شیر پروانه ای چیست؟ معرفی اجزا و کاربرد باترفلای ولو در صنعت

قیمت شیر پروانه ای در مقایسه با دیگر شیرآلات صنعتی کمتر است؛ به همین دلیل در صنایع مختلفی مانند تصفیه آب و فاضلاب، صنایع غذایی و شیمیایی کاربردهای فراوانی دارند. در این مقاله می‌خواهیم به این سوال پاسخ دهیم که شیر پروانه ای چیست و چه کاربردهایی در صنایع مختلف دارد؟

شیر پروانه ای چیست؟

شیر پروانه ای یا butterfly valve یکی از شیرهای صنعتی است که می‌تواند مسیر جریان را با حرکت دادن یک دیسک باز و بسته کند. در نتیجه برای کنترل مسیر جریان گزینه مناسبی است و می‌تواند در مکان‌هایی که با محدودیت فضای نصب روبرو هستیم، مورد استفاده قرار بگیرد. برای ساخت باترفلای ولو از متریال مختلفی استفاده می‌شود؛ برای مثال امروزه شیر پروانه ای چدنی، شیر پروانه ای استیل و آلومینیوم برنز از پرکاربردترین انواع شیرآلات هستند.

اجزای باتر فلای ولو

شیر پروانه ای برای اینکه بتواند مسیر جریان را به خوبی کنترل کند، دارای ساختار خاصی است که از قسمت‌های زیر ساخته می‌شود:

بدنه یا body

بدنه شیر پروانه ای به دو نوع ویفری و لاگ تایپ تقسیم می‌شود؛ باترفلای ولو ویفری در مقایسه با نوع دیگر، قیمت کمتری داشته و سوراخ‌هایی دارد که نصب آن را ساده می‌کند. اما در مدل لاگ تایپ، زائده‌هایی بر روی شیر وجود دارند که می‌توان آنها را به لوله متصل کرده و به این ترتیب وزن شیر را در همه قسمت‌ها به صورت یکسان پخش نمود.

دیسک یا disc

مهمترین بخش در اجزای شیر پروانه ای، دیسک است که برای باز و بسته کردن مسیر جریان مورد استفاده قرار می‌گیرد. نوع حرکت و جنس دیسک تعیین می‌کند که شیر پروانه ای در چه کلاس فشار و برای چه سیالی قابل استفاده است. همچنین میزان آب بندی شیر هم با استفاده از لاینرهایی که بر روی این دیسک قرار گرفته‌اند، تعیین خواهد شد.

ساقه یا Stem

ساقه یا استم بخش مهم دیگری در باترفلای ولو است که می‌تواند دیسک را به دسته بیرونی وصل کرده و آن را حرکت دهد. بنابراین میزان دبی قابل تحمل توسط شیر، به قدرت ساقه بستگی دارد. علاوه بر این، اینکه شما می‌توانید از باترفلای ولو برای سیالات خورنده هم استفاده کنید یا خیر؟ بستگی به جنس ساقه یا استم دارد.

سیت یا Seat

سیت معمولا بخش انعطاف پذیر و پلاستیکی در شیر پروانه ای است که می‌تواند به آب بندی بهتر شیر کمک کرده و مقاومت آن را در برابر نشتی افزایش دهد. سیت معمولا در امتداد قطر اصلی قرار می‌گیرد و جنس آن معمولا از پلیمر یا الاستومر است.

عملگر یا اکچویتور

عملگر یا اکچویتور یکی از اجزای شیر پروانه ای است که مشخص می‌کند انرژی کافی برای حرکت این شیر از کجا تامین می‌شود؟ بر این اساس می‌توان شیرهای پروانه ای را در دسته‌های برقی، هیدرولیکی، پنوماتیکی و دستی طبقه بندی کرد. معمولا عملگرهای دستی و گیربکسی سرعت باز و بسته شدن کمتری دارند و مدل‌های جدید بیشتر با استفاده از فشار هوا یا برق کار می‌کنند.

نحوه کار باترفلای ولو

برای اینکه بهتر بتوانیم به این سوال پاسخ دهیم که شیر پروانه ای چیست؟ بهتر است که نحوه کار آن را به طور کامل توضیح دهیم. شیر پروانه ای در واقع نوعی شیر تنظیم کننده جریان است که معمولا بر روی یک شافت قرار می‌گیرد و دیسک آن می‌تواند تا زاویه 90 درجه کار کند. زمانی که دیسک در حالت بسته قرار می‌گیرد، سیت به طور کامل آن را می‌پوشاند و به این ترتیب مسیر عبور جریان به صورت کامل بسته می‌شود. برخی از شیرهای پروانه ای هم به صورت کنترل از راه دور یا ریموت عمل می‌کنند که امکان کنترل دلخواه مسیر جریان را به شما خواهند داد.

