شیر پروانه‌ای چیست؟ انواع، کاربردها و راهنمای خرید شیر پروانه‌ای صنعتی

مقدمه

در دنیای امروز صنعت، کنترل دقیق جریان سیالات از مهم‌ترین عوامل بهره‌وری، ایمنی و کاهش هزینه‌ها به‌شمار می‌رود. شیرآلات صنعتی به‌عنوان قلب تپنده خطوط لوله، وظیفه قطع، وصل یا تنظیم جریان را بر عهده دارند. در میان انواع مختلف شیرآلات، شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve) به دلیل طراحی هوشمندانه، سادگی مکانیزم و کارایی بالا، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده است.

شیر پروانه‌ای نه‌تنها در پروژه‌های بزرگ صنعتی بلکه در تأسیسات ساختمانی، شبکه‌های آبرسانی، سیستم‌های تهویه مطبوع و خطوط انتقال سیالات نیز کاربرد گسترده دارد. شناخت دقیق این شیر، انواع آن و معیارهای انتخاب صحیح، نقش مهمی در افزایش عمر سیستم و کاهش هزینه‌های نگهداری ایفا می‌کند.

تعریف شیر پروانه‌ای

شیر پروانه‌ای نوعی شیر ربع‌گرد (Quarter Turn Valve) است که با چرخش ۹۰ درجه‌ای دیسک حول محور خود، جریان سیال را باز، بسته یا تنظیم می‌کند. دیسک این شیر در مرکز مسیر جریان قرار دارد و با قرار گرفتن موازی یا عمود بر جریان، وضعیت شیر مشخص می‌شود.

نام «پروانه‌ای» از شکل دیسک این شیر گرفته شده که در حالت باز، شباهت زیادی به بال‌های پروانه دارد.

اجزای اصلی شیر پروانه‌ای

1. بدنه (Body)

بدنه ساختار اصلی شیر است و بسته به نوع کاربرد از جنس‌های مختلفی مانند چدن، فولاد کربنی، فولاد ضدزنگ یا آلیاژهای خاص ساخته می‌شود. طراحی بدنه می‌تواند ویفری، لاگ یا فلنج‌دار باشد.

2. دیسک (Disc)

دیسک مهم‌ترین جزء کنترلی شیر پروانه‌ای است. با چرخش دیسک، میزان عبور سیال تغییر می‌کند. جنس دیسک معمولاً از استیل ضدزنگ، چدن با روکش، یا آلیاژهای مقاوم انتخاب می‌شود.

3. شفت (Stem / Shaft)

شفت وظیفه انتقال نیروی عملگر به دیسک را دارد و باید مقاومت بالایی در برابر تنش و خوردگی داشته باشد.

4. سیت یا نشیمن‌گاه (Seat)

سیت وظیفه آب‌بندی بین دیسک و بدنه را بر عهده دارد. این بخش می‌تواند از جنس لاستیک (EPDM، NBR)، تفلون (PTFE) یا فلز باشد.

5. عملگر (Actuator)

عملگر نیروی لازم برای چرخش دیسک را تأمین می‌کند و به انواع دستی، گیربکسی، پنوماتیک، هیدرولیکی و الکتریکی تقسیم می‌شود.

نحوه عملکرد شیر پروانه‌ای

عملکرد شیر پروانه‌ای بسیار ساده و سریع است. با چرخاندن اهرم یا فعال‌سازی عملگر، شفت می‌چرخد و دیسک نیز حول محور خود حرکت می‌کند:

• ۰ درجه: شیر کاملاً باز

• ۹۰ درجه: شیر کاملاً بسته

• بین این دو حالت: تنظیم دبی جریان

این ویژگی باعث شده شیر پروانه‌ای برای سیستم‌هایی که نیاز به قطع و وصل سریع دارند، گزینه‌ای ایده‌آل باشد.

