شیر دروازه ای (گیت ولو): شیر کشویی یا همان شیر دروازه ای جز پر مصرف ترین شیرآلات قطع وصل می باشد. این نوع شیر انواع مختلفی دارد که هر کدام در زمینه های مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع مختلف شیرهای دروازه ای
- گیت ولو
- گلوب ولو
- شیر فولادی فورج
- شیر پروانه ای
- شیر کروی یا گلوب ولو (Globe Valve)
شیر کروی
شیر کروی یا شیر بشقابی که به آن گلوب ولو نیز گفته می شود، یکی از پرکاربرد ترین انواع شیرآلات صنعتی بوده و به واسطه نوع خاص طراحی برای کنترل جریان از آنها استفاده می شود. از لحاظ عملکرد در سه نوع زاویه ای، Z شکل و Y شکل قابل ارائه می باشد.
شیر فولادی فورج
شیر کشویی فولادی فورج شده (Forged Steel) کاملاً مطابق با استانداردهای بین المللی API 602, ASME B16.34, DIN3202 طراحی و تولید میشود. طراحی این شیر جمع و جور و در عین حال برای استفاده در کاربریهای با دما و فشار بالا بسیار قوی است. گُوِه این شیر کشویی از آلیاژ CoCr ساخته میشود که اصطکاک را کاهش داده و طول عمر شیر را زیاد میکند.
شیر پروانه ای
این ولو به دلیل عملکرد آسان و قیمت پایین، از پرکاربرد ترین شیر های قطع و وصل و یا کنترل سیال محسوب می شود. این محصول معمولا تا سایز 8 اینچ با عملگر دستی (اهرمی) و در سایز های بالای 8 اینچ نیز به صورت گیربکس دستی تولید می شود. شیر پروانه ای اهرمی در برخی برند ها موجود می باشند ولی به دلیل سختی باز و بسته شدن این سایز ها به صورت گیربکسی استفاده می شود.
مزیت شیر دروازه ای
از مزیت های اینگونه شیرآلات مقاومت بسیار کم آنها در هنگام عبور سیال است به صورتی که در زمان باز بودن کامل، شیر همانند یک لوله مستقیم عمل می کند. از ویژگی های دیگر شیر دروازه ای که از مزیت های آن نیز به شمار می رود می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- افت فشار پایین در هنگام کار.
- از شیر های دروازه ای به صورت دو طرفه استفاده می شود.
- در دما و فشار کاری بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
نقاط ضعف شیر دروازه ای
این شیرآلات در حالت بسته قسمت درپوش یا Bonnet و به دنبال آن در قسمت پکینگ ها فشار مستقیم سیال را خواهند داشت که باعث استهلاک این قطعات خواهد شد.
عدم امکان استفاده برای شیر کنترل جریان.
زمان باز و بسته شدن شیر نسبتا طولانی می باشد.
ایجاد ساییدگی در محل نشیمنگاه
هنگام باز بودن، صدا و لزرش خواهد داشت.
شیر دروازه ای کانال دار (Conduit Gate Valve)
این گونه شیر ها از زیر مجموعه ی شیر های کشویی موازی می باشند. دیسک آنها از یک صفحه ی فلزی تشکیل شده که بر روی آنها حفره یا مجرای دایره ای شکلی تعبیه شده و سایز آن مطابق سایز لوله می باشد و بیشترین کاربرد آن در خطوط انتقال سیالات است. ارتفاع این گونه شیر ها بیشتر از انواع دیگر شیر های کشویی است که به دلیل شکل خاص دیسک در این نوع شیر ها می باشد.
شیر کشویی با دیسک کشویی (Penstock Gate Valve)
اینگونه شیر ها از انواع شیر های کشویی موازی می باشند. دیسک این شیر ها به صورت یک کشو عمل می کند و باعث بسته شدن کامل مسیر سیال می شود. کاربری این شیر آلات بیشتر در صنایع آب و فاضلاب، سد سازی و غیره می باشد.
شیر دروازه ای چاقویی یا شیر کشویی چاقویی (knife Gate Valve)
به شیر کشویی چاقویی، شیر کشویی گیوتینی یا گیت ولو کنفی نیز گفته می شود. شیر کشویی چاقویی به دلیل اینکه دیسک آن به صورت عمود کاملا از مسیر سیال خارج می شود، افت فشار بسیار کمی دارد. از شیر چاقویی برای سیالاتی که ذرات معلق و الیافی زیادی دارند مانند فاضلاب، همچنین سیالاتی که ویسکوزیته بالایی دارند همچون شرکت های تولید کاغذ و مقوا نیز استفاده می شود.
از این شیرآلات نمی توان به عنوان کاهنده فشار یا تنظیم کننده جریان استفاده کرد، همان طور که گفته شد به دلیل شکل خاص طراحی در صورتی که شیر به صورت نیمه باز باشد، ضربات ایجاد شده به دیسک باعث آسیب جدی به شیر شده و آببند میانی و بالایی از بین خواهد رفت.
در این نوع از شیر های کشویی در زمان بسته شدن قسمت پایینی دیسک بر روی نشیمنگاه قرار می گیرد و محکم می شود برای آببندی هر چه بیشتر در محل تماس با بدنه از یک رینگ استفاده می شود.
شیر های چاقویی سرعت باز و بست پایینی دارند و در برابر ضربات ایجاد شده از طرف سیال بسیار مقاوم هستند به همین دلیل از شیر چاقویی استیل در صنایع غذایی و بهداشتی می توان استفاده کرد. از شیر گیوتینی با عملگر پنوماتیک و هیدرولیک نیز با توجه به حذف اپراتور و عملکرد سریع می توان برای مکانیزه کردن خط استفاده کرد.
