفت
- بدنه
- دیسک
- لاستیک آب بندی
