شیر کشویی(دروازه ای)
شیر دروازه ای چیست؟
شیر دروازه ای (Gate Valve) یکی از پرکاربردترین انواع شیرآلات صنعتی است که وظیفه اصلی آن قطع و وصل (ON/OFF) جریان سیال در خطوط لوله است و با نام های دیگری نظیر شیر کشویی و گیت ولو نیز شناخته می شود.
علت نام گذاری شیرهای دروازهای به این دلیل است که دیسک داخلی این شیر نقش یک مانع را ایفا می کند؛ به طوریکه همانند یک دروازه، مسیر عبور سیال را باز یا بسته می کند و این امکان را فراهم می سازد تا جریان سیال به صورت کامل قطع یا وصل شود.
از مهمترین مزایای شیرهای دروازهای نسبت به سایر انواع شیرآلات صنعتی، میتوان به قیمت مناسب و مقرون به صرفه بودن آن ها اشاره کرد. این ویژگی باعث شده تا استفاده از گیت ولو در صنایع مختلف از جمله آب و فاضلاب، نفت، گاز و پتروشیمی با استقبال فراوانی روبه رو شود.
هدف از این مقاله راهنمایی جامع و تخصصی خرید شیر داروازه ای از طریق بررسی و آشنایی با مشخصات فنی، عملکرد، مزایا، کاربردها، برندهای مطرح تولید کننده و نکات مهم انتخاب و خرید این شیرآلات است.
مشخصات فنی شیر دروازه ای
گیت ولوها از نظر اتصال به خط لوله، در انواع فلنجی، دندهای و جوشی تولید و عرضه می شوند. انتخاب نوع اتصال بستگی به سایز، فشار کاری و کاربرد خط لوله دارد. این شیرها با دیسک هایی از جنس چدن، برنج، برنز، فولاد کربنی یا آلیاژهای استیل ساخته می شوند تا با توجه به نوع سیال (مانند آب، بخار، نفت، گاز یا سیالات خورنده) و نیازهای صنعتی، بهترین عملکرد و طول عمر را داشته باشند.
گیت ولوها در کلاس های مختلف فشاری (مثلاً کلاس 150 تا 1500یا بالاتر) و در انواع مختلف آلیاژهای فولادی و استنلس استیل، به دو روش ریخته گری (Casting) یا فورج (Forged) تولید می شوند. این تنوع در جنس و روش ساخت، باعث شده شیر دروازهای برای شرایط متفاوت از نظر فشار، دما، خوردگی و سایز خطوط، کاملاً قابل سفارشی سازی و انتخاب باشد.
عملکرد این شیرها می تواند به صورت دستی (با فلکه ساده)، گیربکسی (جهت کاهش نیروی لازم برای باز و بسته کردن)، یا از طریق عملگرهای اتوماسیون مانند پنوماتیکی (پیستونی و دیافراگمی) و الکتریکی انجام گیرد. این انعطاف، امکان اتوماسیون و کنترل از راه دور خطوط حیاتی را نیز فراهم می کند.
از مدل های خاص شیر دروازه ای میتوان به شیر گیوتینی یا چاقویی (Knife Gate Valve) مناسب برای سیالات دارای ذرات معلق یا ویسکوزیته بالا و شیر دروازهای خط انتقال (Conduit Gate Valve) مناسب برای خطوط انتقال اصلی با نیاز به آببندی کامل و افت فشار بسیار پایین اشاره کرد.
برندهای مطرح تولیدکننده شیر دروازه ای
- شیر دروازه ای بانی فورج BONNEY FORGE
- شیر دروازه ای سیم CIM
- شیر دروازه ای کیتز KITZ
- شیر دروازه ای میراب
- شیر دروازه ای وگ ایران
- شیر دروازه ای کیز ایران
- شیر دروازه ای فاراب
- شیر دروازه ای TOYO VALVE
- شیر دروازه ای Orion Valves
- شیر دروازه ای SICO Valves
- شیر دروازه ای Shipham
- شیر دروازه ای PK valve
اجزای اصلی شیر دروازه ای
شیرهای دروازهای (کشویی) متشکل از اجزای متعددی هستند که هرکدام نقش ویژه ای در عملکرد صحیح این شیر دارند. در ادامه، به معرفی و بررسی وظایف هر یک از این اجزا می پردازیم:
بدنه (Body):
بدنه، اصلیترین بخش شیر دروازهای است که سایر اجزا را در خود جای داده و نقش محافظت و اتصال به خطوط لوله را دارد. جنس بدنه معمولاً با توجه به نوع سیال و شرایط کاری انتخاب می شود (چدن، فولاد، استنلساستیل و…). طراحی بدنه باید استحکام لازم را در برابر فشار و دمای سیال داشته باشد.
