شیر کشویی

شیر کشویی چیست؟

شیرهای کشویی (Gate Valve) یا همان شیر دروازه‌ای تجهیزاتی هستند که جهت قطع و وصل جریان‌های سیال استفاده می‌شوند. این شیرها یا کاملا باز یا کاملا بسته هستند. امکان کم و زیاد کردن فشار در این شیر امکان ندارد و به همین از شیر کشویی برای کنترل فشار در مسیر پایپینگ یا لوله کشی نباید استفاده کرد.

شیر گیت ولو

در پایپینگ یا لوله کشی صنعتی، شیر کشویی یا شیر دروازه ای غالبأ در شرایطی که حداقل افت فشار و یک مسیر آزاد برای عبور جریان مدنظر باشد مورد استفاده قرار می گیرند. وقتی که شیر کشویی کاملاً باز است، هیچ مانعی در مسیر جریان وجود نداشته و میزان افت جریان بسیار ناچیز می شود. این خصوصیت گیت ولو استفاده از تمیز کننده لوله (Pipe-Clining pig) را امکان پذیر می کند. شیر دروازه ای یک شیر با عملکرد چرخشی است. به این معنی که عملکرد شیر با استفاده از یک ساقه (Stem) رزوه ای انجام می شود. از آنجا که این نوع شیر باید چندین بار بچرخد تا از حالت باز به حالت بسته برود، عملکرد کندی دارد که به همین خاطر از اثرات ضربه قوچ در خط لوله نیز جلوگیری خواهد کرد.

متریال یا جنس شیر دروازه ای یا کشویی

  • چدن خاکستری یا نشکن
  • فولاد کربن ریخته گری
  • آهن داکتیل
  • فلز مسلح
  • فولاد ضد زنگ
  • فولادهای آلیاژی
  • برنج یا برنز
  • پی وی سی PVC
  • پلی اتیلن

یکی از ویژگی های مشخص شیر کشویی یا گیت ولو راه عبور جریان سیال است که به صورت مستقیم و بدون مانع می باشد در نتیجه باعث حداقل افت فشار در شیر می شود. همچنین منفذ بدون مانع گیت ولو بر خلاف ولوهای پروانه ای امکان عبور یک پیگ تمیز کننده در فرآیندهای مربوط به تمیز کردن لوله را فراهم می کند.

شیر کشویی یا گیت ولوها در بسیاری از مشخصه ها از جمله اندازه ها، مواد سازنده، محدوده های کاری دمایی و فشاری و طراحی های مختلف گیت و کلاهک موجود می باشند.

شیر کشویی صنعتی یا گیت ولو صنعتی کمی ارزان تر از ولوهای توپی در همان اندازه و کیفیت هستند و به طور کلی آنها نسبت به دیگر ولوها کندتر تحریک می شوند و معمولا در کاربردهایی استفاده می شوند که عملکرد ولو به صورت مکرر و پیوسته است. گیت ولوها عمدتا برای عملکردهای سرویس کاملا باز یا کاملا بسته طراحی شده اند و معمولا به عنوان ولوهای کنترل و یا تنظیم مورد استفاده قرار نمی گیرند. گرچه گیت ولوهای اکچویت شده به صورت الکتریکی موجود می باشند، عملکرد مکرر این ولوها باعث شده اکچویشن دستی یک گزینه مقرون به صرفه تر باشد.

اجرا گیت ولو

کاربرد شیر کشویی

شیرهای کشویی در تاسیسات صنعتی کاربرد گسترده ای داشته و برای تاسیسات مرتبط با آب آشامیدنی، نفت خام، سیالات غیر خورنده و موقعیت هایی با دمای کم تر از 80 درجه سانتی گراد مورد استفاده قرار می گیرند.

دیگر موارد استفاده از این نوع شیرآلات می توان به استفاده از آن ها در پالایشگاه ها، کارخانجات صنعتی مختلف، مجتمع های پتروشیمی، پروژه های آبرسانی، تاسیسات دریایی، نیروگاه ها و … اشاره کرد. از آن جایی که نمی توان این شیرها را در حالت نیمه بسته نگه داشت، این امکان وجود ندارد که از آن ها به عنوان کنترل کننده جریان در خطوط انتقال استفاده کرد.

