شیر دروازه ای

معرفی شیرهای دروازه ای Gate Valves

شاید بتوان گفت که این شیر قدیمی ترین نوع شیر باشد ، شیرهای دروازه ای در ابتدا برای قطع و وصل جریان طراحی شدند، هنگامی که یک خط جریان مستقیم و محدود وجود داشت. این شیرها معمولا یا کاملا باز هستند یا کاملا بسته و نباید از آن برای خفه کردنThrottling یا تنظیم دبی استفاده نمود. دیسک شیرهای دروازه ای بطور کامل از جلوی مجرای آب کنار رفته و هیچ مانعی در مقابل جریان ایجاد نمیکند زیرا به طور کامل به داخل کلاهک شیر جای میگیرد که این مزیت کمترین افت جریان را ایجاد میکند. این کنار رفتن کامل دیسک (زبانه یا دروازه) اجازه میدهد که جریان از شیر با همان قطر خارجی خط لوله از شیر عبور نماید که شیر بر روی آن خط نصب شده است. یک شیر دروازه ای میتواند در طیف وسیعی از مایعات و انواع سیالات یک آببندی خوب و قوی در هنگام بسته بودن ایجاد نماید

 

ساختار یک شیر دروازه ای

یک شیردروازه ای از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: بدنه (تنه) کلاهک Bonnet و اجزاء داخلی Trim . یک بدنه عموما توسط فلنج پیشانی و پیچ و مهره و یا بوسیله جوش به کلاهک متصل میگردد. کلاهک که شامل قطعات متحرک میباشد نیز به بدنه متصل میگردد. این اتصال معمولا توسط پیچ انجام میگیرد که امور مربوط به تعمیرات شیر راحت تر انجام گیرد. اجزاء Trim شامل میل محور، زبانه یا دیسک (گوه) ، و رینگهای آببندی

دیسک یک شیر دروازه ای

شیرهای دروازه ای با دیسک یا گوه های مختلفی در دسترس میباشند. تعیین انواع شیرهای دروازه ای معمولا بوسیله نوع دیسک و گوه آن تعیین میگردد

متداولترین آنها عبارتند از

گوه های صلب (زبانه های تو پر) یکی از متداولترین و ساده ترین و قوی ترین نوع آنها میباشند. یک شیر با این نوع از زبانه میتواند در هر موقعیتی نصب شده و تقریبا برای هر مایعی مناسب است. زبانه های تو پر یک ساختمان یک تکه دارند و عملا برای جریانات آشفته میباشد

گوه های انعطاف پذیر دیسک های یک تکه ای هستند با یک شیار در پیرامون آن که برای بهبود قابلیت آببندی و تصحیح خطاها و تغییرات در زاویه های سطوح آببندی نشیمنگاه میباشد. یک برش عمیق تر و پهن تر و یا یک تورفتگی در زبانه جنس کمتری در وسط زبانه باقی گذاشته که این ضخامت کم موجب انعطاف بیشتر در زبانه میگردد ولی سازگار با استحکام آن میباشد

گوه های دو تکه : این نوع گوه ها که خود تنظیم شونده میباشند هر دوسطح جانب سطوح آببندی سنگ خورده داشته و مرکب از دو تکه بوده که بین زاویه مخروطی آببندی نشیمنگاه بدنه جای میگیرند که با فشار به داخل زاویه نشیمنگاه نشسته و موجب آببندی شیر میگردد. این نوع از دیسک ها برای گازهای غیر متراکم و مایعات در دمای معمولی و عملا مایعات خورنده مناسب میباشد

 

 

 

 

 

میل محور شیرهای دروازه ای

میل محور stem که سرفلکه و دیسک را با یکدیگر متصل مینماید وظیفه عملکرد صحیح موقعیت دیسک را به عهده دارد. میل های محور معمولا فورج شده و بوسیله رزوه شده سر آن یا سایر تکنیکهای دیگر به دیسک متصل میگردد. برای جلوگیری از نشت در ناحیه آببندی ، سطح آببندی صیقلی روی میل محور ضروری است

شیرهای دروازه ای بصورت زیر دسته بندی میگردند

  • میل محور صعودی Rising Stem
  • میل محور غیر صعودی Non Rising Stem

برای یک شیردروازه ای با میل محور صعودی ، هنگامی که یک شیر باز است میل محور بالا تر از سر فلکه شیر قرار دارد زیرا میل محور رزوه شده با بوش های رزوه شده )Yoke که مانند یک مهره عمل مینمایند) جفت میشوند. یوک Yoke یک قطعه داخلی در شیرهای با میل محور صعودی است که بر روی کلاهک شیر سوار شده است. برای شیرهایی که غیر صعودی هستند در هنگامی که شیر باز میشود میل محور به سمت بالا حرکت نمیکند. در این شیرها میل محور به دیسک رزوه میشود. همانطور که سرفلکه میل محور را میچرخاند ، دیسک شروع به بالا یا پایین رفتن روی رزوه ها میکند و میل محور نیز بصورت عمودی ثابت میماند

 

 

 

 

شیر دروازه ای با میل محور صعودی

 

نشیمنگاه شیرهای دروازه ای

نشیمنگاه در شیرهای دروازه ای یا بصورت یکپارچه و یک تکه در بدنه شیر در هنگام ریخته گری بصورت رینگهای برجسته ریخته میشود و یا قسمت هایی از بدنه شیر ماشینکاری شده و رینگهای از پیش ساخته شده توسط پرس داخل جای رینگ بدنه پرس میشود . در برخی از مواقع نیز پس از پرس کردن ، رینگ ها به بدنه جوش میشوند و در شیرهایی که حساس هستند و با فشار های کاری بالا کار میکنند هر دو کار را آنجام میدهند یعنی هم رینگها را رزوه کرده و به بدنه شیر میبندند و هم به بدنه جوش داده میشوند. امروزه برای بالا بردن کیفیت شیرآلات سطوح رینگهای آببندی سخت کاری شده و پس از ماشینگاری عملیات سمباده زنی Lappingروی آن آنجام میشود که صافی سطح بالاتری ایجاد گردد. هر چه ضریب این صافی سطح بیشتر باشد قابلیت کار شیر در فشار های بالاترقابل اطمینان تر میباشد

 

نوع اتصال نوع انتهای شیرهای دروازه ای

اتصال انتهای شیر نیز مطابق استاندارد ها میتواند مختلف باشد ولی رایج ترین آنها ، فلنجدار ، جوشی، رزوه ای میباشد

 

مزایا و معایت شیرهای دروازه ای

مزایا

  • عملکرد خوب آببندی
  • شیرهای دروازه ای از هر دو سمت آببندی هستند بنابر این از هر دو سو قابل استفاده هستند
  • افت فشار در شیرهای دروازه ای بسیار کم است

معایب

  • آنها نمیتوانند به سرعت باز و بسته شوند
  • · شیرهای دروازه ای برای تنظیم جریان و یا انسداد تدریجی Throttling مناسب نیستند
  • · شیرهای دروازه ای در برابر لرزش ها در حالت باز حساس هستند