همانطور که میدانید تنوع شیرآلات صنعتی در بازار به شدت بالاست و این نوع کاربری و نیاز خط است که تعیین میکند باید از چه نوع شیری استفاده کرد. با وجود این همه تنوع، اختراع یک نوع شیر صنعتی به نام شیر پروانهای توانست بهتر از سایر محصولات مشابه، امکان بهبود فرآیندها در صنایع مختلف را فراهم کند. این راهنمای مقدماتی که در این مطلب به آن اشاره شده است در نظر دارد تا شما را با یکی از بهترین انواع شیرآلات پروانهای یعنی شیر پروانهای پنوماتیک، نحوه عملکرد و کاربردهای مهم آن آشنا کند.
شیر پروانهای چیست؟
قبل از اینکه تعریفی از شیر پروانهای پنوماتیک و عملکرد آن داشته باشیم باید بدانیم که به طور کلی به چه محصولاتی شیر پروانهای گفته میشود. شیر پروانه ای به شیری با مکانیزم خاص میگویند که در آن جریان سیال موجود در لولهها با چرخش یک چهارم دیسکی که در مرکز این مکانیزم است تنظیم میشود. یک میله از مرکز این دیسک عبور کرده و به محرکی متصل میشود.
محرک در واقع همان قسمتی از شیر است که حرکت دیسک را کنترل میکند. موقعیت دیسک بسته به باز و بسته بودن آن یا موازی یا عمود بر جریان سیال است. شیر پروانهای از نظر عملکردی کمی با شیرهای دیگر متفاوت است زیرا دیسک داخلی آن همیشه در متن جریان سیال بوده و بسته به موقعیتی که شیر در آن قرار دارد باعث تغییر فشار میشود.
برخی از شیرها مانند شیر توپی و شیر گلوب از روی شکلشان نامگذاری میشوند و نام برخی دیگر نیز به نحوه حرکت و عملکرد آنها باز میگردد. شیر پروانهای از آن دسته شیرهایی است که به دلیل نحوه عملکرد خاصش که شبیه به پروانه است نامگذاری شده است. حرکت قطعات داخلی این شیر شبیه پرواز پرنده است. دو جزء اصلی این شیرها یعنی میله و دیسک به ترتیب شبیه به بدن و بالهای پرنده هستند. باز و بسته شدن شیر پروانهای شبیه حرکت پروانهای است که بالهای خود را 90 درجه بالا و پایین کرده و در حال فرود است.
مکانیسم و ویژگیهای شیر پروانهای پنوماتیک
شیر پروانهای پنوماتیک از دو بخش اصلی محرک پنوماتیک و بدنه تشکیل شده است. این شیر صنعتی یک شیر پنوماتیکی است که از صفحه دایرهای شکلی که به یک میله متصل شده است برای باز و بستن جریان استفاده میکند. شیر پنوماتیک فولادی را عمدتا به عنوان شیر قطعکننده جریان استفاده میکنند؛ اما میتوان به گونهای آن را طراحی کرد که عملکردی شبیه به شیر تنظیم داشته باشد. از مزایای اصلی شیر پروانهای پنوماتیک می توان به ساختار ساده، اندازه کوچک، وزن سبک و قیمت ارزان آن اشاره کرد. ضمن اینکه کار کردن با این مدل شیر آسان است و میتوان به وسیله آن جریان را تنظیم کرد.
به طور کلی شیر پروانهای پنوماتیکی با یک مکانیزم ساده کار میکند؛ برای استفاده از آن نیاز به اپراتور نیست؛ به تعمیر و نگهداری کمی نیاز دارد و در میانه جریان عبور سیال نصب میشود. در بدنه داخلی این شیرها دیسکی وجود دارد که به یک میله مرکزی متصل است و با چرخش یک چهارم دیسک اجازه میدهد سیال از خط عبور کند. در واقع این دیسک فلزی که به نام پروانه شناخته میشود یک چهارم دور میچرخد تا سیال به طور نامحدودی عبور کند.
بنابراین باز شدن آهسته شیر، جریان را کاهش میدهد و چرخاندن دیسک و برگرداندن آن به حالت اولیه برای بستن جریان الزامی است. این شیر توسط هوای تحت فشار کار میکند که وظیفه آن کنترل محرک پنوماتیکی است که روی محصول نصب شده است. بنابراین برای باز و بسته کردن این شیر نیاز به اپراتور نیست و محرک پنوماتیک این شیر را خیلی سریع و آسان با کمترین هزینه و ایمنی بالا به کار میاندازد.
کاربرد شیر پروانهای پنوماتیک
محل استفاده از شیرهای پروانهای بسته به جنس بدنه آنها میتوان متفاوت باشد. به عنوان مثال شیر پنوماتیک استیل به دلیل مقاومت بالاتر، در محیطهای خورنده بیشتر کاربرد دارد؛ اما به طور کلی شیرهای پروانهای مجهز به محرک پنوماتیک معمولا برای انتقال مایعات و دوغاب استفاده میشوند. این محصولات به دلیل کاربری آسان و مکانیزم ساده، در صنعت پایپینگ بسیار محبوب هستند. شیرهای پروانهای پنوماتیک برای کنترل مایعات بسیار قابل اشتعال مانند مواد پتروشیمی، نفت و گاز بسیار مفید بوده و امکان عملکرد سریع و ایمن را دارند. بنابراین میتوان گفت که این محصول یک شیر برقی کارآمد و با صرفه است. به طور کلی برخی از فرآیندها در صنایع بزرگ، به شیرآلات مقاومتر در برابر سایش و با ویژگیهای خاص نیاز دارند.
در زیر برخی دیگر از کاربردهای رایجی که بر مکانیزم منحصربهفرد شیرهای پروانهای تکیه دارند اشاره شده است:
صنعت فرآوری مواد غذایی: طراحی ساده، دوام بالا و نیاز به نگهداری کم، ویژگیهای مورد نیاز برای شیری است که جهت تنظیم جریان سیال در صنایع غذایی کاربرد دارند. شیرهای مختلفی از این نوع در بازار وجود دارد که هم تمامی این ویژگیها را به طور همزمان دارند و هم جنس بدنه آنها مناسب استفاده در صنایع غذایی است. شیر پنوماتیک استیل از همین نوع محصولات است.
صنایع پالایشگاهی: شیر پروانهای معمولا در پالایشگاهها به نسبت سایر مکانهای دیگر بیشتر کاربرد دارد. بهترین مدلی شیر پروانهای که برای استفاده در این صنعت مناسب است؛ شیر پنوماتیک فولادی است که هم کارایی بالایی دارد و هم بدنه آن در برای آتش مقاوم است.
صنعت کشتیسازی: شیرهای پروانهای به دلیل دوام و استحکام بالا در آبهای شور، در کشتیسازی مورد استفاده قرار میگیرند. این نوع شیرها به طور موثری در سیستم لولهکشی کشتی کاربرد داشته و با بستن آن میتوان از هرگونه جریان پیدا کردن آب در لولهها جلوگیری کرد. ابعاد کوچک این محصولات همچنین به آنها اجازه میدهد تا در فضاهای تنگ کشتی قابل استفاده باشند.