معرفی شیرهای پروانه ای فلنچ دار و ویفری

یکی دیگر ازانواع شیرهای مورد استفاده در صنعت آب، شیر پروانه ای (به انگلیسی: Butterfly Valves)  است که دارای ساختمانی ساده و بهترین نوع شیر برای جریان های زیاد است. امروزه شیرهای پروانه ای به سبب سبکی وزن، اندازه کوچک و فشرده، راندمان بالا و قیمت ارزان نسبت به بقیه انواع شیرآلات صنعت آب،  محبوبیت زیادی در سیستم های آبرسانی دارند. تولید و استفاده از شیرهای پروان های به سبب ساختار ساده و متراکم دارای توجیه اقتصادی مناسبی است.

از شیرهای پروانه ای می توان برای کنترل و یا قطع و وصل جریان استفاده نمود. با یک طرح خوب برای دیسک آنها، می توان ظرفیت شیر پروان های را تا حد یک شیر کشویی در حالت کاملا باز افزایش داد. در سازه این شیرها  از جنس های متنوع و مختلفی استفاده می کنند. همچنین شیرهای پروانه ای تقریباً با هر نوع سیالی سازگاری دارند.

* به نوعی از شیرهای پروانه ای که فاقد فلنچ هستند، شیر پروانه ای ویفری (Wafer) گفته می شود.

نمونه شیر پروانه ای ویفری با دسته اهرمی

نحوه کار و عملکرد شیرهای پروانه ای

بند آور شیر پروانه ای به صورت صفحه دایره ای شکل است که ازبالا به ساقه و دسته شیر متصل است  واز پائین بوسیله یک پاشنه به بدنه شیر وصل شده است. به طوری که بند آور  می تواند حول این پاشنه حرکت کرده وجریان سیال عبوری از شیر پروانه ای را قطع کرده و یا از شیر عبور دهد.

هنگامی که بند آور شیر پروانه ای موازی جریان قرار می گیرد، حداکثر مقدار سیال از شیر عبور می کند. بهره برداری از شیرهای پروانه ای بزرگ بوسیله نیروی برق و استفاده از چرخ دنده ها و یا هیدرولیک صورت می گیرد. به این گونه شیرهای، شیر با عملگر برقی یا پنوماتیکی گفته می شود.

بر حسب چگونگی آببندی، این شیرها تحت شرایط دما و فشار بسیار وسیعی قابل استفاده می باشند. از این شیرها درزوایای 15 تا 70 درجه برای کنترل مقدار جریان می توان استفاده نمود. به سبب نوع حرکت دیسک در شیرهای پروانه ای و حرکت پاک کنندگی آن، از این شیرها در سامانه های انتقال سیالات کثیف و حاوی ذرات معلق نیز استفاده می شود.

تصویر شیر پروانه ای فنچ دار

شرایط استفاده و بهره بردای از شیرهای پروانه ای

در هنگام استفاده از شیرهای پروانه ای به عنوان کنترل کننده جریان باید مراقب شرایط بروز کاویتاسیون بود. همچنین اگر هنگام بستن شیر با سرعت زیاد بسته شود، پدیده ضربه قوچ می تواند در سیستم ایجاد گردد. کاویتاسیون حاصل اختلاف فشار در دو سوی شیر می باشد و باید متوجه بود که در حالت نبودن شبکه در پایین دست، اختلاف فشار دو سوی شیر بیشتر از حالت وجود سیستم لوله کشی در پایین دست است. مهمترین اثر کاویتاسیون کاهش مقدار جریان و ضریب جریان می باشد. علاوه بر این موضوع کاویتاسیون موجب کاهش شدید طول عمر شیر و حتی لوله کشی پایین دست خواهد گردید.

دیاگرام اجزای شیر پروانه ای

یکی از موضوعات مهم در شیرهای پروانه ای سایز بزرگ، مقدار افت فشار کم ایجاد شده توسط شیر در حالت کاملاً باز است. این افت فشار در حالت کاملاً باز آنچنان کم است که در مقایسه با افت فشار ایجاد شده در شبکه لوله کشی، معمولاً از آن صرف نظر می گردد.

نحوه عبور جریان از شیرهای پروانه ای

با توجه به اینکه بیشترین جریان در شیر پروانه ای زمانی می افتد که بندآور حالت موازی نسبت به جریان داشته باشد لازم است که بدانیم در زوایای مختلفی که بند آور با جریان می سازد مقدار جریان عبوری از شیر چه مقدار خواهد بود. در جدول زیر برحسب سایز شیر پروانه ای و مقدار زاویه ای که بندآور با جریان می سازد مقدار جریان عبوری از شیر نشان داده شده است. 90 درجه هنگامی است که بندآور شیر پروانه ای کاملاً باز است و 0 درجه هنگامی است که شیر کاملاً بسته است.

جدول جریان عبوری از شیر پروانه ای بر حسب زاویه بندآور

سمبل و علامت شیر پروانه ای در شبکه آبرسانی