مهمترین خصوصیت شیر کشویی یا گیت ولوها کم بودن افت فشار در آن می باشد. بنابراین بهترین گزینه برای قطع و وصل جریان در خط لوله های طولانی شیر کشویی می باشد.

در شیرهای دروازه ای اصولا برای متصل نمودن شیر به لوله از فلنج و پیچ و مهره استفاده می شود. همچنین برای جلوگیری از نشت سیال از محل فلنج، از گسکت (واشر آببندی) استفاده می شود. قسمتی از گیت ولو که در بالای بدنه قرار گرفته است و به وسیله فلنج و پیچ و مهره به بدنه اتصال پیدا کرده است سرپوش فلزی یا (Bonnet) نامیده می شود. همچنین برای استحکام و آببندی بین بدنه و سرپوش از واشر استفاده می شود.

اجزای اصلی شیر کشویی (Gate Valve)

  • سرفلکه (Handwheel)

باز و بسته کردن این مدل از شیر­ها اکثراً از طریق سر فلکه و یا Handwheel انجام می شود. استفاده از اکت­های بادی و برقی بر روی این مدل از شیر­ها رایج نمی باشد.

  • بدنه (Body)

بدنه قسمتی از شیر است که به سایر اقلام و تجهیزات وصل می شود. این اتصال عموماً از طریق نوع فلنچ، دنده و یا جوش می­باشد.

  • بونت (Bonnet)

قسمتی از شیر است که قسمت های متحرک شیر درون آن قرار دارند و به بدنه عموماً از طریق پیچ وصل می شود.

  • تریم (Trim)

به مجموعه دیسک، استم، و سیت رینگ های (Seat Ring) یک شیر کشویی، Trim آن شیر می­گویند.

  • محور ولو (Stem)

استم در شیر کشویی وظیفه جابجا کردن دیسک درون شیر را دارا می باشد. در واقع عاملی است که گشتاور وارد آمده بر HandWheel و یا دسته را به دیسک منتقل می کتد و عامل حرکت آن به بالا و پایین می شود.

اجزا اصلی گیت ولو

تقسیم بندی شیرهای کشویی از نظر نوع استم (Steam )

  • Rising Stem
  • Non Rising Stem

در حالت Rising Stem، استم شیر در حالتی که شیر باز است به بالای دسته یا همان Hand Wheel می رود. این مدل از شیر­های کشویی را در نقشه P&ID و در Certificate ها با اسم OS&Y)Outside Screw and Yoke) مشخص می کنند.

در حالت Non Rising، حرکت به سمت بالا از استم مشاهده نمی­شود. در واقع در این حالت دیسک با استفاده از دنده های روی استم، به سمت بالا و پایین حرکت می کند.

در صنعت عمدتاً از شیر­های Rising Stem استفاده می شود چون باز و یا بسته بودن شیر برای اپراتور خط معلوم می باشد. علاوه بر آن به دلیل آنکه در حالت Non Rising دنده­های استم در معرض سیال قرار دارند بنابراین در معرض خوردگی، سایش و حرارت اند که باعث خرابی زود هنگام آن می­شود.

استم گیت ولو

اصول عملکرد شیرکشویی (Gate Valve)

وقتی چرخ دستی یا سرفلکه چرخانده می شود ، ساقه را می چرخاند که از طریق رزوه هایی به حرکت عمودی گیت منتقل می شود. این ولوها به صورت ولوهای multi-turn در نظر گرفته می شوند چون بیشتر از یک دور 360 درجه می چرخند تا ولو به صورت کامل باز یا بسته شود. در یک شیر کشویی یا گیت ولو ارتباط بین حرکت عمودی گیت و سرعت جریان غیرخطی است. اگر این ولو برای تنظیم جریان مورد استفاده قرار گیرد، سرعت نسبتا بالای جریان منجر به فرسایش گیت و نشیمنگاه شده که همراه با لرزش های احتمالی گیت ، عمر مفید گیت ولو را کاهش می دهد.

