شیر پروانه ای

شیر پروانه‌ای چیست و چگونه کار می‌کند؟

Butterfly Valve یک شیر Rotary یا چرخشی است. دیسک شیر روی شفت قرار دارد و معمولاً با یک حرکت ربع‌گرد از حالت باز به بسته منتقل می‌شود.

در حالت باز، دیسک تقریباً در جهت جریان قرار می‌گیرد و سیال از دو طرف آن عبور می‌کند. با چرخاندن دیسک به سمت وضعیت بسته، سطح دیسک مقابل جریان قرار گرفته و مسیر عبور سیال محدود یا مسدود می‌شود.

اجزای اصلی این نوع شیر بسته به طراحی می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• بدنه یا Body
• دیسک یا Disc
• شفت یا Stem/Shaft
• نشیمنگاه یا Seat
• آب‌بندهای شفت
• اهرم، گیربکس یا عملگر

متریال و طراحی هر یک از این اجزا باید با شرایط واقعی خط متناسب باشد.

راهنمای خرید شیر پروانه‌ای

برای انتخاب صحیح Butterfly Valve ابتدا باید شرایط خط مشخص شود. دو شیر پروانه‌ای با قطر اسمی یکسان ممکن است از نظر جنس قطعات، نوع اتصال، Seat، طراحی دیسک، Pressure Rating و نوع عملگر تفاوت زیادی داشته باشند.

هنگام استعلام بهتر است این مشخصات را در اختیار فروشنده قرار دهید:

• سایز خط
• نوع سیال
• فشار کاری یا کلاس مورد نیاز
• دمای کاری
• نوع اتصال شیر
• جنس بدنه
• جنس دیسک
• جنس Seat
• نوع عملگر
• تعداد مورد نیاز
• استاندارد یا مشخصات فنی پروژه

اگر برای پروژه دیتاشیت، MTO یا RFQ در اختیار دارید، استفاده از همان مدارک می‌تواند احتمال انتخاب اشتباه محصول را کاهش دهد.

انواع شیر پروانه‌ای از نظر نوع اتصال

یکی از مهم‌ترین روش‌های دسته‌بندی شیر پروانه‌ای، نوع بدنه و نحوه اتصال آن به خط لوله است.

شیر پروانه‌ای ویفری

در Wafer Butterfly Valve بدنه شیر بین دو فلنج خط قرار می‌گیرد. این ساختار معمولاً نسبتاً جمع‌وجور است و به همین دلیل در بسیاری از سیستم‌های لوله‌کشی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هنگام انتخاب مدل ویفری باید علاوه بر سایز، سازگاری شیر با فلنج‌های خط، Pressure Rating، Face-to-Face و فضای حرکت دیسک نیز بررسی شود.

ویفری بودن به‌تنهایی مشخص نمی‌کند شیر برای چه فشار، دما یا سیالی مناسب است؛ دیتاشیت همان مدل ملاک اصلی انتخاب خواهد بود.

شیر پروانه‌ای لاگ

در مدل Lug Butterfly Valve اطراف بدنه شیر نقاط اتصال یا Lug وجود دارد که امکان اتصال شیر به فلنج‌های دو طرف را فراهم می‌کنند.

طراحی لاگ می‌تواند در شرایطی که نحوه بازکردن بخش‌هایی از خط یا نوع نصب اهمیت دارد مزیت ایجاد کند. بااین‌حال، قابلیت‌هایی مانند استفاده در Dead-End Service باید برای مدل مشخص از اطلاعات سازنده تأیید شود و نمی‌توان آن را به تمام شیرهای لاگ تعمیم داد.

شیر پروانه‌ای فلنجی

مدل Flanged Butterfly Valve دارای اتصال فلنجی است و به فلنج‌های خط متصل می‌شود.

در این گروه نیز قطر اسمی به‌تنهایی کافی نیست و نوع فلنج، استاندارد سوراخ‌کاری، Face-to-Face، Pressure Rating و مشخصات پروژه باید بررسی شوند.

شیر پروانه‌ای استیل

یکی از گروه‌های مهم Butterfly Valve، مدل‌هایی هستند که تمام یا بخشی از اجزای آن‌ها از استنلس استیل ساخته شده است.

