شیرآلات دروازه ای

شیرهای دروازه‌ای، به خاطر طراحی خاص و کاربردهای فراوان، در صنایع مختلفی چون نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب و سیستم‌های حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. هر یک از این شیرها بر اساس کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند و از جمله مواردی که در طراحی آن‌ها مد نظر قرار می‌گیرد عبارتند از: فشار کاری، نوع ماده مورد استفاده، دمای کاری و محیط کاری. به این ترتیب، شیرهای دروازه‌ای می‌توانند بر اساس مواد سازنده، طراحی ، نوع اتصال و روش اتصال، در گروه‌های مختلفی قرار بگیرند.

شاید برایتان سوال باشد که شیر دروازه ای چیست و چه کاربردهایی دارد؟ در این مقاله، قصد داریم تا با انواع مختلف شیرهای دروازه‌ای و ویژگی‌های هر یک آشنا شویم. این شناخت، می‌تواند به انتخاب بهترین نوع شیر دروازه‌ای برای کاربردهای مختلف کمک کند.

شیر دروازه ای چیست؟

شیر دروازه‌ای یکی از انواع شیرآلات صنعتی و کنترلی است که به سیال اجازه می‌دهد بدون مانعی عبور کند یا جریان سیال را متوقف می‌کند. وقتی شیر دروازه‌ای کاملا باز است، دیسک شیر کاملا از مسیر جریان کنار می‌رود. بنابراین تقریباً هیچ مانعی در برابر جریان وجود ندارد. به دلیل این خاصیت، هنگام عبور مایع از شیر دروازه‌ای، افت فشار بسیار کمی ایجاد می‌شود.

هنگامی که دریچه کاملاً بسته است برای رسیدن به آب بندی مناسب، تماس سطحی 360 درجه بین دیسک و نشیمنگاه لازم است. شیرهای دروازه‌ای نباید برای تنظیم یا کنترل جریان استفاده شوند زیرا کنترل دقیق امکان‌پذیر نیست. سرعت بالای جریان در شیر نیمه باز می‌تواند باعث فرسایش دیسک و سطوح نشیمنگاه شیر و همچنین ایجاد ارتعاش و صدا شود.

مزایا و معایب شیرآلات کشویی

ممکن است برایتان این سوال پیش آمده باشد که مزایا و معایب شیرآلات کشویی یا Gate Valves چیست؟ در ادامه مطلب با بررسی مزایا و معایب شیرهای کشویی همراه ما باشید.

• مزایای شیر کشویی چیست؟

1- مقاومت کم در برابر جریان سیال

بدنه شیر دروازه‌ای شکل مستقیمی دارد که جهت جریان را تغییر نمی‌دهد و به سیال اجازه می‌دهد که از طریق شیر (در حالت کاملاً باز) با مقاومت کمتری نسبت به سایر انواع شیرها عبور کند.

2- آب‌بندی بهتر

شیرهای دروازه‌ای عملکرد آب‌بندی بهتری نسبت به شیرهای قطع کننده دارند. مکانیزم باز و بسته شدن شیر دروازه‌ای سریع‌تر و مناسب‌تر از شیرهای قطع کننده است.

3- کاربرد گسترده

شیرهای دروازه‌ای بسیار پرکاربرد هستند و می‌توانند در کاربردهایی با محیط‌های مختلف مانند بخار، روغن و … استفاده شوند. علاوه بر این، شیرهای دروازه‌ای می‌توانند در محیط‌های حاوی جامدات دانه‌ای و با ویسکوزیته بالا استفاده شوند.

4- دو طرفه بودن شیرها

شیرهای دروازه‌ای دارای جهت جریان دوگانه هستند. بنابراین، شیرهای دروازه‌ای مناسب برای استفاده در لوله‌هایی هستند که جهت جریان ممکن است تغییر کند. علاوه بر این، نصب آن‌ها نسبت به سایر انواع شیرهای پیچیده‌تر، آسان‌تر است.

• معایب گیت ولو چیست؟

گیت ولو یا شیر دروازه‌ای علاوه بر مزایا، معایبی نیز دارد که در ادامه آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.

1- دریچه های دروازه به آرامی باز و بسته می شوند

مسافتی که صفحه شیر باید برای باز یا بسته شدن طی کند نسبتاً بزرگ است و باعث می‌شود زمان باز و بسته شدن شیر طولانی باشد. این معایب باعث می‌شود که شیرهای دروازه‌ای برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد سریع دارند، مناسب نباشند.