اصول عملکرد گیت ولو

معرفی انواع شیرهای کشویی یا گیت ولو

دسته بندی شیرهای کشویی یا گیت ولوهای از لحاظ دیسک و سیت

  • موازی
  • گوه ای
  • گیوتینی
  • کانال دار

شیر کشویی یا گیت ولوهای موازی Parallel Gate Valve

در این حالت، دو دیسک موازی با یکدیگر قرار می گیرند. در برخی مدل های موازی دیسک از دو صفحه موازی تشکیل شده است که به وسیله یک فنر از وسط به حامل متصل شده اند. این مدل از شیر کشویی برای سیالاتی که ذرات معلق دارند مناسب تر از مدل گوه ای است. گیت ولوهای موازی به دلیل طراحی ذاتی خود دارای یک مزیت ایمنی در برنامه های کاربردی با دمای بالاتر هستند. در گیت ولوهای گوه ای شکل ، به دلیل انبساط ، یک بار فشاری اضافی بر روی نشیمنگاه ها ممکن است باعث بایندینگ حرارتی و باز شدن ولو به صورت محدود شود. به علاوه چونکه هیچ رفتار گوه ای در گیت های موازی وجود ندارد ، گشتاورهای بسته شدن نسبتا کوچک تر هستند که منجر به تلاش دستی کمتر و اکچویترهای ارزان تر و کوچکتر می شود. گیت های موازی به دلیل لغزش در موقعیت خود آلودگی را به دور از سطوح نشیمنگاهی نگه می دارند.

گیت ولو موازی

شیر کشویی یا گیت ولوهای گوه ای Wedge Gate Valve

یکی از پرکاربردترین انواع شیرکشویی مدل گوه ای است. این مدل از شیر به اصطلاح” Self Seating” است. در واقع لبه پایینی این مدل از دیسک­ ها به شکل یک گوه است و کاملاً صاف نمی باشد. تفاوت مدل گوه ای و موازی در این است که در مدل موازی، در فشارهای پایین آب بندی مناسب بین دیسک و سیت وجود ندارد اما در مدل گوه ای، چه در فشار بالا و چه در فشار پایین آب بندی نیز مناسب است. همچنین این مدل از شیرهای کشویی برای سیالاتی که ذرات معلق دارند بسیار نامناسب هستند. قابل ذکر است که این شیرها با توجه به شکل ظاهری دیسک آن ها به سه دسته لبه صلب، لبه منعطف و لبه شکاف دار تقسیم می شوند. شیر کشویی گوه ای یا گیت گوه ای شکل در صورت فشار تفاضلی بالای سیال به نشیمنگاه نمی چسبد و به دلیل سایش کمتر روی نشیمنگاه ها، دارای عمر مفید بالایی است.

گیت ولو گوه ای
گیت ولو موازی و گوه ای
تقسیم بندی شیر های کشویی گوه ای براساس شکل ظاهری دیسک
  • لبه صلب Solid Wedge

رایج ترین و پرکاربرد ترین نوع لبه دیسک در شیرهای کشویی یا شیر دروازه ای نوع لبه صلب می ­باشد که از سادگی و قدرت بالایی برخوردار است. شیر لبه صلب تقریباً در هر حالت و موقعیتی می­تواند به خط وصل شود و همچنین تقریباً برای هر نوع مایعی مورد استفاده می باشد. این نوع از لبه در واقع ساختمانی یک تکه دارد. لبه صلب برای جریان های توربلانس بسیار مناسب می باشد.

  • لبه منعطف Flexible Wedge

مدل لبه معطف، تنها در مرکز دیسک به صورت صلب است و در سطوح خارجی تر و سطح تماس با سیت به صورت منعطف می باشد. در واقع یک دیسک یک تیکه می باشد که در محیط اطراف آن قسمت تو خالی وجود دارد که به منظور بهبود عملکرد دیسک در مواقعی که زاویه­ ای بین سیت و دیسک به وجود می آید درست شده است.

  • لبه شکاف دار Split Edge

اسم دیگر لبه شکاف دار، دیسک دوبل است. این مدل، آب بندی بهتری در مقایسه با دیسک های صلب دارد. این مدل از دیسک قابلیت خود تنظیمی دارد و و خودش را با دو طرف سیت هم تراز می کند. در زمانی که شیر در حالت باز قرار دارد و دیسک بالا می باشد، دو تکه مختلف گوه با استفاده از فنر­های موجود در آن به یکدیگر نزدیک می شوند. در زمانیکه شیر در حالت بسته شدن است و دیسک به سمت پایین در حرکت می باشد، بدون هیچگونه تماس با سیت تا انتها می رود. سپس در آخرین نقاط از کورس حرکتی خود، مکانیزم جداکننده دو سمت دیسک عمل می کند و سبب جدا شدن دو قسمت از یکدیگر و چسبیدن آن­ها به سیت می شود.

