شیر دروازه ای یک نوع ساختار مکانیکی است که به طور اصطلاحی برای کنترل جریان مواد (معمولاً سیالات) در یک خط لوله، داک یا سیستم صنعتی استفاده میشود. شیر دروازهای به شکل یک قطعه استوانهای با یک راهروی داخلی تنگ و بزرگی در میانه خود، که به وسیلهٔ دسته یا مکانیزم دیگری میتوان آن را باز و بسته کرد.
کاربردهای شیر دروازهای (gate valve)
- صنعت نفت و گاز: در خطوط لوله نفت و گاز، شیرهای دروازهای برای کنترل جریان سوخت، گاز، و سایر مواد مایع یا گازی استفاده میشوند.
- صنعت آب و فاضلاب: در سیستمهای تامین آب و فاضلاب، شیرهای دروازهای به منظور کنترل جریان آب در خطوط تامین آب، تصفیه خانهها، و سیستمهای فاضلاب استفاده میشوند.
- صنعت شیمیایی: در صنعت شیمیایی، شیرهای دروازهای برای کنترل جریان مختلف مواد شیمیایی در فرآیندهای تولید و پردازش مورد استفاده قرار میگیرند.
- صنعت آب شیرین کننده: در واحدهای آب شیرین کننده، شیرهای دروازهای به منظور کنترل جریان آب و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند.
- ساختمانها و تأسیسات: در سیستمهای تأسیسات ساختمانی مانند سیستمهای تهویه مطبوع، گرمایش، و سرمایش، شیرهای دروازهای جهت کنترل جریان هوا یا آب استفاده میشوند.
- صنایع غذایی: در صنایع غذایی نیز از شیرهای دروازهای برای کنترل جریان مواد اولیه و محصولات نهایی در فرآیندهای تولید استفاده میشود.
- صنعت داروسازی: در تولید داروها و محصولات شیمیایی دیگر، شیرهای دروازهای برای کنترل دقیق و دقیق جریان مواد استفاده میشوند.
- صنعت کاغذسازی: در فرآیندهای تولید کاغذ، شیرهای دروازهای جهت کنترل جریان مواد مختلف مانند خمیر کاغذ، محلولهای شیمیایی و آب استفاده میشوند.
- صنایع نساجی: در تولید پارچه و محصولات نساجی، شیرهای دروازهای برای کنترل جریان مواد مختلف در مراحل مختلف فرآیند تولید استفاده میشوند.
شیرهای دروازهای به دلیل دقت کنترلی، قابلیت عملکرد در فشارها و دماهای مختلف، و تحمل انواع مواد شیمیایی، در صنایع مختلف بسیار مورد استفاده قرار میگیرند.
ویژگی ها و مشخصات فنی شیر دروازه ای
شیر دروازهای یک نوع شیر مکانیکی است که برای کنترل جریان مواد (معمولاً سیالات) در خطوط لوله و سیستمهای صنعتی استفاده میشود.
ویژگیها و مشخصات فنی شیر دروازهای میتواند به شرح زیر باشد:
- ساختار و طراحی: شیر دروازهای از یک قطعه استوانهای تشکیل شده است که دارای یک راهروی داخلی مستطیلی یا مربعی است. این راهرو با چرخش شیر به دستهٔ شیر کنترل میشود. در برخی موارد، شیرهای دروازهای میتوانند به صورت غیرخطی باشند.
- جنس ساخت: شیرهای دروازهای معمولاً از جنسهای مختلفی مانند فولاد، آلیاژهای آلومینیومی، برنج، چدن، پلیمرها و غیره ساخته میشوند. جنس مورد استفاده باید با شرایط محیطی، جریان مواد، دما و فشارهای کاری سازگاری داشته باشد.
- اندازه و ابعاد: شیرهای دروازهای در اندازهها و ابعاد مختلفی تولید میشوند. اندازه انتخابی باید با جریان مورد نیاز و قطر لوله مطابقت داشته باشد.
- نوع اتصال: شیرهای دروازهای میتوانند از انواع مختلف اتصالات مانند اتصال فلنجی، اتصال جوشی، اتصال قلاویزی و … برخوردار باشند. نوع اتصال باید با نوع سیستم و خط لوله مورد استفاده هماهنگ باشد.