2- شیرهای دروازه می توانند مستعد خراش باشند

فرآیند باز و بسته شدن صفحه در شیر دروازه‌ای می تواند اصطکاک بیش از حد ایجاد کند که ممکن است منجر به خراش روی سطح آب بندی شود. این خراش ها ممکن است بی ضرر به نظر برسند، اما در نهایت بر عملکرد آب بندی و عمر مفید تاثیر می گذارند.  تعمیر این آسیب ها همیشه آسان نیست، اما شیرهای دروازه ای به راحتی قابل نصب و تعویض هستند.

ساختار گیت ولو

ساختار شیرهای دروازه‌ای به صورت زیر است:

• بدنه شیر

بدنه شیر دروازه‌ای معمولاً از فولاد یا فولاد ضد زنگ ساخته می‌شود و جهت جریان سیال را از طریق شیر تنظیم نمی‌کند.

• کلاهک

کلاهک جهت حفظ آب‌بندی بین بدنه (بونت) شیر استفاده می‌شود.

• دروازه (دیسک)

دروازه شیر بخشی از شیر است که برای قطع یا تنظیم جریان سیال، به عنوان یک صفحه میخی، عمل می‌کند.

• میله

میله شیر دروازه‌ای به دروازه متصل است و در فرآیند باز و بسته کردن شیر به حرکت می‌آید.

• نشیمنگاه

نشیمنگاه در بدنه شیر و در اطراف دروازه قرار دارد و هنگام بسته شدن شیر، به عنوان یک سطح آب‌بندی عمل می‌کند.

• فلنج

فلنج‌ها جهت اتصال شیر به لوله‌ها یا تاسیسات به کار می‌روند.

• چرخ دستی

چرخ دستی یا دستگیره شیر دروازه‌ای جهت کنترل و تنظیم باز و بسته شدن دروازه استفاده می‌شود.

اگر می‌خواهید بدانید جنس شیر دروازه ای چیست، ادامه مطلب را مطالعه نمایید.

جنس بدنه شیرآلات دروازه ای

جنس بدنه شیرآلات می‌تواند بسته به کاربرد و نوع محیط کاری، متفاوت باشد. در برخی از کاربردها که دما، فشار، یا خوردگی می‌تواند مسئله ایجاد کند، ممکن است از فلزات خاص و مقاوم استفاده شود.

• فولاد کربن
• چدن نشکن
• فولاد ضد زنگ
• فولاد
• فولاد آهنگری شده

مشخصات فنی شیرهای دروازه ای استاندارد

اگر می‌خواهید بدانید مشخصات فنی شیر دروازه ای چیست، در ادامه همراه ما باشید.

1- اندازه

شیرهای دروازه‌ای در اندازه‌های مختلفی تولید می‌شوند که بسته به نیاز کاربرد، قطر لوله و جریان مایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

2- فشار کاری

مشخصه مهمی که باید در نظر گرفته شود، فشار کاری شیر است. شیرهای دروازه‌ای بر اساس ظرفیت فشاری خود به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.

3- دمای کاری

دمای کاری شیر نیز باید به درستی انتخاب شود. مواد ساختاری و درزبندی باید با دمای کاری محیط مطابقت داشته باشند.

4- مواد ساختاری

بسته به نوع محیط کاری و خواص مورد نیاز، مواد مختلفی برای ساخت بدنه و قطعات داخلی شیر در نظر گرفته می‌شود. مواد معمول شامل فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، برنج، برنز، و پلاستیک است.

5- نوع اتصال

شیرهای دروازه‌ای می‌توانند به صورت فلنج دار یا بدون فلنج باشند که نوع اتصال آن‌ها بسته به نوع لوله‌ها و تاسیسات مورد استفاده متفاوت است.

6- استاندارد

شیرهای دروازه‌ای بر اساس استانداردهای مختلفی مانند ANSI، API، ISO و BS تولید می‌شوند و باید با استاندارد‌های مربوطه مطابقت داشته باشند. این مشخصات فنی باعث اطمینان از عملکرد صحیح و ایمن شیر دروازه‌ای در تاسیسات و فرآیندهای مختلف صنعتی می‌شود.

کاربردهای شیرهای کشویی (Valves Gate)

شیرهای دروازه‌ای می‌توانند در محیط‌های سختی مانند محیط‌هایی با دمای بالا و فشار بالا استفاده شوند. برای مثال این شیرها در صنایعی از جمله صنایع نفت و گاز، تامین آب، تصفیه آب و فاضلاب، کشاورزی، خودروسازی و دریایی کاربرد دارند. این‌ها تنها بخشی از کاربردهای فراوان شیرهای دروازه‌ای است. این شیرها به دلیل ساختار ساده، قابلیت کنترل جریان و کارایی بالا، در صنایع و تاسیسات گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع شیرآلات دروازه ای

با توجه به اینکه شیرهای دروازه ای بسیار متنوع هستند، در ادامه مطلب به معرفی و بررسی هریک از انواع شیر دروازه ای می‌پردازیم.