فلکه شیر (Handwheel):
فلکه یا دسته گردان، محل اعمال نیروی کاربر برای باز و بسته کردن شیر است. با چرخش فلکه، استم حرکت داده می شود و دیسک موقعیت خود را تغییر می دهد. در سایزهای بزرگ، فلکه ممکن است به گیربکس متصل شود تا باز و بسته کردن را آسان تر کند.
دیسک یا گیت (Disk/Gate):
دیسک قطعهای متحرک است که با حرکت عمودی خود، مسیر عبور سیال را باز یا بسته می کند. این قطعه به عنوان مانعی در شیر عمل کرده و هنگام باز بودن شیر، به طور کامل از مسیر سیال خارج می شود تا کم ترین افت فشار را ایجاد کند. دیسک می تواند از فلزات مقاوم در برابر سایش و خوردگی ساخته شود.
سیت یا نشیمنگاه (Seat):
سیت، سطحی ثابت در داخل شیر است که دیسک هنگام بسته شدن روی آن می نشیند و آب بندی کامل را برقرار می کند. جنس سیت معمولاً از آلیاژهای مقاوم به خوردگی است و بسته به طراحی، ممکن است قابل تعویض یا ثابت باشد. عملکرد خوب نشیمنگاه برای جلوگیری از نشتی اهمیت بالایی دارد.
کلاهک (Bonnet):
کلاهک بخشی است که بالای بدنه نصب می شود و معمولاً استم از داخل آن عبور می کند. این قسمت برای آب بندی بخش فوقانی شیر، نگهداری و دسترسی به اجزای داخلی مورد نیاز است. Bonnet ممکن است با پیچ یا فلنج قابل باز کردن باشد تا سرویس یا تعمیر شیر آسان تر شود.
استم (Stem):
استم، میلهی رابط بین فلکه و دیسک است که نیروی چرخش فلکه را به حرکت خطی دیسک تبدیل می کند و باعث بالا یا پایین رفتن دیسک می شود. استم در دو نوع اصلی عرضه میشود:
- استم بالارونده (Rising Stem): در هنگام باز یا بسته شدن شیر، به وضوح حرکت استم مشاهده می شود و موقعیت دیسک قابل تشخیص است.
- استم غیربالارونده (Non-Rising Stem): استم در ظاهر شیر ثابت است و فقط داخل آن می چرخد؛ مناسب برای محیط هایی با محدودیت فضای عمودی می باشد.
عملکرد شیر دروازه ای (کشویی) چگونه است؟
شیر دروازهای یا گیت ولو، یکی از پرکاربردترین شیرآلات قطع و وصل جریان در صنعت است که مکانیسم عملکرد ساده و موثری دارد. بخش کلیدی این شیر، دیسک (مجرابند) است که با حرکت عمودی خود، وظیفه باز یا بستهکردن مسیر عبور سیال را بر عهده دارد.
زمانی که کاربر فلکه (Handwheel) شیر را در جهت باز شدن می چرخاند، این حرکت به استم (Stem) منتقل می شود. استم، به عنوان میله رابط، دیسک را به سمت بالا حرکت می دهد. با بالا رفتن کامل دیسک از مسیر جریان، سیال می تواند بدون هیچ مانعی و به صورت مستقیم عبور کند. طراحی داخلی شیر به گونهای است که در حالت باز، هیچ مانعی بر سر راه سیال وجود ندارد. همین موضوع باعث حداقل افت فشار و افزایش راندمان خطوط لوله می شود.
برای قطع جریان، فلکه در جهت مخالف چرخانده می شود. استم، دیسک را به آرامی پایین می آورد تا زمانی که به طور کامل روی نشیمنگاه (Seat) قرار گیرد و مسیر بسته شود. آب بندی دقیق بین دیسک و نشیمنگاه، تضمین می کند که هیچ نشتی از شیر وجود نداشته باشد و جریان به صورت کامل متوقف گردد.
