شیر پروانه ای یا Butterfly Valve چیست ؟

در این مطلب به موارد زیر خواهیم پرداخت :

الف- شیر پروانه ای یا Butterfly valve چیست ؟

ب- کاربرد شیر پروانه ای چیست؟

ج- انواع شیر پروانه ای بر اساس ( جنس شیر ، نحوه اتصال و نوع عملگر یا محرک ) کدام است ؟

د- روش های محاسبه فشار خط جهت انتخاب شیر پروانه ای.

 

الف- شیر پروانه ای یا Butterfly Valve چیست؟

در واقع عملکرد شیر پروانه ای همانند شیرهای توپی و یا همان بال ولوها با امکان قطع و وصل سریع می باشد. به طور کلی شیرهای پروانه ای با توجه به قیمت ارزان آنها کاربردهای گوناگونی در صنایع مختلف دارند. دیسک شیرهای پروانه ای در مرکز لوله قرار می گیرد. چرخش محرک دیسک شیرهای باترفلای سبب قطع و وصل جریان در مسیر لوله می گردد. بر خلاف شیرهای توپی، دیسک شیرهای پروانه ای همیشه در مسیر جریان سیال قرار دارد، بنابراین شیرهای پروانه ای باعث افت فشار حتی در حالت باز بودن می گردند.

ب- کاربرد شیر پروانه ای

کاربرد شیرهای پروانه ای، مشخصات و ویژگی های این شیرها را تعیین می نمایند. بسته به اینکه شیر در چه فضایی نصب می گردد و با چه نوع سیالی در تماس می باشد مشخصه های شیر تعیین می گردد. شایان ذکر است شیرهای پروانه ای در سرویس‌های مایعات، بخار، سرمایش، سرمایش آب، هوا، گازها، آتش‌نشانی و مکش استفاده می‌شوند.
شیرهای پروانه ای به دلیل مزایای که دارند در انواع صنایع مختلف از قبیل نفت و گاز، صنایع غذایی، ایمنی و غیره کاربرد دارند. از مزایای شیرهای پروانه ای به موارد زیر اشاره می شود.

مزایای شیر پروانه ای :

1.  وزن کم و اندازه نسبی مناسب شیرهای پروانه ای در مقایسه با سایر شیرها
2. عدم نیاز شیرهای باترفلای به تكيه گاه اضافي
3. نصب آسان رو خطوط لوله و سوار كردن فوري
4. افت فشار كم شیرهای پروانه ای در مقایسه با سایر شیرها
5. شیرهای پروانه‌ای به دلیل فشرده ‌بودن اجزا و وزن پایین در مقایسه با سایر شیرها برای سرویس‌هایی که نیاز به شیرهای با سایز بزرگ هستند، مناسب می‌باشند، چرا که در مقایسه با دیگر انواع ولوها فضای کمتری را اشغال می‌کنند.
6.  به دلیل عملکرد سریع شیرهای پروانه ای، زمان کمتری برای باز و بسته کردن ولو نیاز است.
7.  هزینه‌ی تعمیرات باترفلای ولوها در مقایسه با دیگر انواع شیرها پایین‌تر می باشد.
8.  شیر باتر فلای با نشیمن‌گاه غیر فلزی می‌تواند در جریان‌هایی که حامل مواد شیمیایی یا خورنده می‌باشند نیز استفاده شود.
9.  گسترده سایز بالا از 1 اینچ تا 24 اینچ
10.  قابلیت نصب در حالت های مختلف افقی، عمودی و…

محیط نصب شیر پروانه ای

بسته به نوع فضای کاری سیستم شیرهای پروانه ای بایستی دارای مشخصه های مخصوص به آن فضا باشند. شیرهای باترفلایی که در فضاهای خارجی (Outdoor) نصب می گردند بایستی دارای پوشش های لازم باشند.

در صورت استقرار در فضای باز محافظت در برابر تابش خورشید و یخ زدگی و سایر عوامل محیطی از قبیل گرد و خاک، رطوبت، بادهای شدید و غیره ضروریست. در صورت عدم پوشش های مورد نیاز شیرها پوسیده و عمکلرد آنها مختل خواهد شد.

شیر پروانه ای پوسیده

ج- انواع شیر پروانه ای و دسته بندی های آن

شیرهای پروانه ای از لحاظ جنس ، نحوه اتصال و نوع عملگر یا محرک دسته بندی می شوند. در ادامه به این دسته بندی ها اشاره خواهیم کرد.

