خطوط لوله صنعتی را به عنوان سیستم آوندی یک گیاه تصور کنید، با دریچه هایی که به عنوان "دریچه های" حیاتی برای کنترل جریان سیال عمل می کنند. در میان انواع مختلف شیر، شیرهای دروازه ای به دلیل قابلیت های خاموش کننده برتر خود متمایز هستند و نقشی حیاتی در کاربردهای صنعتی ایفا می کنند. اما چقدر مکانیزم داخلی آنها را درک می کنید؟ چگونه باید شیر دروازه مناسب را برای نیازهای خاص انتخاب کرد؟ چه شیوه های تعمیر و نگهداری، قابلیت اطمینان طولانی مدت را تضمین می کند؟ این راهنمای جامع شیرهای دروازه را از تجزیه و تحلیل ساختاری تا معیارهای انتخاب و عیب یابی بررسی می کند.

درست به نام خود، دریچه های دروازه مانند سیل درب ها عمل می کنند و از مکانیزم دروازه بالا و پایین برای کنترل جریان سیال استفاده می کنند. در حالت کاملا باز، حداقل مقاومت جریان را ایجاد می کنند، در حالی که در موقعیت بسته به قطع کامل می رسند. این امر آنها را به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به جداسازی جریان کامل یا عبور نامحدود دارند، مانند سیستم‌های نفت، فرآوری شیمیایی و تصفیه آب، مناسب می‌کند. با این حال، طراحی آنها آنها را برای تنظیم جریان نامناسب می کند، زیرا این امر باعث تسریع سایش اجزای دروازه و صندلی می شود.

یک شیر دروازه کامل معمولاً از پنج عنصر اصلی تشکیل شده است: بدنه، کاپوت، دروازه، ساقه و نشیمنگاه. هر جزء برای اطمینان از عملکرد صحیح، عملکردهای متفاوتی را انجام می دهد.

بدنه شیر به‌عنوان جزء اصلی حامل فشار، فشار سیال را در حین اتصال به انتهای خط لوله تحمل می‌کند. انتخاب مواد بسیار مهم است و نیاز به در نظر گرفتن خواص سیال، دما و شرایط فشار دارد. روش های رایج اتصال شامل اتصالات رزوه ای، فلنجی، لب به لب، جوشی سوکت و اتصالات فشاری است. انتخاب مناسب اتصال، اتصال ایمن خط لوله و آب بندی قابل اعتماد را تضمین می کند.

این جزء فشار ثانویه قسمت های داخلی مانند ساقه و دروازه را در بر می گیرد. روش های مختلف اتصال کلاه به بدنه وجود دارد:

• کلاه نخی:ساختار ساده با جداسازی آسان، مناسب برای قطرهای کوچک و فشار کم. قابلیت آب بندی محدود آن را برای کاربردهای فشار بالا نامناسب می کند.
• کاپوت فلنج دار:از اتصالات فلنج و پیچ برای آب بندی عالی در اندازه ها و فشارهای مختلف استفاده می کند. جداسازی نسبتاً آسان تعمیر و نگهداری را تسهیل می کند.
• کاپوت جوش داده شده:آب بندی عالی را از طریق جوشکاری فراهم می کند، ایده آل برای شرایط دما/فشار بالا. جداسازی سخت، تعمیر و نگهداری را پیچیده می کند.
• کاپوت مهر و موم فشار:به طور خاص برای خدمات فشار بالا، با استفاده از فشار متوسط ​​برای افزایش اثربخشی آب بندی طراحی شده است. به طور معمول با پیچ و مهره و فلنج ترکیب می شود.