بهترین متریال برای ساخت باترفلای ولو

برای ساخت باترفلای ولو از متریال متنوعی استفاده می‌شود که می‌توانند نوع سیال سازگار و محل نصب شیر را مشخص کنند. متریالی که در این بخش معرفی می‌شوند، برای ساخت بدنه شیر پروانه ای مورد استفاده قرار می‎‌گیرند؛ اما ممکن است جنس سیت یا دیسک متفاوت باشد. مهمترین متریالی که برای ساخت شیر پروانه ای کاربرد دارند، عبارتند از:

استنلس استیل

معمولا از استنلس استیل با گرید 304 و 316 برای ساخت شیر پروانه ای استفاده می‌شود که در برابر خوردگی مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهند. همچنین در برابر الکتریسیته ساکن هم مقاوم هستند و امکان پیاده سازی عملگر دلخواه بر روی آنها وجود دارد. این مدل از شیرها وزن کمی دارند و برای استفاده در حرارت زیاد مناسب هستند.

شیر پروانه ای چدنی

چدن آلیاژی از آهن، کربن و سیلیسیم است که مقاومت زیادی در برابر فشار زیاد یا ضربه از خود نشان می‌دهد و برای شرایط دشوار مکانیکی یک گزینه ایده آل است. این مدل از شیرها در برابر خوردگی مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهند و اکسید نمی‌شوند. همچنین فضای کمی اشغال کرده و برای استفاده در زیر آب یا زمین مناسب هستند.

فولاد

یکی دیگر از متریال‌های پرکاربرد که در ساخت شیر پروانه ای استفاده می‌شود، فولاد است که مقاومت خوبی در برابر رسوبات از خود نشان می‌دهد و امکان نصب در حالت‌های مختلف را دارد. معمولا بر روی شیرهای پروانه ای فولادی یک لایه پوشش رنگی پودری الکتروستاتیک گذاشته می‌شود که آن را در برابر سیالات خورنده و محیط‌های نصب خطرناک محافظت می‌کند.

آلومینیوم برنز

آلومینیوم برنز یکی از آلیاژهای پرکاربرد در ساخت شیر پروانه ای است که در برابر سایش و فرسایش مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهد و به خوبی می‌تواند مواد خورنده و ضربات مکانیکی را تحمل کند. این نوع از شیرها نیازی به واشر آب بندی ندارند و برای کار با آب دریا هم بسیار مناسب هستند.

کاربردهای شیر پروانه ای در صنایع مختلف

شیر پروانه ای به دلیل فضای کمی که اشغال می‌کند و به خاطر قیمت مناسبی که دارد، در بسیاری از صنایع به کار می‌رود. مهمترین صنایعی که از شیر پروانه ای استفاده می‌کنند، عبارتند از:

کاربرد شیر پروانه ای در صنایع غذایی

از آنجا که در صنایع غذایی رعایت بهداشت و حفظ کیفیت مواد در درجه اول اهمیت قرار دارد، لازم است از شیرآلاتی استفاده شود که به حفظ کیفیت و پاکیزگی این مواد کمک خواهند کرد. معمولا شیرهای پروانه ای در فرایند اتوماسیون خطوط تولید و بسته بندی مواد غذایی نقش موثری دارند و به این ترتیب می‌توانند از ورود میکروب یا مواد آلوده به این مواد جلوگیری کنند.

شیر پروانه ای در صنایع نفت و گاز

نفت و گاز معمولا به عنوان یکی از خورنده‌ترین انواع سیالات شناخته می‌شوند و دمای بالایی هم دارند؛ به همین دلیل استفاده از شیر پروانه ای می‌تواند در صنایع نفت و گاز بسیار کمک کننده باشد. این شیرها از موادی ساخته شده‌اند که در برابر سیالات خورنده مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهند. علاوه بر این، برای کنترل فشار و جریان سیال در تانکرها یا شناورها، بسیار قابل اطمینان هستند و می‌توانند فشارهای بالا را به خوبی مدیریت کنند.