استیل می‌تواند برای بدنه، دیسک، شفت یا سایر قطعات مورد استفاده قرار گیرد؛ بنابراین عبارت «شیر پروانه‌ای استیل» به‌تنهایی مشخص نمی‌کند تمام اجزای شیر از یک گرید استنلس استیل ساخته شده‌اند.

برای مشاهده محصولات این خانواده می‌توانید وارد دسته شیر پروانه‌ای استیل شوید.

در محصولات موجود تجهیز فولاد نیز دو گروه مرتبط وجود دارد:

شیر پروانه‌ای تمام استیل برای کاربرانی که به دنبال ساختار استنلس استیل در بخش‌های اصلی شیر هستند و شیر پروانه‌ای دیسک استیل که متریال دیسک در نام محصول مشخص شده است.

برای انتخاب بین این مدل‌ها، متریال دقیق Body، Disc، Stem و Seat را در مشخصات همان محصول بررسی کنید و صرفاً بر اساس عنوان محصول تصمیم نگیرید.

جنس بدنه و دیسک Butterfly Valve

در شیرهای پروانه‌ای، متریال بدنه و دیسک بر اساس طراحی و کاربرد متفاوت است. در بازار صنعتی می‌توان با متریال‌هایی مانند چدن، داکتیل آیرون، فولاد کربنی، استنلس استیل و آلیاژهای مختلف مواجه شد.

انتخاب متریال باید با توجه به عواملی مانند:

• نوع سیال
• خورندگی محیط یا سیال
• دمای کاری
• فشار
• الزامات فنی پروژه
• شرایط نصب

انجام شود.

ممکن است در یک Butterfly Valve بدنه از یک متریال و دیسک از متریال دیگری ساخته شده باشد. به همین دلیل هنگام مقایسه دو محصول، بهتر است مشخصات اجزای اصلی به‌صورت جداگانه بررسی شوند.

اهمیت Seat در انتخاب شیر پروانه‌ای

Seat یا نشیمنگاه یکی از مهم‌ترین اجزای آب‌بندی Butterfly Valve است.

بسته به نوع شیر و شرایط سرویس می‌توان از متریال‌های مختلف برای Seat استفاده کرد. EPDM، NBR، PTFE و انواع Seatهای فلزی از گزینه‌هایی هستند که ممکن است در طراحی‌های مختلف دیده شوند.

اما وجود هر یک از این نام‌ها به معنی مناسب بودن خودکار آن برای پروژه شما نیست.

برای انتخاب Seat باید حداقل موارد زیر مشخص باشند:

• نوع سیال
• دمای سرویس
• فشار
• سازگاری شیمیایی متریال
• شرایط آب‌بندی
• تعداد دفعات باز و بسته شدن شیر

در پروژه‌هایی که سیال یا شرایط فرآیندی حساس است، انتخاب Seat باید مستقیماً بر اساس دیتاشیت سازنده و الزامات مهندسی پروژه انجام شود.

شیر پروانه‌ای اهرمی یا گیربکسی؟

روش باز و بسته کردن شیر نیز یکی از عوامل مهم انتخاب است.

مدل اهرمی

در برخی Butterfly Valveها از Lever برای تغییر وضعیت دیسک استفاده می‌شود. این روش ساده است و امکان باز و بسته کردن سریع شیر را فراهم می‌کند.

مناسب بودن اهرم به سایز شیر، گشتاور مورد نیاز و طراحی همان محصول بستگی دارد.

مدل گیربکسی

در شیرهایی که گشتاور بیشتری نیاز دارند یا کنترل حرکت دیسک باید تدریجی‌تر باشد، استفاده از Gear Operator رایج است.

گیربکس باعث می‌شود نیروی مورد نیاز اپراتور برای تغییر وضعیت شیر کاهش پیدا کند و کنترل حرکت دیسک ساده‌تر شود.

شیر پروانه‌ای پنوماتیک و برقی

در خطوط اتوماتیک می‌توان Butterfly Valve را به Actuator مجهز کرد.

عملگر پنوماتیک

Pneumatic Actuator با هوای فشرده کار می‌کند و در سیستم‌هایی که فرمان باز و بسته شدن شیر از سیستم کنترل صادر می‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عملگر برقی

Electric Actuator با دریافت فرمان الکتریکی وضعیت شیر را تغییر می‌دهد و می‌تواند در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

هنگام انتخاب عملگر، فقط نوع منبع انرژی کافی نیست. گشتاور مورد نیاز شیر، تعداد سیکل، زمان عملکرد، شرایط محیطی، نوع فرمان و وضعیت ایمن سیستم نیز باید بررسی شوند.

