زمانی که در حال طراحی یک سیستم برای کنترل جریان مایعات هستید، احتمالاً باید بین شیر توپی و شیر پروانه‌ای انتخاب کنید. ویژگی‌ها و مشخصات یک شیر، قابلیت استفاده آن در کاربردهای خاص را تعیین می‌کند. بنابراین آگاهی از تفاوت شیر توپی و شیر پروانه ای بسیار مهم است و می‌تواند در به حداکثر رساندن بهره‌وری سیستم شما کمک کند.
شیرهای توپی و پروانه‌ای، هر دو شیرهایی با چرخش 90 درجه هستند که در کنترل جریان مایعات یا گازها کمک می‌کنند. این شیرها ارزان قیمت و بادوام هستند. و هر یک، مزایای ویژه‌ای دارند. در بعضی مواقع، انتخاب بین این دو نوع به راحتی قابل تصمیم‌گیری است. ولی ممکن است در برخی فرآیندها، تصمیم‌گیری بین این دو کمی سخت باشد.
برای انتخاب درست، نیاز به فهم عمقی از تفاوت‌های این دو نوع شیر داریم. در ادامه مطلب، به مقایسه Ball valve و Butterfly Valve میپردازیم.
شیر پروانه ای چیست؟
پیش از بررسی تفاوت شیر توپی و شیر پروانه ای بهتر است هر یک را مختصرا معرفی کنیم. شیرهای پروانه‌ای یک شیر قطع جریان با ساختار نسبتاً ساده است. در وضعیت بسته، دیسک مسیر شیر را مسدود می‌کند، در حالی که در وضعیت باز، دیسک چرخیده و جریان ماده را امکان‌پذیر می‌سازد. با یک چهارم چرخش، شیر از حالت کاملاً باز به حالت کاملاً بسته (یا برعکس) تغییر می‌کند، و به همین دلیل، شیر پروانه‌ای امکان باز یا بسته شدن سریع را فراهم می‌کند.
شیر پروانه‌ای، با توجه به ویژگی‌ها ومزیت‌های خاص خود یکی از مهم‌ترین انواع شیرآلات صنعتی محسوب می‌شود. اما کاربرد شیر پروانه ای چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟ در ادامه به توضیح برخی از ویژگی‌ها و کاربردهای این نوع شیر میپردازیم.
- ساختار
شیر پروانه ای از اجزایی مثل بدنه، دیسک، اهرم، عملگر و ست تشکیل شده است. دیسک‌ها از مهم‌ترین اجزای این شیر محسوب می‌شوند.
- مواد ساخت
بسته به کاربرد، اجزاء این شیر ممکن است از استیل، فولاد، چدن یا حتی پلاستیک ساخته شوند.
- کاربردها
این شیر در موارد متنوعی از قبیل آتش‌نشانی، سرمایش هوا، آب و گازها، سرویس‌های مایعات و بخار و مکش به کار می‌رود.
- مزیت‌ها
دو مورد از مزایای اصلی آن‌ها نسبت به سایر شیرها، ساختار ساده و اندازه‌ی کوچک آن‌هاست، که در نتیجه به محصولاتی با وزن کمتر و هزینه کمتر منجر می‌شود. این شیرها با کمترین فضای نصب و سرعت فعال‌سازی سریع‌تری همراه است.
- محدودیت‌ها
اگر چه این شیر برای انتقال مایعات با فشار کم مثل گاز یا آب مناسب است، استفاده از آن در فشارهای بالای سیال به دلیل احتمال نشتی توصیه نمی‌شود.
- کاربرد صنعتی
شیرهای پروانه‌ای در پالایشگاه‌ها و کارخانجات صنعتی نقش پررنگی دارند. یکی از ویژگی‌های برجسته آن‌ها، توانایی افزایش جریان سیال در مدت زمانی محدود است. شیرهای پروانه‌ای در صنایع و کاربردهای متنوعی مانند داروسازی، شیمیایی و نفت، غذایی، تامین آب، تصفیه فاضلاب، حفاظت در برابر آتش، تامین گاز، مدیریت سوخت و تجهیزات بهداشتی به کار می‌روند. همینطور برای آب، به عنوان شیر کنترل در خطوط لوله مورد استفاده قرار می‌گیرند تا جریان آب را قطع کنند.