کاربرد باترفلای ولو در صنایع شیمیایی

باترفلای ولو بهترین گزینه برای نصب در مکان‌هایی با قطر لوله بزرگ است و می‌تواند با آب بندی خوبی که دارد، مانع از ایجاد نشتی در خطوط تولید یا بسته بندی مواد شیمیایی شود. این مدل از شیرها در برابر مواد خورنده مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهند و گزینه خوبی برای کنترل جریان مواد سمی یا قابل اشتعال هستند.

کاربرد شیر پروانه ای در نیروگاه های برق

از دیگر کاربردهای شیر پروانه ای می‌توان به نیروگاه‌های برق اشاره کرد؛ زیرا این مدل از شیرها می‌توانند به خوبی ورودی آب به تورین‌ها یا مقدار مایع واردشده به هر خط را تنظیم کنند. علاوه بر این، امکان کنترل میزان گاز خروجی از دودکش‌ها هم وجود دارد و می‌تواند به این ترتیب، برای حفظ محیط زیست هم بسیار کمک کننده باشد. علاوه بر اینها، از شیر پروانه ای می‌توان برای کنترل مایع خنک کننده و کاهش دما در سیستم‌های مختلف خواهد شد.

صنایع داروسازی

از دیگر کاربردهای شیر پروانه ای در صنعت می‌توان به صنعت داروسازی اشاره کرد؛ با استفاده از شیر پروانه ای می‌توان ترکیبات مختلف را در ساخت داروها به راحتی کنترل کرد. علاوه بر این، جریان مواد کمکی و حلال‌ها هم با استفاده از باترفلای ولو به خوبی قابل تنظیم هستند و با دقت بالایی از نشت آلودگی هم جلوگیری خواهد شد.

تصفیه آب و فاضلاب

برای اینکه بتوان از نشت فاضلاب جلوگیری کرد یا اینکه آب آشامیدنی را با دبی دلخواه در لوله‌ها توزیع نمود، استفاده از شیر پروانه ای توصیه می‌شود. این نوع از شیرها به راحتی برای فرایند فیلتراسیون یا ضد عفونی کردن مورد استفاده قرار می‌گیرند و مانع از نفوذ آلودگی‌ها به آب تصفیه شده خواهند شد.

مزایای شیر پروانه ای

با توجه به مواردی که در قسمت‌های قبلی گفته شد، مهمترین مزایای شیر پروانه ای یا باترفلای ولو عبارتند از:

• فضای کمی در زمان نصب اشغال خواهند کرد
• برای فشارها و دماهای معمولی قابل استفاده هستند
• در برابر جریان‌های شدید مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهند
• وزن کمی دارند و مقرون به صرفه هستند
• طراحی ساده‌ای داشته و نیاز به نگهداری کمی دارند
• سرعت بالایی در باز و بسته شدن دارند
• آب بندی خوبی را ارائه می‌دهند
• در صنایع بسیاری کاربرد خواهند داشت
• برای کنترل فشار یاده آل هستند
• افت فشار کمی ایجاد می‌کنند

معایب باتر فلای ولو

علاوه بر همه مزایایی که برای شیر پروانه ای برشمرده شدند، باید بدانید که از این مدل شیرها نمی‌توان برای همه سیالات و در همه صنایع استفاده کرد. به همین دلیل در برخی موارد باید به دنبال گزینه جایگزین باشید تا بتوانید بهترین نتیجه را از نصب شیر پروانه ای بگیرید. مهمترین معایب شیر پروانه ای عبارتند از:

• برای سیالات چسبناک و دارای ویسکوزیته بالا مناسب نیستند
• افزایش بیش از حد فشار ممکن است باعث نشتی شیر شود
• جمع شدن زباله یا آلودگی‌ها در این شیر، منجر به ایجاد خفگی جریان خواهد شد
• برای دماهای خیلی زیاد مناسب نیستند

سخن پایانی

در این مقاله به طور کامل توضیح دادیم که شیر پروانه ای چیست و از چه اجزایی استفاده شده است؟ شما می‌توانید انواع مدل‌های شیر پروانه ای را متناسب با نیازهای خود خریداری کرده و برای کاربردهایی در فشار و دمای معمولی از آنها استفاده کنید. دقت داشته باشید که شیر پروانه ای را حتما از یک تولیدکننده معتبر خریداری کنید تا هیچگونه نشتی در مسیر جریان ایجاد نشود.