در حالت باز، تماس مستقیم سیال با سطوح آب بندی بسیار کم است و همین امر باعث افزایش طول عمر دیسک و سیت و کاهش هزینه های نگهداری می شود. به دلیل ساختار حرکتی و طراحی، گیت ولو برای تنظیم یا کنترل دبی سیال مناسب نیست و طراحی آن صرفاً برای کاربردهای On/Off توصیه می شود.
همانطور که مسیر حرکت دیسک به صورت عمودی و کاملاً متناسب با جهت جریان است؛ هنگام باز و بسته شدن شیر، شوک یا ضربه قوچی (Water Hammer) بسیار کمی در سیستم ایجاد می شود.
پیکاتک | فروشگاه تخصصی ابزاردقیق و شیر فلکه سیم ایتالیا | راهنمای خرید و تماس با کارشناسان فروش
کاربردهای شیر دروازه ای (کشویی)
شیرهای دروازهای عمدتاً برای اهداف قطع و وصل یا ایزولاسیون در خطوط لوله استفاده می شوند و معمولاً در کاربردهای مختلفی مانند تأمین و توزیع آب، تصفیه فاضلاب، فرآیندهای صنعتی و حتی در محیط های دشوار مانند نفت و گاز یا تولید برق یافت می شوند.
شیرهای دروازهای به دلیل طراحی ساده، دوام بالا و قابلیت اطمینان در قطع و وصل کامل جریان، در طیف وسیعی از صنایع و فرآیندها مورد استفاده قرار می گیرند. مهم ترین کاربردهای گیت ولو عبارتاند از:
- کنترل باز و بسته کردن خطوط انتقال آب شهری و روستایی
- به کارگیری در پروژه های تصفیهخانه، سدها و مخازن ذخیره آب
- استفاده در خطوط انتقال نفت خام، گاز طبیعی و فرآوردههای نفتی
- نصب در ایستگاه های تقلیل فشار و پالایشگاه ها
- اطمینان از قطع و وصل کامل جریان برای کارهای تعمیر و نگهداری
- کنترل جریان آب، بخار یا سیالات خنک کننده در سیکل های نیروگاهی
- مناسب جهت کاربردهای فشار بالا و دمای بالا به دلیل مقاومت ساختاری مناسب
- بهکارگیری در خطوط مواد شیمیایی غیرخورنده و خورنده
- باز و بسته کردن جریان سیالات حساس و سمی
- مناسب برای خطوط انتقال دوغاب، مواد جامد معلق و سیالات دارای ذرات
- کاربرد در صنایع غذایی و دارویی برای خطوط آب و سیالات غیرخورنده
- استفاده در خطوط انتقال هوای فشرده یا بخار
جدول مزایا و معایب شیر دروازه ای
مزایای شیر دروازه ای | معایب شیر دروازه ای |
قطع و وصل کامل جریان (ON/OFF) | نامناسب برای کنترل و تنظیم دبی سیال |
افت فشار بسیار کم | امکان گیر کردن ذرات بین دیسک و سیت |
تعمیر و نگهداری آسان | نیاز به فضای بیشتر برای نصب (بهدلیل ارتفاع استم در مدل بالارونده) |
حرکت خطی (Linear) | امکان آسیب به دیسک و نشیمن در هنگام نیمهباز بودن |
قیمت مقرون به صرفه نسبت به شیر توپی با همان سایز | نیاز به نیروی بیشتر جهت باز و بسته کردن در سایز بزرگ |
جهت جریان دوگانه | سرعت پایین باز و بسته شدن |
قابلیت تحمل فشار و دمای بالا | حالت نیمه باز دارای لرزش و صدا |
مناسب برای سیالات مختلف | |
ساختار ساده و با دوام |
نکات مهم انتخاب و خرید شیر دروازه ای
انتخاب صحیح شیر دروازهای یکی از عوامل کلیدی برای تضمین عملکرد بهینه و طول عمر تجهیزات صنعتی است. هنگام خرید گیت ولو برای کاربردهای مختلف (آب، نفت، گاز، بخار و…)، توجه به نکات زیر بسیار ضروری است:
- برند و کشور سازنده: انتخاب برند معتبر و کشور سازنده شناخته شده، تضمین کیفیت، دوام بالا و دسترسی آسان به خدمات پس از فروش را به همراه دارد. برندهای مطرح ایرانی و خارجی هرکدام ویژگی ها و استانداردهای خاص خود را دارند. توصیه میشود از برندهایی با گواهینامههای معتبر و تجربه طولانی در زمینه تولید شیرآلات صنعتی استفاده کنید.
