هنگام طراحی یک سیستم لوله کشی پیچیده، انتخاب شیر مناسب برای کنترل جریان سیال بسیار مهم است. در میان انواع شیرهای بی‌شمار موجود، شیرهای دروازه‌ای و شیرهای پروانه‌ای به عنوان دو گزینه رایج اما اساساً متفاوت برجسته می‌شوند. انتخاب شیر اشتباه می‌تواند راندمان سیستم را به خطر بیندازد یا حتی خطرات ایمنی ایجاد کند. این مقاله تفاوت‌های کلیدی بین این شیرها را بررسی می‌کند تا شما را در فرآیند انتخاب راهنمایی کند.

هر دو شیر دروازه‌ای و شیر پروانه‌ای عملکرد اصلی کنترل جریان سیال در خطوط لوله را دارند، اما ویژگی‌های عملیاتی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است:

• شیرهای پروانه‌ایقابلیت‌های تنظیم جریان را با تنظیم موقعیت زاویه‌ای دیسک ارائه می‌دهند، در حالی که شیرهای دروازه‌ای در درجه اول برای کنترل روشن/خاموش طراحی شده‌اند.
• شیرهای پروانه‌ای به عنوان شیرهای «یک چهارم دور» عمل می‌کنند و تنها به چرخش 90 درجه برای انتقال بین موقعیت‌های کاملاً باز و بسته نیاز دارند.
• شیرهای دروازه‌ای معمولاً به چرخش‌های متعدد چرخ دستی برای عملکرد کامل نیاز دارند.
• شیرهای دروازه‌ای به طور کلی در سیستم‌های فشار بالا عملکرد بهتری دارند، در حالی که شیرهای پروانه‌ای در کاربردهای لوله‌کشی با قطر بزرگ عالی هستند.

شیرهای دروازه‌ای مانند یک دروازه کشویی عمل می‌کنند و از یک دیسک مسطح یا گُوه‌شکل استفاده می‌کنند که عمود بر جهت جریان حرکت می‌کند. هنگامی که کاملاً باز می‌شود، دیسک به طور کامل به داخل محفظه شیر جمع می‌شود و حداقل محدودیت جریان را ایجاد می‌کند. این طراحی منجر به افت فشار بسیار کم در مقایسه با سایر انواع شیرها می‌شود.

ملاحظات عملیاتی کلیدی:

• شیرهای دروازه‌ای نباید برای کاربردهای دریچه گاز استفاده شوند زیرا باز شدن جزئی می‌تواند باعث فرسایش دیسک و نشیمن‌گاه‌ها شود.
• رابطه بین موقعیت دیسک و سرعت جریان غیرخطی است و کنترل دقیق جریان را دشوار می‌کند.

شیرهای دروازه‌ای با گزینه‌های محرک مختلف در دسترس هستند:

• عملکرد دستی: مقرون به صرفه‌ترین برای استفاده‌های غیر مکرر
• عملگر پنوماتیک: امکان کنترل از راه دور را فراهم می‌کند اما به منبع هوای فشرده نیاز دارد
• عملگر الکتریکی: امکان عملکرد از راه دور با برق را فراهم می‌کند

عملکرد شیر پروانه‌ای حول یک دیسک می‌چرخد که حول یک محور مرکزی می‌چرخد. چرخش 90 درجه دیسک را از حالت کاملاً بسته (عمود بر جریان) به حالت کاملاً باز (موازی با جریان) منتقل می‌کند. این مکانیسم ساده امکان سرویس روشن/خاموش و تعدیل جریان را فراهم می‌کند.

• سبک ویفری: طراحی اقتصادی که بین فلنج‌های لوله قرار می‌گیرد
• سبک گوشواره‌ای: امکان جدا کردن یک بخش لوله بدون تأثیر بر بخش دیگر
• فلنج‌دار: برای شیرهای بزرگتر ترجیح داده می‌شود

شیرهای پروانه‌ای ممکن است دارای:

• طراحی متحدالمرکز: ساقه از مرکز دیسک عبور می‌کند
• طراحی غیرمتمرکز: آفست ساقه، سایش نشیمن‌گاه را در حین کار کاهش می‌دهد

شیرهای دروازه‌ای ترجیح داده می‌شوند زمانی که:

• نشتی صفر حیاتی است
• فشارهای سیستم بالا درگیر هستند
• جریان دو جهته مورد نیاز است
• عملیات پیگینگ ضروری است

شیرهای پروانه‌ای برای موارد زیر مناسب‌تر هستند:

• کاربردهای تنظیم جریان
• نصب‌های محدود به فضا
• خطوط لوله با قطر بزرگ
• پروژه‌های حساس به هزینه