ج1 :انواع شیر پروانه ای از نظر جنس :

 

1. شیر پروانه ای چدنی با دیسک پلاستیکی
2. شیر پروانه ای چدنی با دیسک استیل
3. شیر پروانه ای استنلس استیل (Stainless Steal)
4. شیر پروانه ای فولادی
5. ولو پروانه ای UPVC
6. بدنه از جنس چدن داكتيل

7. ج2- انواع شیر پروانه ای بر اساس نحوه اتصال

   ولوهای پروانه ای بر اساس نوع اتصالات (نوع کانکشن) به موارد زیر طبقه بندی می گردند.

   1- شیر پروانه ای دو سر فلنج (Flanged Butterfly Valve)

   در شیرهای پروانه ای فلنجی از اتصال فلنج بدنه به فلنج‌های خط لوله اتصال صورت میگیرد.

   
   شیرهای پروانه ای دو سر فلنج

   2- شیر پروانه ای ویفری (Wafer)

   ولوهای پروانه ای بدنه ویفری بین فلنج‌های خط لوله و فلنج‎های پیچ شده که بدنه شیر را احاطه کرده نصب می شوند. نصب باترفلای ولوهای ویفری ساده می باشد اما به عنوان شیر ایزوله نمی‌توان از آن‌ها استفاده نمود. شیر پروانه ویفری عموما در سایزهای زیر 12 اینچ تولید می شوند.

   شیرهای پروانه ای ویفری

   – شیر پروانه ای لاگ (Lug)

   شیرهای پروانه ای لاگ از طریق برآمدگی های موجود روی بدنه دارند که محل اتصال پیچ‌های خط لوله و بدنه است و نسبت به نوع ویفری اتصال بهتر و در نتیجه آب بندی بیشتری را فراهم می‌کنند.

   

   شیرهای پروانه ای لاگ

    

   – شیر پروانه ای با اتصال جوشی یا اتصال گرو (Grooved)

   این نوع از باترفلای‌ ولوها به دلیل اتصال جوش خوردن مستقیم به خط لوله در سیستم هایی که دارای فشار بالا هستند به کار می‌روند.

   
   شیرهای پروانه ای Grooved

    

   ج3 -انواع عملگر یا محرک های شیر پروانه ای

   بسته به فضای کاربری و همچنین گشتاور مورد نیاز جهت انجام عملیات باز و یا بسته نمودن شیرهای پروانه ای از انواع مختلف محرک ها یا عملگرهای دستی، گیربکسی، برقی، پنوماتیکی، هیدرولیکی و یا کنترلی استفاده می شود. البته محرک های دستی متداول ترن عملگر برای شیر پروانه ای با سایز کوچک محسوب می شوند.
   شیرهای باتر فلای بر اساس نوع عملگر آن به انواع زیر تقسیم بندی می شوند.

   1. ولو پروانه ای اهرمی با اتصال ویفری
   2. ولو پروانه ای گیربکسی با اتصال ویفری
   3. ولو پروانه ای گیربکسی با اتصال ویفری با قابلیت ارسال سیگنال
   4. ولو پروانه ای فلنجی گیربکسی (گیربکس دار)
   5. ولو پروانه ای با عملگر برقی
   6. ولو پروانه ای با عملگر پنوماتیک (جک بادی)
   7. ولو پروانه ای کنترلی (باترفلای کنترل ولو)
      

      ---

    

    شیر پروانه ای اهرمی با اتصال ویفری

   شیرهای پروانه ای ویفری اهرمی با نیروی دست باز و بسته می شوند لذا برای سایزهای پایین کاربرد دارد.
   این شیرهای پروانه ای غالبا تا سایز 6 اینچ موجود می باشند.

   ولو پروانه ای اهرمی با اتصال ویفری

    

    ولو پروانه ای گیربکسی با اتصال ویفری

   معمولا شیرهای پروانه ای بزرگتر مجهز به گیربکس (Gear Box) می باشند. وجود گیر بکس در شیرهای پروانه ای عملکرد شیر را ساده می کند اما هزینه ی بالاتری در پی دارد. وجود یک دستگیره فلکه ای به محور شیر پروانه ای وصل می شود و گشتاور مورد نیاز جهت باز و بسته کردن شیر را تامین می نماید.

   ولو پروانه ای گیربکسی با اتصال ویفری

    

    ولو پروانه ای گیربکسی با اتصال ویفری با قابلیت ارسال سیگنال

   در شیرهای پروانه ای گیربکسی سیگنال دار چرخش فلکه ی متصل به محور شیر پروانه ای سبب باز و بسته شدن شیر پروانه ای می شود. علاوه بر اینکه باز یا بسته شدن شیر توسط یک سیگنال به پنل اعلام حریق و یا هر پنل واسط دیگری (Junction Box) اعلام می گردد.

   

   ولو پروانه ای گیربکسی با اتصال ویفری با قابلیت ارسال سیگنال