شیر پروانه ای ( باتر فلای ) یکی از ساده ترین مکانیزم ها را در انواع شیر دارد. این شیر با حرکتی دورانی برای قطع ، شروع و یا محدود کردن جریان مورد استفاده قرار می گیرد. شیرهای Butterfly نسبت به شیرهای توپی، کروی، دروازه ای و مخروطی و در مصارف بزرگ دارای مزیت های زیادی هستند.
شیر پروانه ای ( باتر فلای ) یکی از ساده ترین مکانیزم ها را در انواع شیر دارد. این شیر با حرکتی دورانی برای قطع ، شروع و یا محدود کردن جریان مورد استفاده قرار می گیرد.
این شیرها به دلیل اینکه پروانه (دیسک) آنها با یک چرخش 90 درجه ای، شیر را از حالت کاملا بسته به حالت کاملا باز منتقل می کنند شیرهای سریع العمل و راحتی می باشند. این شیرها به وسیله اهرمی به قسمت شفت حرکت دهنده شیر متصل هستند این محرک به صورت دستی، برقی و یا فشار هوا ( پنیوماتیکی ) می باشند.
شیرهای Butterfly نسبت به شیرهای توپی، کروی، دروازه ای و مخروطی و در مصارف بزرگ دارای مزیت های زیادی هستند. ساختمان آن از یک بدنه معمولی و یک صفحه مدور که تقریبا در وسط قرار دارد تشکیل شده است.
نحوه محاسبه افت فشار در شیرهای پروانه ای
برای تعیین میزان افت فشار شیرها در اندازه و فشارهای متفاوت با استفاده از دبی و ضریب جریان KV به عنوان متغیرهای معلوم، بر حسب درصد بازشدگی شیر امکان پذیر می باشد.
ضریب جریان KV: مقدار جریان بر حسب متر مکعب
دما: 5 – 30 درجه سانتیگراد
ضریب جریان به عنوان جریان آب بر حسب متر مکعب تعریف می گردد که در دمای محیط (5-30 درجه سانتیگراد) از شیر در حالت کاملا باز عبور کرده و افت فشاری معادل یک بار ایجاد می کند.
(Q = flow rate (mᶟ/h
Kv = flow coefficient
(P ₀ = reference differential pressure (bar∆
(P =operating differential pressure (bar∆
(P ₀ = density of reference fluid (water = 1000 kg/ mᶟ
(P = density of operating fluid (water = 1000 kg/ mᶟ
شیر لاگ و لاگ ویفری
شیر پروانه ای لاگ به دلیل تعداد سوراخ اتصال بالاتر نسبت به شیر پروانه ای ویفری برای فشار بالاتری استفاده می شود، مدل لاگ این شیرها جهت نصب در انتهای خط استفاده می شوند. به همین دلیل به این شیرها، شیرهای انتهای خط نیز گفته می شود. ترکیبی از لاگ با ویفری هم استفاده می شود که این شیرها از لحاظ ضخامت، شبیه شیر لاگ و از لحاظ تعداد اتصال به فلنج به شیر ویفری شبیه می باشد.
شیر ویفری
این نوع شیرهای قطع و وصل که به نام شیر پروانه ای بدون فلنج اهرمی یا ویفر تایپ شناخته شده اند بین دو فلنج نصب می شوند این شیرها در سایزهای 2 اینچ یا 50 میلیمتر تا سایز 600 میلیمتر و بالاتر تولید می شوند. با توجه به شرایط سیال بدنه شیرها از جنس های مختلف تولید و استفاده می شود.
مزایای شیر بدون فلنچ
افت فشار اندکی را موجب می شود.
آب بندی از هر دو سمت پروانه به خوبی انجام می گیرد.
به منظور قطع و وصل و همچنین کنترل جریان سیال مناسب است.
امکان نصب شیر در تمامی حالت ها (عمودی افقی مایل) وجود دارد.
لاستیک آب بندی داخل بدنه به آسانی قابل استفاده و قابل تعویض می باشد.
لاستیک آب بندی داخل بدنه شیر طوری طراحی شده است که نیاز به واشر آب بندی بین شیر و فلنج های مقابل را مرتفع می کند و موجب عایق نمودن سیال از بدنه شیر می گردد.
ضخامت کم شیر که مطابق با استاندارد Iso5752 seri20 می باشد. شیرهای با وزن کم و ابعاد کوچک به وجود آورده. همچنین مشکلات نصب، انبارداری و حمل و نقل را به حداقل می رساند.
شیر فلنج دار دارای عملکردهای مختلفی به صورت دستی، پنوماتیکی و هیدرولیکی می باشند. این شیرها معمولا از سایز 4 اینچ به بالا تولید می شوند و به دلیل حجم سیال در این سایزها از عملگر گیربکس حلزونی دستی استفاده می شود که توسط اپراتور با چرخاندن فلکه دستی شافت متصل به دیسک می چرخد و سیال عبور می کند. این مدل شیرها به مدل شیرهای فلنج دار گفته می شود و برای مصارفی که نیاز هست فشار بالایی تحمل شود استفاده می شود.
دیسک شیر فلنج دار می تواند از جنس کروم، استیل 316 و استیل 304 و یا آلیاژهای دیگر باشد که براساس نوع کاربرد انتخاب و ساخته می شود. بدنه این شیر از جنس فولاد، چدن، استیل و یا… است. مابین دیسک و بدنه از آب بندی لاستیکی مناسب استفاده می شود که از جنس NBR یا EPDM است. انتخاب شیر باتر فلای با توجه به نوع سیال، فشارکاری، نوع اتصال، فضا و محیط محل نصب بستگی دارد.
تقریبا هفتاد درصد از خرابی های این شیر مربوط به سیت آن می باشد به همین دلیل علاوه بر اهمیت انتخاب متریال بدنه و دیسک، متریال سیت Butterfly Valve از اهمیت بیشتری برخوردار است. برای سیالات اسیدی تا دمای 130 درجه سانتیگراد از شیر Butterfly سیت تفلون و برای سیال های اسیدی دمای بالاتر از 130 درجه سانتیگراد از سیت فلز به فلز استفاده می شود. برای سیال آب و دمای تا 60 درجه سانتیگراد از لاستیک NBR، و دمای تا 120 درجه سانتیگراد هم از لاستیک EPDM
مزایای شیر پروانه ای ویفری اهرمی
احتمال ایجاد کاویتاسیون در جریان های فشار پایین
بخشی از دیسک همیشه (در حالت باز و در حالت بسته) در معرض جریان قرار دارد. بنابراین این شیر ها همیشه باعث کاهش فشار می شود.
شیر گیربکسی
گیربکس ها حرکت دورانی ماردون را به یک حرکت نوسانی برای چرخش 90 درجه شافت تبدیل می کند. نیروی لازم برای باز و بسته نمودن شیر Butterfly مخصوصا در سایزهای بزرگ تر و فشار کاری بالا ممکن است با اشکال رو به رو شود به همین علت این مدل شیرها را با گیربکس نصب می کنند تا مشکل به حداقل برسد.
مشخصات فنی جنس قطعات و بدنه شیر
تاسیسات
نیروگاه ها
صنایع نفت، گاز
صنایع آب و فاضلاب
مجتمع های پتروشیمی
خطوط انتقال سیالات (مایعات و گازها)