نصب عملگر و گیربکس شیر کشویی
شیر کشویی معمولا در سایز های بزرگتر از 12 اینچ به صورت گیربکس دستی می باشد. و می توان برای مکانیزه کردن خط پایپینگ روی شیر کشویی عملگر پنوماتیک و گیربکسی و یا برقی نصب کرد. لازم بذکر است تمامی عملگر برای شیر کشویی را به عنوان قطع و وصل می توان استفاده کرد. ولی به طور معمول روی شیر دروازه ای در سایز بالا، گیربکس و روی شیرهای گیوتینی یا همان چاقویی عملگر یا جک هیدرولیک نصب می شود.
انواع بونت های شیر دروازه ای
-
بونت پیچی:
نوع ساده ی بونت می باشد، این مدل شیر، قیمت ارزان تری نسبت به انواع دیگر دارند.
-
بونت پیچ و مهره ای:
این مدل برای اتصال به یک واشر و مهره نیاز دارد و یکی از پر مصرف ترین انواع شیر های کشویی می باشد.
-
بونت جوشی:
مزیت بونت جوشی این است که نیازی به جداسازی قطعات نیست و وزن پایین تری نسبت به مدل پیچی دارد.
-
بونت فشاری:
این نوع به دلیل طراحی خاصی که دارد در صورت افزایش فشار، آببندی بیشتری خواهد داشت، شایان ذکر است کاربری آن در فشار های بالا می باشد.
انواع شیر دروازه ای بر اساس عملکرد
شیر دروازه ای با محور متحرک
با چرخاندن فلکه، محور و کشو با هم حرکت کرده و بالا و پایین می روند. محور این نوع شیر ها در قسمت مجاور فلکه پیچ شده و قسمت پیچ شده در بوش محور قرار می گیرد، به طوری که پیچ های محور با پیچ های بوش درگیر می شوند. فلکه شیر با بوش محور یکپارچه ساخته شده تا هنگام گردش فلکه، بوش محور نیز گردش کند.
شیر کشویی با محور ثابت
محور این نوع شیرها در قسمت انتهایی پیچ شده و فلکه آن با محور شیر یک پارچه ساخته شده است. ضمناً به علت این که قسمت پیچ دار محور داخل بدنه شیر قرار دارد به آن ضربه وارد نخواهد شد.
جداول استاندارد شیر دروازه ای (گیت ولو)
| DN | NPS | ابعاد (میلیمتر) | |||
| Rased Face (A) | Welding End (B) | Ring Joint (C) | |||
| PN 20 (class 150) | |||||
| 50 | 2 | 178 | 216 | 191 | |
| 65 | ½2 | 191 | 241 | 203 | |
| 80 | 3 | 203 | 283 | 216 | |
| 100 | 4 | 229 | 305 | 241 | |
| 150 | 6 | 267 | 403 | 279 | |
| 200 | 8 | 292 | 419 | 305 | |
| 250 | 10 | 330 | 457 | 343 | |
| 300 | 12 | 356 | 502 | 368 | |
| 350 | 14 | 381 | 572 | 394 | |
| 400 | 16 | 406 | 610 | 419 | |
| 450 | 18 | 432 | 660 | 445 | |
| 500 | 20 | 457 | 711 | 470 | |
| 550 | 22 | – | – | – | |
| 600 | 24 | 508 | 813 | 521 | |
| 650 | 26 | 559 | 867 | – | |
| 700 | 28 | 610 | 914 | – | |
| 750 | 30 | 610 | 914 | – | |
| 800 | 32 | 711 | 965 | – | |
| 850 | 34 | 762 | 1016 | – | |
| 900 | 36 | 711 | 1016 | – | |
کاربرد شیر دروازه ای
از شیر دروازه ای (گیت ولو) یا شیر کشویی برای قطع و وصل کردن جریان استفاده می شود و قابلیت تنظیم جریان و فشار را ندارد. مهمترین موارد استفاده از این شیرها در مایعات ویسکوز، روغن های سنگین و سیالات غیرقابل اشتعال می باشد. علاوه بر این موارد کلی یکی از کاربرد های مهم این نوع شیر به عنوان شیر جداسازی (Isolation Valve) می باشد.
جداسازی (Isolation Valve)
از این نوع شیر به دلیل آببندی بسیار خوبی که دارند در قبل و بعد تجهیزاتی که حساسیت بالایی دارند استفاده میشود، مثل شیر اطمینان در زمانی که شیر برای تعمیرات یا تنظیم باید از روی خط باز شود، استفاده می شود و با بسته شدن قبل و بعد خط به راحتی عملیات جدا سازی کردن شیر انجام می شود.
محدوده تولید شیر دروازه ای (گیت ولو)
گیت ولو در کلاس های 150، 300، 600، 900، 1500 و 2500 تولید می گردد و محدوده تولیدات این محصول به شرح زیر است:
کلاس 150: از سایز 2 تا 48
کلاس 300: از سایز 2 تا 48
کلاس 600: از سایز 2 تا 48
کلاس 900: از سایز 2 تا 36
کلاس 1500: از سایز 2 تا 36
کلاس 25000: از سایز 2 تا 36
آلیاژ یا جنس بدنه شیر دروازه ای (گیت ولو)
بدنه شیر کشویی با آلیاژ های زیر قابل تولید است:
ASTM A352 LC3
ASTM A350 LF3
ASTM A350 LF2
ASTM A105 N
ASTM A182 LF9
ASTM A182 F91
ASTM A182 F22
ASTM A182 F11
ASTM A182 F316,316L
ASTM A182 F304,304L
