حساب کاربری

یا

حداقل 8 کاراکتر

شیر دروازه ای چیست؟ توضیح کامل انواع دیسک و عملگر Gate Valve

شیر دروازه ای (Gate Valve) یک شیر با حرکت خطی است که معمولاً برای قطع و وصل کامل جریان از آن استفاده می­شود و برای تنظیم دبی جریان مناسب نیست. نام دروازه ای برای این شیر در حقیقت از ظاهر و شکل دیسک شیر گرفته شده است که مانند یک دروازه جلوی جریان بالا و پایین رفته و مسیر جریان را باز و بسته می­کند.

زمانی که شیر دروازه ای کاملاً باز است دیسک آن هیچ گونه تماسی با جریان سیال نداشته و به طور کامل از جلوی جریان کنار می‌­رود. از همین رو در حالت باز بودن این شیر افت فشار در مسیر جریان بسیار اندک و ناچیز می‌­باشد.

هنگام بسته بودن شیر لازم است تا دور دیسک به طور کامل و 360˚ توسط واشرهای مخصوص آب بندی گردد. افزایش دبی جریان در اثر باز شدن شیر روندی غیر خطی دارد و این بدان معنی است که با حرکت استم و بالا رفتن دیسک، سرعت جریان به­ طور یکنواخت تغییر نمی­کند. این شیر همچنین در حالت نیمه باز باعث لرزش و اغتشاش در مسیر جریان می‌­شود و از همین رو است که از Gate Valve برای تنظیم جریان استفاده نمی‌­گردد.

هنگام بستن شیر بیشترین تغییر در دبی جریان در نزدیکی حالت کاملاً بسته رخ می­‌دهد و این اتفاق با سرعت زیاد سیال، باعث ساییدگی دیسک و نشیمنگاه و خرابی واشر شده و به مرور عملکرد شیر پایین آمده و نشتی در آن ایجاد می­‌شود.

شیر دروازه ای برای گستره­ی فراوانی از سیالات استفاده شده و در صنایع مختلف از جمله نیروگاه ها، صنایع فرایندی و سیستم های انتقال آب و فاضلاب استفاده می­شود. در بین شیرآلات تعمیرات شیرهای دروازه ای معمولاً کمی دشوار است و نیاز به پرداخت سطح دیسک و بدنه­‌ی شیر می‌­باشد از همین رو هنگام خراب شدن دیسک یا نشیمنگاه شیرهای دروازه ای ترجیحاً آن‌ها را تعویض می­‌کنند.

اجزای شیر را میتوانیددر مقاله اجزای شیر های صنعتی آن مطالعه نمایید.

دیسک‌ (Disk)

شیرهای دروازه ای با طرح های مختلفی از دیسک موجود هستند. انواع  مختلف دیسک در شیرهای دروازه ای عبارتند از : گوه ای صلب، گوه ای منعطف، گوه ای دوتکه و دیسک موازی. دیسک های گوه ای معمولاً برای شیرهای دروازه ای با نشیمنگاه شیب به کار می‌­روند و دیسک های موازی برای شیرهای دروازه ای با نشیمنگاه موازی به کار می‌­روند.

صرف نظر از اینکه دیسک گوه ای یا موازی استفاده شود، دیسک و نشیمنگاه شیرهای دروازه ای همواره قابل تعویض هستند. مخصوصاً در مواقعی که سیال حاوی ذرات جامد یا جریان با سرعت بالا از شیر عبور می­‌کند دیسک و نشیمنگاه شیر دچار فرسایش سریع می­شوند و لازم است تا تعویض شوند.

عملگر (Actuator)

نوع عملگر (اکچویتور) این شیرها بستگی به ابعاد شیر و مقدار نیروی لازم جهت اعمال به شیر دارد. از آن جایی که تنظیم دبی در این شیرها مسأله‌­ی قابل توجه نیست معمولاً از اکچویتور الکتریکی برای شیر دروازه ای استفاده نمی‌­شود. در مواقعی که ابعاد شیر بزرگ باشد و نیاز به نیروی زیادی جهت باز و بسته کردن داشته باشد از عملگرهای هیدرولیک یا پنوماتیک استفاده می­شود و در حالت عادی بیشتر شیرهای دروازه ای اهرم دستی دارند.