این جزء حیاتی (که دیسک یا عضو بسته نیز نامیده می شود) مستقیماً عبور سیال را کنترل می کند. طرح ها به طور قابل توجهی متفاوت است:

• دروازه گوه:رایج ترین نوع از سطوح مخروطی استفاده می کند که برای آب بندی مطمئن با صندلی های شیبدار تماس محکمی دارد. مناسب برای جریان با سرعت بالا یا آشفته (به عنوان مثال، سیستم های بخار). زیرگروه ها شامل دروازه های گوه ای سفت و سخت و انعطاف پذیر هستند:
  • صلب:ساخت و ساز ساده با استحکام بالا برای شرایط پایدار
  • انعطاف پذیر:با تغییر شکل بدن، اثرات انبساط حرارتی را برای کاربردهای با دمای بالا به حداقل می رساند
• دروازه موازی:دروازه های مسطح که با فشار متوسط ​​آب بندی می شوند و مسیرهای جریان صاف با حداقل افت فشار را ارائه می دهند. به مکانیسم های متعادل کننده مانند سوراخ های تساوی یا خطوط بای پس نیاز دارد.
• دروازه چاقو:دارای لبه تیغه مانند برای برش ذرات جامد و دوغاب چسبناک، ایده آل برای جامدات پلاستیکی یا حمل و نقل خمیر کاغذ (به عنوان مثال، صنعت کاغذ).

این سطوح آب بندی (معمولاً دو سطح داخل بدنه) جفت های آب بندی را با دروازه ها تشکیل می دهند. انواع ساخت و ساز عبارتند از:

• صندلی یکپارچه:ماشینکاری مستقیم از مواد بدنه - ساده و مقرون به صرفه است، اما در صورت آسیب دیدن، نیاز به تعویض کامل بدنه دارد.
• صندلی قابل تعویض:قطعات جداگانه ای که از طریق رزوه یا پرس فیت ایمن می شوند، امکان تعمیر و نگهداری آسان تر و هزینه های چرخه عمر پایین تر، به ویژه برای سرویس های با دمای بالا را فراهم می کند.

اتصال محرک ها به دروازه ها، ساقه ها نیروی باز و بسته شدن را منتقل می کند. دو نوع حرکت وجود دارد:

• ساقه بالارونده:به طور مستقیم به دروازه ها با حرکت عمودی قابل مشاهده متصل می شود. به تایید موقعیت بصری و روانکاری آسان تر اجازه می دهد، اما رزوه ها را در معرض تماس متوسط ​​و خوردگی قرار می دهد.
• ساقه بدون افزایش:از رزوه داخلی برای حرکت دروازه ها بدون حرکت ساقه خارجی استفاده می کند. باعث صرفه جویی در فضا و مقاومت در برابر خوردگی می شود اما نشانگر موقعیت را پنهان می کند.

• دفترچه راهنما:عملکرد چرخ دستی راه حلی مقرون به صرفه برای استفاده نادر ارائه می دهد.
• پنوماتیک:هوای فشرده محرک ها را برای عملکرد مکرر از راه دور یا خودکار به حرکت در می آورد.
• برقی:محرک های موتوری، کنترل از راه دور دقیقی را برای کاربردهای سخت فراهم می کنند.

• بازرسی قبل از نصب از نظر عیوب و تمیزی
• روش های جوشکاری مناسب با خنک سازی پس از جوش
• تراز دقیق فلنج و پشتیبانی ساختاری برای شیرهای بزرگ
• موقعیت دقیق پیچ و سفت کردن مرحله ای برای فشار آب بندی یکنواخت
• تست پس از نصب از طریق چرخه های عملیاتی متعدد

• خوردگی ساقه:روانکاری منظم، مواد مقاوم در برابر خوردگی، یا طراحی ساقه بدون بالا آمدن این مشکل را کاهش می دهد.
• نشتی:ناشی از سایش صندلی/دروازه یا اتصالات نامناسب فلنج - نیاز به بازرسی/تعویض قطعه دارد.
• تشنج:نتایج حاصل از ورود آوار یا خوردگی نخ - نیاز به تمیز کردن و روغن کاری دارد.
• نشتی فلنج:معمولاً ناشی از ناهماهنگی یا تنش بیش از حد لوله است - نیاز به نصب مجدد و ارزیابی پشتیبانی دارد.

به عنوان اجزای ضروری خط لوله، شیرهای دروازه ای نیاز به انتخاب، نصب و نگهداری مناسب برای اطمینان از قابلیت اطمینان و کارایی سیستم دارند. درک مکانیک و الزامات عملیاتی آنها برای به حداکثر رساندن عمر سرویس و به حداقل رساندن هزینه های عملیاتی اساسی است.