تفاوت شیر پروانه‌ای Centric و Eccentric

ساختار Butterfly Valve از نظر محل شفت، دیسک و سطح آب‌بندی نیز می‌تواند متفاوت باشد.

در طراحی‌های Centric یا هم‌مرکز، هندسه دیسک و شفت نسبتاً ساده است و این نوع طراحی در بسیاری از شیرهای دارای Seat نرم دیده می‌شود.

در طراحی‌های Offset یا Eccentric محل محور نسبت به دیسک و Seat تغییر می‌کند. طراحی‌های Double Offset و Triple Offset برای کاربردهای متفاوتی ساخته شده‌اند و می‌توانند نحوه تماس دیسک و سطح آب‌بندی را تغییر دهند.

انتخاب میان این طراحی‌ها باید بر اساس فشار، دما، نوع سرویس، شرایط آب‌بندی و مشخصات سازنده انجام شود.

استاندارد API 609 در شیر پروانه‌ای

API 609 یکی از استانداردهای شناخته‌شده مرتبط با Butterfly Valve است و انواعی مانند Double-Flanged، Lug و Wafer را پوشش می‌دهد.

بااین‌حال، صرف توضیح این استاندارد در یک صفحه دسته‌بندی به معنی API 609 بودن تمام محصولات موجود در آن نیست.

اگر پروژه الزام استاندارد مشخصی دارد، باید برای همان برند و مدل، مدارک سازنده یا مشخصات فنی کالا بررسی شوند.

علاوه بر استاندارد شیر، ممکن است پروژه برای ابعاد، فلنج، تست، متریال یا آب‌بندی نیز الزامات جداگانه‌ای داشته باشد.

کاربردهای شیر پروانه‌ای

با توجه به طراحی و متریال، Butterfly Valve می‌تواند در سیستم‌های مختلفی مورد استفاده قرار گیرد؛ از جمله:

• خطوط انتقال و توزیع آب
• سیستم‌های تأسیساتی
• سیستم‌های HVAC
• خطوط فرآیندی کارخانه‌ها
• صنایع نفت و گاز
• صنایع پتروشیمی
• برخی سرویس‌های شیمیایی
• سیستم‌های صنعتی انتقال سیال

این فهرست به معنی مناسب بودن یک مدل مشخص برای تمام این کاربردها نیست. برای مثال شیر مناسب سیستم آب الزاماً برای یک سیال خورنده یا دمای بالا انتخاب مناسبی نیست.

مزایای شیر پروانه‌ای

محبوبیت Butterfly Valve در بسیاری از پروژه‌ها به ویژگی‌های طراحی آن مرتبط است.

از مزایای عمومی این خانواده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عملکرد ربع‌گرد و سریع
• ساختار نسبتاً جمع‌وجور
• وزن مناسب در بسیاری از طراحی‌ها
• امکان تولید در سایزهای مختلف
• وجود انواع ویفری، لاگ و فلنجی
• امکان استفاده از اهرم، گیربکس و اکچویتور
• تنوع متریال بدنه، دیسک و Seat
• امکان استفاده برای قطع و وصل جریان و در طراحی‌های مناسب کنترل جریان

این مزایا نباید جایگزین بررسی فنی شوند؛ انتخاب نوع شیر همچنان باید براساس شرایط واقعی پروژه انجام شود.

قیمت شیر پروانه‌ای چگونه تعیین می‌شود؟

قیمت Butterfly Valve عدد ثابتی نیست و دو شیر با سایز مشابه می‌توانند قیمت متفاوتی داشته باشند.

عوامل اصلی مؤثر بر قیمت عبارت‌اند از:

• سایز
• نوع ویفری، لاگ یا فلنجی
• جنس بدنه
• جنس دیسک
• جنس Seat
• Pressure Rating
• طراحی Centric یا Offset
• نوع عملگر
• برند
• کشور سازنده
• استانداردها و مدارک فنی مورد نیاز
• تعداد سفارش
• شرایط تأمین و موجودی

به همین دلیل برای مقایسه قیمت بهتر است ابتدا مشخصات فنی دو محصول یکسان‌سازی شود. مقایسه یک Butterfly Valve تمام استیل با محصولی که فقط دیسک استیل دارد، بدون توجه به سایر مشخصات مقایسه دقیقی نخواهد بود.