دیسک گیت ولو

شیر کشویی یا گیت ولوهای گیوتینی Knife Gate Valve

این مدل از شیر کشویی یا شیر دروازه ای در سیالاتی که جریان های لجنی و مقادیر زیادی از جامد حل شده دارند مورد استفاده قرار می گیرند. این شیرها برای سرویس های باز و بسته کردن و ایجاد جریان و تنظیم آن ها استفاده می شوند. این ولوها self-cleaning هستند چون هر بار که باز و بسته می شوند، از حلقه های نشیمنگاه عبور می کنند. یکی از مزیت های مهم این شیرها، مهره ماسوره در آنهاست به طوری که بدون جداسازی شیر به راحتی تعویض می شوند.

گیت ولو چاقویی

شیر کشویی یا گیت ولوهای کانال دار یا اسلبی Conduit Gate Valve

اسلب گیت ها که شیر کشویی کانال دار نیز گفته می شوند از دیسک یک صفحه تک واحدی ساخته شده که جنس آن از فلز است و همچنین دارای یک سوراخ سایز منفذ هستند. در حالت باز ، سوراخ منفذ با دو حلقه نشیمنگاه هم تراز می شود تا یک جریان یکنواخت با حداقل آشفتگی را ایجاد کند. این طراحی ویژه، حداقل افت فشار را بر روی سیستم ایجاد می کند و برای انتقال نفت خام و مایعات گاز طبیعی (NGLs) مناسب و عالی است. نشیمنگاه های ولو تمیز باقی می مانند اما حفره دیسک می تواند مواد خارجی را جذب کند. بنابراین حفره به طور معمول دارای یک built-in plug برای تخلیه مواد خارجی انباشته شده با اهداف حفاظت و نگهداری است.

گیت ولو اسلبی

شیر کشویی یا گیت ولوهای با انبساط موازی

این شیر کشویی یا گیت ولوها متشکل از دو گیت اسلبی بوده که برای ارائه آب بندی از طریق گسترش مکانیکی گیت به هم متصل می شوند. هنگام برداشتن، دو حفره گیت اسلبی به سیال اجازه جریان یافتن را می دهند. این ولوها برای ارائه آب بندی موثر به طور هم زمان برای دو نشیمنگاه های بالادست و پایین دست مورد استفاده قرار می گیرند. این ولوها در برنامه های کاربردی بحرانی مانند ولوهای جداسازی در نیروگاه ها، ولوهای مسدودی در سیستم های فرآیندی و ولوهای با دمای بالا در پالایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند.

تقسیم بندی انواع شیر کشویی از لحاظ نحوه عملکرد

  • شیر کشویی با محور متحرک

در شیر کشویی با محور متحرک فلکه شیر با بوش محور به صورت یکپارچه ساخته می شود و با چرخش فلکه، بوش محور نیز گردش می نماید. در این شیرهای کشویی انتهای محور با کشو به صورت یک تکه ساخته می شود. به نحوی که در زمان چرخش فلکه، کشوی شیر به همراه محور به سمت بالا و پایین می رود. بنابراین در زمانی که شیر باز باشد قسمت رزوه شده آن قابل مشاهده بوده و امکان تشخیص باز یا بسته بودن شیر را به ناظر می دهد.

  • شیر کشویی با محور ثابت

در این نوع شیر کشویی محور در بخش بالایی پیچ می شود و فلکه یا هندویل آن به صورت یک تکه با محور ساخته می شود. مزیت این مدل ضربه نخوردن قسمت رزوه شده شیر به دلیل قرار گرفتن در بدنه می باشد.

تقسیم بندی شیر کشویی بر اساس روش آببندی

  • آببندی فلز به فلز گوه ای شکل (مرسوم ترین نوع شیر کشویی)

اين شيرها به دليل آسان بودن نصب به صورت مدفون و با ابعاد تا قطر 300 ميليمتر، بيشتر در سیستم های پایپینگ شبكه ها مورد اسـتفاده قرار مي گيرند. نقطه ضعف اصلي اين شيرها آسيب پذيري شديد در مقابل اجسام سخت موجود در جریان سیال مانند شن و ماسه است.