 

ساختار شیر دروازه ای
ساختار شیر دروازه ای

مزایا و معایب شیر دروازه ای

مزایا :

  • ساختار متراکم و ساده
  • قیمت نسبتاً پایین
  • افت فشار کم در مسیر جریان
  • قابلیت استفاده برای انواع سیالات
  • تعمیر و نگه داری ساده

معایب :

  • برای تنظیم دبی جریان مناسب نیست.
  • دیسک و نشیمنگاه آن نسبتاً زود ساییده و خراب می‌­شود.

انواع شیر دروازه ای (Gate Valves Types)

شیر دروازه ای با گوۀ صلب (Solid Wedge Gate Valve)

شیر دروازه ای یا شیر کشویی با گوۀ صلب به علت ساختار ساده و قدرتمند، متداول ترین نوع این شیر می‌­باشد. این نوع شیر می­تواند در هر موقعیتی نصب شود و تقریباً برای همه­‌ی سیالات و جریان های آرام و مخشوش مناسب است. دیسک این شیرها از یک فلز صلب و به صورت یکپارچه ساخته می­‌شود.

 

شیر دروازه ای با گوه­‌ی صلب
شیر دروازه ای با گوه­‌ی صلب

شیر دروازه ای با گوۀ منعطف (Flexible Wedge Gate Valve)

Gate Valve با گوۀ منعطف، دارای دیسکی یکپارچه با برشی دور محیط دیسک است و توانایی مناسبی در تغییر زاویه، بین نشیمنگاه ها دارد. برش دیسک این شیرها در اندازه، شکل و عمق می­‌تواند متفاوت باشد. یک برش سطحی و باریک انعطاف پذیری دیسک را کم کرده اما استحکام دیسک را حفظ می‌­کند. اما یک برش عریض و عمیق، مواد کمی را در مرکز دیسک باقی می­‌گذارد که همین امر سبب انعطاف پذیری بیشتر و استحکام کمتر دیسک می­‌شود.

شیرهای دروازه ای با گوۀ منعطف بیشتر برای عبور بخار در سیستم ها استفاده می­‌شوند. دلیل استفاده از شیرهای دروازه ای با گوۀ منعطف این است که در حالت بسته بودن شیر، دیسک با بدنه‌­ی شیر برخورد نکند. هنگام عبور بخار از شیر، اجزاء درون آن گرم شده و منبسط می­شوند. چنانچه در چنین شرایطی از شیر با گوه­ی صلب استفاده شود، پس از گرم شدن توسط بخار، دیسک و نشیمنگاه شیر منبسط شده و ممکن است به هم قفل شوند و عملکرد شیر مختل شود. بنابراین از شیر با دیسک منعطف استفاده می­کنند تا در زمان انبساط اجزاء شیر، چنین مشکلی پیش نیاید.

مشکل اصلی شیرهای دروازه ای با گوۀ منعطف این است که آب در گلویی شیر جمع می­‌شود که ممکن است باعث آسیب دیدن و خوردگی سریع تر بدنه و اجزای شیر شود.

 

شیر دروازه ای با گوه­ی منعطف
شیر دروازه ای با گوه­ی منعطف

شیر دروازه ای با گوۀ دوتکه (Split Wedge Gate Valve)

شیر دروازه ای با گوۀ دوتکه به طور خودکار با دو سطح نشیمنگاه هم‌تراز می­شود. اگر نیمی از دیسک کمی از تراز خارج شود، به دلیل ماده ای که بین دیسک و رینگ نشیمنگاه قرار دارد دیسک می­تواند خود را با سطح نشیمنگاه تراز کند. این شیرها برای گازها و مایعات، به خصوص مایعات خورنده در دماهای طبیعی مناسب هستند. آزادی حرکت دیسک حتی در مواقعی که شیر به صورت متوالی جریان­‌های گرم و سرد را عبور دهد از چسبیدن قطعات و بسته شدن شیر جلوگیری می­کند. همچنین این شیرها باید با استم در حالت عمودی در مسیر جریان نصب شوند.