شیرهای دروازه ای با دیسک موازی

شیر دروازه‌ای با دیسک موازی دارای دو گوه موازی است که در حالات پرفشار و کم فشار قابل استفاده است. این شیرها از انتقال حرارت بین اجزاء جلوگیری می‌کنند و در برخی موارد به صورت جداگانه و در برخی دیگر به صورت همزمان حرکت می‌کنند. دیسک سمت پرفشار شیر در جلوی جریان سیال قرار می‌گیرد و صحیح نصب کردن آن بسیار مهم است. این شیرها در کنترل جریان سیالات با فشار بالا و در دماهای متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شیرهای دروازه ای گوه جامد

شیرهای دروازه‌ای با گوه جامد یکی از محبوب‌ترین شیرهای دروازه‌ای در صنایع مختلف مانند نفت، گاز و هوا هستند. طراحی آن‌ها به گونه‌ای است که بار وارده بر سطوح نشیمنگاه قابل افزایش است. این شیرها در هر وضعیتی قابل نصب و برای اکثر سیالات مناسب هستند. برخی از این شیرها تنها پس از گرم شدن قابل باز کردن هستند.

این شیرها دو دسته اصلی دارند: پیچی داخلی و پیچی بیرونی. در صنعت آب، این نوع شیرها را اغلب شیر اسلویس می‌نامند.

از دیگر شیرهایی که در صنعت نفت و گاز و هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد و بسیار هم پرطرفدار است، می‌توانیم به شیرهای توپی اشاره کنیم. اگر قصد دارید اطلاعات بیشتری در مورد این نوع شیرآلات به دست آورید، می‌توانید به محصول شیر توپی سر بزنید.

شیرهای دروازه ای با گوه انعطاف پذیر

شیرهای دروازه‌ای با گوه انعطاف‌پذیر از یک گوه قابل انعطاف استفاده می‌کنند که در واقع یک دیسک تک قطعه‌ای با برش‌های مختلف است. این شیرها از نظر انبساط و انقباض حرارتی هیچگونه مشکلی ندارند و بیشتر در سیستم‌های بخار برای جلوگیری از کوری گرمایی استفاده می‌شوند.

شیرهای دروازه ای با گوه تقسیم شده

شیر دروازه‌ای با گوه تقسیم‌شده یک نوع شیر دروازه‌ای یا کشویی است که گوه‌ها به صورت جداگانه و در دو نیمه تهیه می‌شوند. این شیرها به دلیل طراحی خاص گوه‌ها، قادر به ایجاد زاویه مناسب بین سطوح خارجی گوه‌ها و سطوح نشیمنگاه هستند. این ویژگی به شیر اجازه می‌دهد که به صورت خودکار با هر دو سطح نشیمنگاه تنظیم و هم‌جهت شود.

شیرهای دروازه ای دو دیسکی

شیرهای دروازه‌ای یا کشویی دو دیسکی، دارای دروازه‌هایی هستند که به شکل دو دیسک در جهت مخالف هم، با کمک یک فنر روی سیت‌های موازی حرکت می‌کنند. در نتیجه، شیر بدون وابستگی به جریان سیال، به خوبی بسته خواهد شد. این ویژگی باعث می‌شود که شیرهای دروازه‌ای دو دیسکی برای سیستم‌های بخار، گازها یا محصولات نفتی سبک بسیار مناسب باشند.

شیرهای دروازه ای فانوسی

از دیگر انواع شیرآلات صنعتی شیرهای دروازه‌ای یا کشویی فانوسی با طراحی خاصی ساخته شده‌اند تا در صورت نشت شیر-استم، تماس با مواد مضر را به حداقل برسانند. فانوس، قطعه‌ای فلزی است که می‌تواند فضای بین استم و بونت را ببندد و از این طریق از نفوذ سیال به هوا جلوگیری کند. ین فانوس‌ها قابلیت حرکت خطی دارند و می‌توانند راه نشت سیال به هوا را مسدود کنند.

اگر قصد دارید با دیگر شیرآلات صنعتی بهتر آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم به محصول شیر پروانه ای نیز سر بزنید.

شیرهای دروازه ای چاقویی

شیرهای دروازه‌ای یا کشویی چاقویی صرفاً در دو حالت کاملاً باز یا بسته کاربرد دارند. این نوع شیرها عمدتاً در سیستم‌هایی استفاده می‌شوند که حاوی مقدار زیادی جامدات معلق هستند. شیرهای چاقویی برای کنترل جریان سیالاتی که دارای خواص فرسایشی، آلودگی و یا خاصیت تخریبی هستند، بسیار کاربردی هستند.