  • زبانه لاستیکی ( از انواع پر مصرف در شبکه ها و خطوط آب و فاضلاب)

اين نوع دیسک شيرکشویی نسبت به شيرهاي با سامانه آببندي فلز به فلز گوه اي شكل مزاياي بيشتري دارند چون اولا تاثير اجسام سخت داخل خط لوله بر روي سامانه آببندي كننده بسيار كمتر است ثانيا حفرهاي در كف شير وجود ندارد تا اجـسامي در آن رسـوب پيـدا كـرده و مشكل زا شود.

  • آببندی فلز به فلز موازی (مناسب برای محل هایی که مواد معلق شن و ماسه زیاد باشد)

ديسك اين شيرها از يك صفحه تخت تشكيل يافته است كه سوراخي معادل قطر اسمي شير در آن وجود دارد. در شـرايط تمـام باز اين سوراخ در مقابل سوراخ هاي ورودي و خروجي بدنه شير قرار ميگيرد و مقطع عبور كامل را به وجود مي آورد و در شرايط بسته شدن ديسك شير حركت مي كند تا قسمت بدون سوراخ شير مقطع عبور آب را قطع كند.

  • چاقویی (مناسب برای سامانه های فاضلاب)

در اين نوع شيرهای کشویی چـون ديـسك شير به هيچ عنوان حالت لقي نداشته و در تمام مسير حركت خود با نشيمن هاي آببنـدي كننـده در تمـاس اسـت، بنـابراين سـيال را مي توان با سرعت هاي زياد از اين نوع شيرآلات عبور داد. این شيرها در سامانه هاي عادي مورد استفاده ندارند زيرا ابعاد بزرگ، وزن زياد و قيمت بالايي دارند ولي در شـرايطي كـه اجـسام خارجي در خط لوله زياد يا سرعت عبور آب بسيار بالا باشد، مورد استفاده قرار ميگيرند.

مزایای استفاده از شیر کشویی یا دروازه ای

  • عدم نیاز به سرویس های دوره ای
  • آب بندی کامل هنگام بسته بودن شیر
  • استفاده از زبانه چدن داکتیل در زبانه فلزی
  • سهولت باز یا بسته کردن شیر در مسیر لوله کشی صنعتی و پایپینگ
  • عدم نیاز به نگهداری در طول زمان بهره برداری از شیر و سرویس های دوره ای
  • استفاده از رینگ برنزی یا استیل در زبانه فلزی جهت آب بندی بهتر

لازم به ذکر است که شیرهایی که با لایه رنگ پودری به روش الکترواستاتیک و پاشش رنگ آمیزی می شوند در مسیر لوله های آب مورد استفاده قرار می گیرند

خصوصیات شیر دروازه ای یا کشویی استاندارد

  • كشو محل نشیمن گیت ولو بایستی به سهولت قابل تعویض باشد.
  • بایستی از یاتاقان های با کیفیت به نحوی استفاده شود که باز و بسته کردن شیر به آسانی میسر باشد.
  • در صورتی که واشر و گسکت ها به موقع تعویض شوند می توان از شیر دروازه ای برای عبور سیالات تا دمای 175 درجه سانتیگراد استفاده نمود.
  • از طریق گريس كاري و روغن كاري از دريچه مخصوص، كشو و نشيمنگاه مي توانند در مقابل فشار بدنه مقاوم باشند.
  • از طریق پين محور مي توان از عيوب حاصل از گشتاور ناگهاني بر چرخ دستي جلوگيري کرد.

معایب استفاده از شیر دروازه ای یا کشویی

  • شیرهای کشویی صنعتی تنها برای قطع و وصل کردن جریان کارآمد بوده و نمی توان از آن ها جهت کنترل و تنظیم جریان استفاده کرد.
  • آب بندی دیسک شیر از طریق نیرویی که سیال به آن وارد می کند انجام می شود؛ به همین دلیل اگر این فشار به میزان کافی نباشد، شیر به خوبی آب بندی نخواهد شد.
  • این شیرها بدنه حساسی داشته و باز و بسته کردن مکرر ممکن است به آن آسیب زده و سایش و فرسایش شیر را به دنبال داشته باشد.