 

شیر دروازه ای با گوه­‌ی دوتکه
شیر دروازه ای با گوه­‌ی دوتکه

شیر دروازه ای با دیسک موازی (Parallel Disc Gate Valve)

Gate Valve با دیسک موازی از اتصال اجزاء شیر بر اثر انتقال حرارات جلوگیری می­کند و در هر دو حالت پرفشار و کم فشار قابل استفاده می‌­باشد. این شیرها دارای دو گوه­ی موازی هستند که در مقابل هم قرار می­‌گیرند و در بعضی حالات جدا از هم و در بعضی شیرها باهم حرکت می­کنند و آب بندی مناسبی در برابر نشیمنگاه شیر ایجاد می­کنند.

یکی از حالات این مدل شیر با دیسک موازی به گونه ای است که سمت پر فشار دیسک در جلوی جریان قرار می­گیرد و در مقابل نیروی استم به سمت کم فشار شیر وارد می­‌شود. این نوع از شیرها باید حتماً با جهت درست در مسیر جریان نصب شوند و سمت پرفشار دیسک در بالادست جریان سیال قرار گیرد.

 

شیر دروازه ای با دیسک موازی
شیر دروازه ای با دیسک موازی

جدول استاندارد ها

 

استاندارد ANSI B16.34, API 600, API 6D , ANSI B16.5, ANSI B16.10,
API 602 , API 6A , BS 1414
قطر شیر mm 40 mm up to 1800mm (0.5 ʺ to 72 ʺ)
فشار کاری psi up to ASME 300# , DIN PN 40
Up to 7500 Psi
دمای کاری C -29˚C تا 260˚C
اتصال Raised face – Ring type joint – ANSI B16.5 – ASME B16.47
series A or B – BS 4504 PN16, 25, 40, 64, etc –
BS10 table D, E, F, G, H, etc – Undrilled – Butt weld –
ANSI B16.25
استاندارد بازرسی API 600 , MSS SP 25, ANSI B 16.10 , DIN 1.2266-1 ,
EN 10204 , FCI 70-2
بدنه شیر Carbon Steel: ASTM A216-WCB , ASTM A352-LCC ,
ASTM A217WC6 , ASTM A217-C5 , ASTM A351-CF8M
Stainless Steel: DIN 1.4571, DIN 1.4401 , DIN 1.4404
Titanium Grade 2 or 3
دیسک یا دروازه ASTM A216-WCB , ASTM A352-LCC , ASTM
A217-WC6 , ASTM A217-C5 , ASTM A351-CF8M
استم ASTM A 182 Gr. F6a , ASTM A 182 Graph. F304 ,
ASTM A 182 Gr. F6a , ASTM A 182 Gr. F316
نشیمنگاه ASTM A182 Gr. F6a , ASTM A182 Gr. F304 ,
ASTM A 182 Gr. F6a
واشر نشیمنگاه ASTM A 105 + Stellite , ASTM A 182 Gr. F304 ,
ASTM A 182 Gr. F6a + Stellite
آب بندی SS304 / Graphite , Spw SS304 / Graphite ,
RJ SS304 , PTFE

جمع بندی

شیر دروازه ای یکی از شیرهای بسیار پرکاربرد و مهم در صنعت می­‌باشد. اگر هدف ما باز و بسته کردن کامل جریان در سیستم پایپینگ باشد، قطعا این مدل شیر بهترین انتخاب است و کمترین افت فشار را در جریان نسبت به شیرهای دیگر ایجاد می­کند.