شیرهای کشویی با استم بالارونده و پیچ بیرونی

این نوع شیرها دارای استمی هستند که هنگام باز شدن بالا و هنگام بسته شدن پایین می‌رود. در شیرهای کشویی با استم بالا رونده وپیچ بیرونی، رزوه‌های استم به هیچ وجه با مسیر جریان سیال تماس پیدا نمی‌کنند، بنابراین احتمال فرسایش و خوردگی وجود ندارد.

شیرهای کشویی با استم غیر بالا رونده

این شیرها دارای استمی هستند که در دروازه به همراه رزوه حرکت می‌کنند. در این نوع شیرها فلکه و استم باهم حرکت می‌کنند و همانطور که از اسمشان پیداست، استم نه بالا می‌رود نه پایین. همچنین در این نوع از شیرها، استم با مسیر جریان سیال در تماس است.

فورج استیل (Forged Steel)

این شیرها که دارای ابعاد کوچکی هستند (تا 5 سانتی متر) و برای لوله‌کشی مجراهای کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شیرهای دروازه ای کست استیل

رایج ترین نوع شیر دروازه‌ای چیست؟ یکی از متداول‌ترین انواع شیرهای دروازه‌ای، کست استیل است و در اندازه‌های 5 سانتی‌متر تا 200 سانتی‌متر موجود است. ایم نوع شیرها با کربن و آلیاژ استیل یا استیل ضدزنگ پوشانده ‌می‌شوند.

شیرهای بست فشار

شیرهای بست فشار برای کاربردهای با فشار زیاد طراحی شده‌اند. مدل‌های رایج این شیر شامل گوه انعطاف‌پذیر و شیر کشویی یا موازی است. این شیرها در ابعاد 5 تا 60 سانتی‌متر و درجه فشار 600 تا تا 4500 عرضه می‌شوند. برای اطمینان از محکم‌بودن اتصالات فلنج، این شیرها معمولاً با جوش سوکت یا جوش لب به لب پایان‌بندی می‌شوند.

خرید شیرآلات دروازه ای ازهلدینگ پتروفهم

هلدینگ پتروفهم با داشتن تجربه 12 ساله در زمینه تامین تجهیزات مورد نیاز صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، یکی از برترین گزینه‌ها برای خرید شیرآلات دروازه‌ای است. با توجه به اینکه پتروفهم یکی از معتبرترین عرضه‌کنندگان در این حوزه است، شما می‌توانید با اطمینان از این شرکت خرید نمایید. این هلدینگ با ارائه محصولات باکیفیت و خدمات پس از فروش مناسب، همیشه سعی دارد تا رضایت مشتریان خود را فراهم آورد.

جمع‌بندی

در این مقاله به سوال شیر دروازه ای چیست، پاسخی جامع و کامل دادیم. همانطور که در این مطلب مطالعه کردید، شیرهای دروازه‌ای، با توجه به طراحی خاص و قابلیت‌های فراوانی که دارند، در صنایع بسیاری کاربرد دارند. طیف گسترده‌ای از مواد، از جمله سیالات چگال، نیمه جامدات و گازها را می‌توان با استفاده از این شیرها کنترل کرد. با وجود مزایای فراوانی که شیرهای دروازه‌ای دارند، انتخاب درست نوع شیر، با توجه به کاربرد و شرایط خاص، از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی، بررسی دقیق مشخصات فنی و استانداردهای مربوط به هر نوع شیر، می‌تواند به ما کمک کند تا از عملکرد بهینه و ایمنی بالا در هنگام استفاده از آن‌ها مطمئن باشیم.

هلدینگ‌ معتبر پتروفهم، با داشتن تجربه‌ای طولانی در این حوزه، گزینه‌ای امن و قابل اعتماد برای خرید این نوع شیرآلات صنعتی است.

سوالات متداول

1-شیر دروازه‌ای چگونه کار می‌کند؟

شیر دروازه‌ای با چرخش ساقه (دستی یا با یک محرک) کار می‌کند تا دروازه را بالا یا پایین بکشد. وقتی دروازه کاملاً باز شود، سیال می‌تواند بدون مقاومت از شیر عبور کند. وقتی دروازه بسته شود، جریان سیال کاملاً قطع می‌شود.

2-تفاوت شیر دروازه‌ای با شیر کروی چیست؟

شیرهای گلوب نوعی شیرهای کنترلی هستند، یعنی می‌توانند جریان ماده را آغاز، متوقف و تنظیم کنند و به این ترتیب اپراتور کنترل کاملی بر جریان ماده دارد. اما عمده کاربرد شیرهای دروازه ای عایق بندی و جدا کردن ماده است. در واقع شیرهای دروازه‌ای برای کنترل جریان طراحی نشده‌اند.