- کلاس فشار: شیرهای دروازهای با توجه به تحمل فشارهای مختلف در کلاسهای مختلفی تولید میشوند. این کلاسها نشاندهنده حداکثر فشاری هستند که شیر به طور ایمن میتواند تحمل کند.
- کاربرد در دماهای مختلف: شیرهای دروازهای باید بتوانند در دماهای مختلف کارکرد داشته باشند. برخی مدلها به طور خاص برای دماهای بسیار پایین یا بالا طراحی میشوند.
- نوع دروازه: دروازههای شیر ممکن است در نوعهای مختلفی مانند دروازه کامل، نیمه دروازه یا دروازه موازی تولید شوند، که هر کدام ویژگیهای کاربردی خود را دارند.
- سیستم عملکرد: شیرهای دروازهای میتوانند به صورت دستی (با دسته) یا با مکانیزمهای اتوماتیک (مانند موتورها یا سیستمهای هیدرولیکی/پنوماتیکی) عمل کنند.
-
قابلیت انطباق با جریان
برخی از شیرهای دروازهای از نوع مانع جریان به نحوی طراحی شدهاند که به صورت کامل مسیر جریان را مسدود کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است کمی جریان اجازه دهند.
- ضد آبی و ضد خوردگی: جهت مقاومت در برابر آب و خوردگی، شیرهای دروازهای معمولاً با پوششهای محافظ مانند رنگهای مقاوم به خوردگی پوشش داده میشوند.
- ساختار درزگیری: ساختار درزگیری شیر میتواند به صورت سیلیکون، آب بندی مکانیکی و … باشد تا جلوی نشتی را بگیرد.
- استانداردها و گواهی نامهها: شیرهای دروازهای باید با استانداردهای صنعتی مختلفی مانند ANSI، API، ISO و غیره تطابق داشته باشند و ممکن است دارای گواهی نامههای مختلفی برای تأیید کیفیت و ایمنی باشند.
همه این ویژگیها به واقعیت محیط کاری، نیازهای سیستم، ویژگیهای مواد مورد استفاده و نیازهای ایمنی و کارایی تجهیزات بستگی دارند.
شیر دروازهای یا گیت ولو، از مهمترین شیرآلات قطع و وصل به حساب میآید. این نوع شیرها به دو دسته شیر کشویی محور ثابت و شیر کشویی محور متحرک تقسیم میشوند.
شیر دروازهای یا گیت ولو، از پراهمیت ترین شیرآلات برای قطع و وصل جریان محسوب میشود. این نوع شیرها به دو دسته شیر کشویی محور ثابت و شیر کشویی محور متحرک تقسیم میشوند.
انواع شیر دروازه ای یا گیت ولو
شیرهای دروازهای به طوری طراحی شدهاند که باز شدن کامل، هیچ افت فشاری در طول خط لوله ایجاد نمیکنند و در صورت نیاز، جریان سیال را بهطور کامل قطع میکنند و جهت جریان سیال تغییر نمیدهند. این شیرها معمولاً دارای انتهای فلنجی هستند که با استانداردهای ابعادی فلنج، با خط لوله همخوانی دارند. علاوه بر این، با استفاده از دروازه (دیسک) با قسمت گوهای به دلیل عملکرد ضد آبی بهتر، در ناحیه نشیمنگاه ساخته میشوند.