هنگام استعلام قیمت شیر پروانه‌ای چه اطلاعاتی ارسال کنیم؟

برای اینکه استعلام سریع‌تر و دقیق‌تر انجام شود، بهتر است اطلاعات سفارش به شکل مشخص ارائه شود.

برای مثال:

Butterfly Valve
سایز: مشخص شود
نوع اتصال: Wafer / Lug / Flanged
Pressure Rating: مشخص شود
Body Material: مشخص شود
Disc Material: مشخص شود
Seat Material: مشخص شود
نوع عملگر: Lever / Gear / Pneumatic / Electric
سیال: مشخص شود
دمای کاری: مشخص شود
تعداد: مشخص شود

اگر این اطلاعات در دسترس نیست، ارسال تصویر پلاک شیر قبلی، دیتاشیت، MTO یا RFQ پروژه نیز می‌تواند برای شناسایی دقیق‌تر کالا مفید باشد.

خرید شیر پروانه‌ای از تجهیز فولاد

برای خرید شیر پروانه‌ای ابتدا مشخص کنید که محصول برای چه خط و چه شرایطی استفاده می‌شود. انتخاب فقط براساس عبارت‌هایی مانند «شیر پروانه‌ای 4 اینچ» یا «Butterfly Valve استیل» ممکن است برای یک سفارش صنعتی کافی نباشد.

اگر به مدل استنلس استیل نیاز دارید، ابتدا محصولات دسته شیر پروانه‌ای استیل را بررسی کنید. همچنین برای مقایسه محصولات موجود می‌توانید صفحات شیر پروانه‌ای تمام استیل و شیر پروانه‌ای دیسک استیل را مشاهده کنید.

در صورتی که هنوز نوع دقیق محصول مشخص نیست، می‌توانید سایز، فشار، دما، سیال، متریال و نوع اتصال مورد نیاز را برای تجهیز فولاد ارسال کنید تا امکان بررسی گزینه مناسب و استعلام قیمت فراهم شود.

برای مشاهده سایر محصولات مرتبط با خطوط صنعتی نیز به بخش شیرآلات صنعتی تجهیز فولاد مراجعه کنید.

سوالات متداول درباره شیر پروانه‌ای

تفاوت شیر پروانه‌ای ویفری و لاگ چیست؟

تفاوت اصلی در ساختار بدنه و روش اتصال شیر به فلنج‌های خط است. مدل ویفری بین دو فلنج نصب می‌شود، در حالی که مدل لاگ نقاط اتصال مخصوص خود را روی بدنه دارد. انتخاب نهایی باید براساس شرایط نصب و دیتاشیت محصول انجام شود.

تفاوت شیر پروانه‌ای تمام استیل و دیسک استیل چیست؟

این دو عنوان نباید معادل فرض شوند. در یک محصول ممکن است فقط دیسک استنلس استیل باشد، در حالی که در محصول دیگر اجزای اصلی بیشتری از استیل ساخته شده باشند. متریال دقیق Body، Disc، Stem و سایر قطعات باید بررسی شود.

آیا شیر پروانه‌ای برای کنترل جریان استفاده می‌شود؟

برخی طراحی‌های Butterfly Valve علاوه بر قطع و وصل جریان برای Throttling نیز استفاده می‌شوند. مناسب بودن شیر برای کنترل جریان به طراحی، سایزینگ و شرایط فرآیندی بستگی دارد و باید از اطلاعات سازنده بررسی شود.

شیر پروانه‌ای اهرمی بهتر است یا گیربکسی؟

هیچ‌کدام به‌صورت مطلق بهتر نیستند. انتخاب به سایز شیر، گشتاور مورد نیاز، دفعات عملکرد و شیوه بهره‌برداری بستگی دارد.

برای دریافت قیمت شیر پروانه‌ای چه مشخصاتی لازم است؟

سایز، نوع اتصال، Pressure Rating، متریال بدنه و دیسک، جنس Seat، نوع عملگر، سیال، دما و تعداد سفارش اطلاعات اصلی برای استعلام دقیق‌تر هستند.

آیا همه شیرهای پروانه‌ای موجود مطابق API 609 هستند؟

خیر. API 609 یک استاندارد مرتبط با Butterfly Valve است، اما انطباق هر محصول باید از مدارک و دیتاشیت همان برند و مدل تأیید شود.