انواع شیر پروانه‌ای بر اساس نوع اتصال

🔹 شیر پروانه‌ای ویفری (Wafer Type)

بین دو فلنج نصب می‌شود و با پیچ‌های فلنج مهار می‌گردد.

• وزن کم

• قیمت مناسب

• نصب آسان

• مناسب خطوط آبرسانی و تأسیسات

🔹 شیر پروانه‌ای لاگ (Lug Type)

دارای سوراخ‌های رزوه‌دار بوده و امکان جدا کردن یک سمت خط لوله را فراهم می‌کند.

• مناسب تعمیرات

• ایمنی بالاتر نسبت به ویفری

🔹 شیر پروانه‌ای فلنج‌دار (Flanged)

دارای فلنج یکپارچه بوده و استحکام بسیار بالایی دارد.

• مناسب فشارهای بالا

• صنایع سنگین

انواع شیر پروانه‌ای بر اساس نوع آب‌بندی

🔹 شیر پروانه‌ای لاستیکی (Soft Seat)

دارای سیت لاستیکی یا تفلونی

• آب‌بندی کامل

• مناسب آب، فاضلاب و سیالات تمیز

🔹 شیر پروانه‌ای فلز به فلز (Metal to Metal)

تماس مستقیم فلزی بین دیسک و سیت

• مناسب دما و فشار بالا

• مقاوم در برابر سایش

• صنایع نفت و گاز

انواع شیر پروانه‌ای بر اساس عملگر

🔹 دستی (اهرمی)

• ساده و اقتصادی

• مناسب سایزهای کوچک

🔹 گیربکسی

• کنترل راحت‌تر

• مناسب سایزهای بزرگ

🔹 پنوماتیک

• سرعت عملکرد بالا

• مناسب خطوط اتوماسیون

🔹 برقی

• کنترل دقیق

• قابلیت اتصال به PLC و سیستم‌های هوشمند

کاربردهای شیر پروانه‌ای صنعتی

• شبکه‌های آبرسانی شهری و روستایی

• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

• نیروگاه‌ها

• سیستم‌های HVAC

• صنایع غذایی و دارویی

• تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب

• صنایع فولاد و سیمان

مزایای شیر پروانه‌ای

• وزن کم نسبت به شیر کشویی

• قیمت اقتصادی

• نصب سریع

• افت فشار کم

• مناسب سایزهای بزرگ

• عملکرد سریع

معایب شیر پروانه‌ای

• قرارگیری دیسک در مسیر جریان

• حساسیت بیشتر به ذرات جامد در برخی مدل‌ها

• محدودیت در آب‌بندی کامل در فشارهای بسیار بالا (در مدل‌های خاص)

استانداردهای رایج شیر پروانه‌ای

• ANSI

• DIN

• API

• ISO

• BS

راهنمای خرید شیر پروانه‌ای صنعتی

1. نوع سیال

آب، بخار، گاز، سیال خورنده یا ساینده

2. فشار و دما

انتخاب PN یا کلاس مناسب

3. جنس بدنه و دیسک

چدن، فولاد، استیل

4. نوع آب‌بندی

لاستیکی یا فلز به فلز

5. نوع عملگر

دستی یا اتوماتیک

6. برند و خدمات پس از فروش

کیفیت ساخت و پشتیبانی بسیار مهم است

جمع‌بندی نهایی

شیر پروانه‌ای صنعتی به‌دلیل طراحی ساده، قیمت مناسب، کارایی بالا و تنوع گسترده، یکی از بهترین انتخاب‌ها برای کنترل جریان سیالات در صنایع مختلف است. انتخاب درست نوع شیر پروانه‌ای، متناسب با شرایط کاری، نقش مهمی در افزایش عمر سیستم، کاهش هزینه‌ها و افزایش ایمنی دارد. با بررسی دقیق نوع سیال، فشار، دما و استانداردهای مورد نیاز، می‌توان بهترین مدل شیر پروانه‌ای را برای هر پروژه انتخاب کرد.