شیرهای دروازهای از موادی نظیر چدن، فولاد کربنی، چدن داکتیل، فلز تفنگی، فولاد ضد زنگ، فولاد های آلیاژی و آهنگری تولید میشوند. در هایپر تاسیسات، انواع مختلفی از شیرهای دروازهای یا گیت ولو به شرح زیر عرضه میشوند:
- شیر دروازهای گوهای
- شیر دروازهای موازی
- شیر دروازهای کانالدار
- شیر دروازهای چاقویی
انواع شیر دروازهای از نظر نوع آببندی
شیرهای گیت ولو یا شیر کشویی به سه نوع گیت ولو گوهای، گیت ولو چاقویی و گیت ولو موازی تقسیم میشوند:
شیر دروازه ای گوه ای:
تفاوت شیر کشویی گوهای یا شیر دروازه ای گوه ای با شیرهای دروازه ای موازی در استفاده از قطعات متحرک گوهای است. هدف از دار کردن گوه در این شیرها، تامین آببندی بیشتر در مقابل فشارهای زیاد است. برای همین، شیرهای کشویی گوه ای با استفاده از قطعات نشیمنگاهی از جنس فلز در فشارهای بالا و پایین، آببندی بهتری ایجاد میکنند. در این نوع شیر، دیسک دارای یک زاویه 5 تا 10 درجه است که باعث کاهش سایش و فرسایش دیسک و نشیمنگاه در اثر تماس مستقیم میشود. این شیرها به دلیل شرایط مناسب نصب، بیشتر در خطوط زیرزمینی مورد استفاده قرار میگیرند. شیرهای دروازه گوه ای از دو نشیمن شیبدار و یک گیت شیبدار ناهماهنگ استفاده میکنند که امکان بسته شدن محکم و آببندی بهتر را فراهم میکنند.
انواع شیر دروازه ای گوه ای:
- گوه ارتجاعی
- گوه جامد
- گوه شیار دار
- گوه موازی
تعریف شیر فلکه کشویی
شیر فلکه کشویی نوعی از شیرهای دروازهای (Gate Valve) است که توسط شیر دستی کنترل میشود. این نوع شیرها جهت باز و بسته کردن مسیر جریان سیال توسط دست کاربر کنترل میشوند. این نوع شیر کشویی تنها برای عملیات کامل باز و بسته کردن مسیر جریان طراحی شدهاند.
در خطوط لوله، شیرهای فلکه کشویی به عنوان شیرهای جداسازی نصب میشوند و باید به عنوان شیرهای کنترلی یا تنظیمی استفاده نشوند. به عبارت دیگر، شیر کشویی مناسبی برای تنظیم فشار جریان نمیباشد. در این مقاله، قصد داریم به معرفی شیر فلکه کشویی و کاربردهای آن بپردازیم و انواع مختلف آن را معرفی نماییم.
عملکرد شیر فلکه کشویی
عملکرد شیر فلکه کشویی بسیار ساده است. با برداشتن دروازه شیر از مسیر جریان، شیر باز میشود، و با بازگشت دروازه به موقعیت اولیه، شیر بسته میشود. این حرکت دروازه توسط چرخش دستی چرخ دستی ایجاد میشود.
چرخ دستی محور شیر را میچرخاند و مکانیزم داخلی باعث حرکت عمودی شیر میشود. چرا که چرخ دستی بیش از یک دور کامل میچرخاند تا شیر را بهطور کامل باز یا بسته کند، به آن شیرهای چند چرخشی نیز گفته میشود.
علاوه بر این، شیرهای دروازهای با مکانیزم الکتریکی نیز وجود دارند، اما این نوع شیرها معمولاً هزینه بالایی دارند و به طور معقولی مقرون به صرفه نیستند.
انواع شیر فلکه کشویی بر اساس جنس
- شیر فلکه کشویی چدنی: این نوع شیرها از جنس چدن ساخته میشوند و به عنوان یکی از شیرهای پرکاربرد در صنعت محسوب میشوند. اغلب در تاسیسات آب و فاضلاب بهکار میروند. این شیرها جهت قطع و وصل جریان سیال مورد استفاده قرار میگیرند.
- شیر فلکه کشویی برنجی: این نوع از شیرها از جنس برنج ساخته میشوند و در تاسیسات آبی، شبکههای آبرسانی، نفت و گاز، صنایع تانکرسازی، پنوماتیک و هیدرولیک و ساختمانها مورد استفاده قرار میگیرند.
- شیر فلکه کشویی استیل یا فولادی: این نوع شیرها از جنس فولاد ساخته میشوند و برای مقاومت در برابر فشار و دما مناسب هستند. این شیرها در صنایع پتروشیمی، فرآیندی، نفت، گاز، صنایع بخار و سایر صنایع صنعتی کاربرد دارند.