از برند های معروف تولید و فروش شیر های دروازه ای می­توان به شرکت های SAMSON RINGO آمریکا، ARMATURY Group جمهوری چک، Schuf در آلمان و آمریکا، MUD KING آمریکا و ASAHI AV ژاپن اشاره کرد.

برای انتخاب از بین انواع مختلف شیر دروازه ای، باید به یکسری نکات مهم توجه کرد. مثلاً اگر یک جریان مایع با دمای طبیعی داشته باشیم بهترین انتخاب Gate Valve با گوۀ صلب است که ساختار ساده تر و هزینه­‌ی پایین تری دارد؛ اما برای عبور جریان بخار شیر دروازه ای با گوۀ منعطف و برای عبور جریان سیال با تغییرات دمایی و دماهای بالا Gate Valve با دیسک دوتکه توصیه می‌­گردد. در صورتی که  آب بندی جریان مسأله‌­ی مهمی برایمان باشد بهتر است از شیر دروازه ای با دیسک موازی استفاده کنیم تا از عبور و نشتی سیالات به­ طور کامل جلوگیری شود.

اشتراک گذاری :
دیدگاه کاربران
12 دیدگاه
  • بهزاد سرمد 19 تیر 1402 / 2:40 ب.ظ

    سلام وقت بخیر آیا شیردروازه ای کمترین افت فشار را دارد؟با سپاس فراوان

  • رسول شریفی 22 اردیبهشت 1402 / 7:46 ب.ظ

    سلام شیر دروازه ای در چه صنایعی بیشتر استفاده میشود و مورد توجه میباشد؟با شکر از مقاله های مفیدی ک در اختیارمون قرار میدید

  • نجفلو 7 فروردین 1402 / 12:16 ب.ظ

    بهترین برند تولید کننده شیرهای دروازه ای کدام برند است؟ لطفا معرفی بفرمائید.

    • اینرژی 7 فروردین 1402 / 12:49 ب.ظ

      نجفلو عزیز ممنون از همراهی شما. برای سوالی که شما پرسیدین لطفا با همکاران فروش اینرژی تماس بگیرید .

  • حیدری 7 فروردین 1402 / 12:14 ب.ظ

    شیرهای دروازه ای معمولا از چه جنس هایی ساخته می شوند؟ و اینکه جنس شیر تا چه حد در قیمت نهایی آن اثرگذار است؟ منتظر پاسخ شما هستم. با تشکر

    • اینرژی 7 فروردین 1402 / 12:48 ب.ظ

      حیدری عزیز ممنون از همراهی شما. برای سوالی که شما پرسیدین لطفا با همکاران فروش اینرژی تماس بگیرید.

  • قاسمی 7 فروردین 1402 / 12:11 ب.ظ

    بسیار مفید بود؛ با تشکر از مطالبی که در وبسایت منتشر می کنید.

    • اینرژی 7 فروردین 1402 / 12:48 ب.ظ

      قاسمی عزیز ممنون از همراهی شما.

  • احمدی 7 فروردین 1402 / 12:09 ب.ظ

    برای تنظیم دبی جریان هم می توان از شیرهای دروازه ای استفاده نمود یا فقط کاربرد قطع و وصل جریان را دارند؟

    • اینرژی 7 فروردین 1402 / 12:48 ب.ظ

      احمدی عزیز ممنون از همراهی شما. برای سوالی که شما پرسیدیت لطفا با همکاران فروش اینرژی تماس بگیرید .

  • رضایی 7 فروردین 1402 / 12:07 ب.ظ

    چه نوع اکچویتورهایی با شیرهای دروازه ای قابل استفاده هستند؟

    • اینرژی 7 فروردین 1402 / 12:47 ب.ظ

      رضایی عزیز ممنون از همراهی شما. برای سوالی که شما پرسیدیت لطفا با همکاران فروش اینرژی تماس بگیرید .

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *


محصولات
مقالات