در ادامه برای درک بهتر تفاوت شیر توپی و شیر پروانه ای، به معرفی و بررسی شیر توپی میپردازیم.
شیر توپی چیست؟
شیر توپی چیست؟ بال ولو یک شیر قطع جریان است که با استفاده از یک توپ چرخان دارای سوراخ، جریان مایع یا گاز را کنترل می‌کند. با چرخاندن توپ یک چهارم دور (90 درجه) دور محور خود، می‌تواند باعث توقف یا عبور جریان ماده شود.
- ساختار
شیرهای توپی از توپ، میله و سیت تشکیل شده‌اند که در بدنه شیر قرار دارند. توپ بین دو سیت قرار می‌گیرد و دارای یک ساقه است که آن را به مکانیزم عملیاتی وصل می‌کند.
- مواد ساخت
شیرهای توپی بسته به کاربردشان از فولاد ضدزنگ، پی وی سی، برنج و برنز ساخته شده‌اند.
- کاربردها
در سیستم‌های لوله‌کشی، بال ولو جریان را مدیریت و بدون نشت متوقف می‌کند. شیر توپی در سیستم‌هایی مانند هوا و بخار، سیستم‌های خنک‌کننده آبی و تحت فشار بخار استفاده می‌شود.
- مزیت‌ها
شیرهای توپی نسبتا ارزان‌تر هستند، آسان به کار برده می‌شوند و خطر نشت را به حداقل می‌رسانند. از آنجا که تنها به یک چرخش یک چهارم لازم دارد تا کاملاً بسته یا باز شود، شیرهای توپی فوراً جریان را محدود یا مجاز می‌کنند. این مزیت برای کنترل سطح مایع یک مخزن مهم است.
- محدودیت‌ها
شیرهای توپی در برخی موارد محدودیت دمایی دارند و همینطور نباید برای تنظیم دقیق جریان استفاده شوند. ذرات معلق ممکن است بین بدنه و توپ تجمع یابند، باعث نشت، سایش و خرابی شیر شوند. بنابراین، باید نگهداری مناسب انجام شود.
- کاربرد صنعتی
این شیرها در صنعت نفت و گاز کاربرد دارند، اما در صنایع تولیدی، ذخیره‌سازی مواد شیمیایی و حتی کاربردهای مسکونی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در ادامه قصد داریم تفاوت شیر توپی و شیر پروانه ای را برای شما شرح دهیم.
تفاوت شیر پروانه ای و شیر توپی چیست؟
در جدول مقایسه باترفلای ولو و بال ولو، می‌توانید به طور کامل تفاوت‌های شیر توپی و پروانه ای را درک کنید.