نکات مهم در زمان نصب شیر دروازه ای یا کشویی

در زمان نصب شیر کشویی دفن شنونده دقت داشته باشید که حتما دریچه بسته باشد تا اجسام خارجی به داخل شیر وارد نشده و شیر آسیب نبیند. همچنین کلیه پیچ هایی که در تماس با خاک قرار گرفته اند، بایستی به وسیله لفاف پلی اتیلن یا رنگ مناسب پوشانده شوند. علاوه بر موارد قبلی لازم است دقت کافی به عمل آید که محفظه شیر به گونه ای نصب شود که هیچ نیروی اضافی حاصل از وزن محفظه یا بار ترافیکی به شیر وارد نشود.

در مورد شیر کشویی یا گیت ولو هایی که داخل ترانشه یا حوضچه قرار می گیرند شیر و اتصالات آن بایستی بر روی زمین نرم قرار داده شود تا به آن تنش وارد نشود. علاوه بر این شیر دروازه ای باید به گونه ای نصب شود که باز و بسته کردن شیر به وسیله آچار از بیرون مقدور باشد. همچنین ابعاد حوضچه باید به گونه ای باشد که کلیه قطعات داخلی شیر را بتوان به آسانی از آن خارج نمود.

نحوه اتصال شیرهای دروازه ای یا گیت ولو به خطوط لوله

  • اتصال سرکاسه ای یا سوکتی
  • اتصال دنده ای یا رزوه ای
  • اتصال فلنجی

شایان ذکر می باشد که اتصال فلنجی از انواع دیگر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین اتصال رزوه ای بیشتر در شیرهای مورد استفاده در لوله کشی ساختمان ها و خطوط لوله فرعی مورد استفاده قرار می گیرد. اتصالات سوکتی نیز بیشتر در شیرهای ساخته شده از جنس PVC استفاده می شوند.

کاربردهای اصلی شیر دروازه ای یا گیت ولو

  • خطوط لوله نفت و گاز
  • خطوط لوله و تجهیزات ذخیره سازی روغن تصفیه شده
  • تاسیسات معدن نفت و گاز
  • خطوط انتقال گاز بین شهری
  • پروژه های تصفیه آب و فاضلاب

برترین برندهای تولیدکننده شیر کشویی یا دروازه ای

  • میراب

  • پترو صنعت انرژی

  • اریتا Arita

  • آدامز Adams

  • اورتون Orton

  • کیتز Kitz

  • کیستون keyston

  • انیکس ANIX

  • پترو ولو Petro Valve

  • اودکو هند Audco India

  • پی وی PV

  • کاپر کامرون Capper Cameron

  • گریو کامرون Grave Cameron

  • چرو Chero

  • دایوس Daus

  • تای کو Tyco

  • نکو Neco

  • نیپون Nippon

خرید آنلاین شیر کشویی از سایت اینرژی

رویکرد تخصصی و صنعتی اینرژی در ارائه پایپینگ و لوله کشی صنعتی بر این است تا طیف وسیعی از انواع شیرآلات و بهترین شیر کشویی (Gate Valve) موجود در بازار را در حوزه های مختلف صنعتی گردآوری نموده تا همواره فرصتی مناسب برای مقایسه و خرید اینترنتی شیر کشویی یا دروازه ای فراهم گردد. کارشناسان پشتیبانی همواره در فرایند خرید آنلاین شیر کشویی برای انتخاب مناسب و مقرون به صرفه و مشاوره تخصصی محصولات در کنار شما خواهند بود. همچنین جهت خرید محصولات مرتبط با پایپینگ و شیرآلات به سایت اینرژی مراجعه فرمایید. برای ارتباط مستقیم با مشاوران فنی شرکت با شماره های ثابت 88522276 _ 86121894 و شماره همراه 09912055724 تماس حاصل فرمایید.

همچنین شرکت اینرژی از تمام تولید کنندگان و تامین کنندگان محصولات پایپینگ و شیرآلات و انبار داران تجهیزات استوک دعوت به همکاری می نماید.

لیست محصولات