| شیر پروانه ای | شیر توپی | |
| وزن | حتی در قطرهای بزرگ‌تر لوله وزن کمتری دارد. | در قطرهای بزرگ‌تر لوله بسیار سنگین است و ممکن است به پشتیبانی نیاز داشته باشد. |
| فضای نصب | نیاز به فضای نصب کمتر دارد. | فضای بیش‌تری نسبت به شیر پروانه‌ای می‌طلبد. |
| سایز | مناسب برای قطرهای بزرگ‌تر لوله (بالای DN150) است، به ویژه به دلیل وزن سبک. | برای قطرهای کوچک‌تر لوله ( زیر DN50) مناسب‌تر است. |
| نشتی | در مواجهه با تفاوت فشار زیاد، مستعد نشت است. | حتی در مواجهه با تفاوت فشار زیاد، مهر و موم محکمی فراهم می‌کند. |
| هزینه | ارزان‌تر از شیر توپی، به ویژه در اندازه‌های بزرگ‌تر. | نسبت به شیر پروانه‌ای گران‌تر است. |
| کنترل جریان | مناسب برای کنترل روشن/خاموش است. برای کاربردهای کنترل جریان توصیه نمی‌شود. | مناسب برای کنترل روشن/خاموش است. برای کاربردهای کنترل جریان توصیه نمی‌شود. |
| محدودیت جریان | دیسک جریان را محدود می‌کند و باعث افت فشار می‌شود. | شیرهای توپی با درگاه کامل هیچ افت فشاری ندارند. |
| نوع اتصال | دارای سبک فلنجی با طراحی ویفری است. | مجموعه گسترده ای از انواع اتصالات با رزوه یا فلنج. |
| تعداد پورت ها | شیرهای پروانه‌ای تنها دو پورت دارند. | شیرهای توپی می‌توانند بیشتر از دو پورت داشته باشند. |
حالا نسبت به تفاوت شیرتوپی و شیر پروانه ای، آگاهی دارید اما اگر نمی‌دانید کدام یک برای شما مناسب‌تر است ادامه مطلب را مطالعه کنید.
شیر توپی را انتخاب کنید اگر:
- برنامه شما به زمان های چرخه سریع نیاز دارد.
- سیستم شما تا 1000 PSI فشار تولید می کند.
- مهر و موم های قابل اطمینان و ضد نشتی مورد نیاز است.
- به یک الگوی جریان چند پورت نیاز دارید.
- به دریچه‌ای نیاز دارید که بتواند هم رسانه‌های مایع و هم گاز را کنترل کند.
- سیستم شما در حال کارکرد مکرر است.
- سیستم شما به پیگینگ نیاز دارد.
- اگر کاربرد شما در اندازه کوچک‌تری است (لوله‌ها دارای قطر کمتر از 6 اینچ هستند).
شیر پروانه ای را انتخاب کنید اگر:
- سیستم شما 250 PSI فشار یا کمتر تولید می کند.
- شما بودجه محدودی دارید.
- سیستم شما نمی تواند شیر های سنگین را تحمل کند.
- افت فشار و خطر نشتی مشکل عمده ای ایجاد نمی کند.
- سیستم فرآیند شما مبتنی بر آب است.
- سیستم شما نیازی به پیگینگ ندارد.
نتیجه‌گیری
در این مطلب تفاوت شیر توپی و شیر پروانه ای را بررسی کردیم. درک درست از ویژگی‌های شیر پروانه‌ای در مقابل شیر توپی به انتخاب درست شیر کمک می‌کند. نیازهای فرآیندی متعددی مانند فشار عملیاتی، دقت کنترل و نوع سیال باید در نظر گرفته شوند. این موارد مشخص می‌کنند که کدام شیر مناسب‌تر است.
در برخی از کاربردها، هر دو شیر ممکن است مناسب باشند و انتخاب میان هزینه و قابلیت نگهداری شیرها باشد. در کاربردهای دیگر، قطر لوله ممکن است تنها پارامتری باشد که تصمیم می‌گیرد کدام شیر را می‌توان استفاده کرد. بنابراین آگاهی از تفاوت Ball valve و Butterfly Valve به شما کمک می‌کند تا تصمیمات بهتری را در انتخاب و استفاده از این دو نوع شیر بگیرید.
سوالات متداول
1-تفاوت بال ولو و پلاگ ولو چیست؟
شیرهای توپی برای کنترل دقیق جریان مناسب‌تر هستند، درحالیکه شیرهای سماوری برای ظرفیت جریان بالا و کاهش فشار مناسب‌تر هستند. شیرهای توپی بسته‌تر هستند و نشتی کمتری دارند و نسبت به شیر سماوری یا پلاگ ولو بزرگ‌تر و سنگین‌تر است.
2-انواع شیر توپی چیست؟
شیر چندتکه، شیر یکپارچه، شیر شناور و شیر ترونیون از انواع شیرهای توپی هستند که هر مدل کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند.