- سایز شیر: سایز شیر دروازهای باید براساس قطر داخلی لوله و میزان دبی مورد نیاز انتخاب شود. انتخاب سایز اشتباه می تواند باعث ایجاد افت فشار، مشکلات آببندی یا حتی صدمات به تجهیزات شود.
- نرخ جریان (Flow Rate): برای عملکرد مطلوب، لازم است نرخ جریان سیال از طریق شیر با ظرفیت عبوری (Cv) شیر متناسب باشد تا از بروز افت فشار ناخواسته جلوگیری گردد و بهره وری خطوط حفظ شود.
- نوع اتصال فرآیندی و سایز آن: نوع اتصال گیت ولو (فلنجی، رزوهای، جوشی) باید با شرایط طراحی و نیازهای عملیاتی مطابقت کامل داشته باشد.
- متریال بدنه: جنس بدنه شیر دروازه ای براساس نوع سیال، فشار و دمای کاری باید انتخاب شود. برنجی / چدن داکتیل مناسب آب و سیالات غیرخورنده، پروژههای ساختمانی و آبرسانی یا فولاد ریخته گری (WCB) / فولاد فورج (A105) ایدهآل برای سرویسهای نفت، گاز و بخار با فشار و دمای بالا یا استیل 316 (CF8M) مناسب برای سیالات خورنده و پروژههای بهداشتی و شیمیایی
- کلاس فشاری (Pressure Rating): شیرهای دروازهای در کلاس های فشاری مختلف (PN16، 150PN، 300PN و…) تولید می شوند. انتخاب کلاس فشار باید متناسب با فشار کاری خطوط و استانداردهای پروژه انجام شود تا ایمنی و دوام شیر تضمین گردد.
- دمای کاری: حداکثر و حداقل دمای سیال باید با تحمل دمایی متریال بدنه و آب بندی شیر مطابقت داشته باشد. در سرویس های بخار، مواد شیمیایی داغ یا سیالات با افزایش/کاهش دمای سریع، توجه ویژهای لازم است.
- قیمت: قیمت شیر دروازهای (کشویی) تابع کیفیت ساخت، سایز، برند، متریال مصرفی و کلاس فشاری است. اگرچه خرید ارزان ترین محصول ممکن است در کوتاه مدت اقتصادی به نظر برسد، اما سرمایه گذاری روی برندهای معتبر و کیفیت بالاتر، هزینه های تعمیرات و خسارت های احتمالی در آینده را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.
خرید شیر دروازه ای از فروشگاه ابزاردقیق پیکاتک
فروشگاه تخصصی پیکاتک به عنوان بزرگترین مرکز واردات و عرضه تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی در ایران، مجموعهای کامل از شیرهای دروازهای (گیت ولو) با تنوع بالا، کیفیت اصل و قیمت رقابتی را در اختیار مشتریان خود قرار می دهد.
در پیکاتک، انواع شیرآلات صنعتی و کنترلی شامل شیر گلوب، شیر توپی (بال ولو)، شیر پروانهای، شیر دیافراگمی، شیر دروازهای و سایر مدل های پرکاربرد از معتبرترین برندهای جهانی و ایرانی عرضه می گردد. کلیه محصولات مطابق با استانداردهای بینالمللی و مناسب کاربردهای مختلف (آب و فاضلاب، نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه و…) هستند.
علاوه بر شیرآلات، شما می توانید کلیه تجهیزات جانبی مورد نیاز نظیر اکچویتور (Actuator)، پوزیشنر، شیر برقی، رله بوستر و سایر قطعات مکمل را نیز از پیکاتک تهیه نمایید تا راندمان و دقت سیستم های کنترلی خود را افزایش دهید. بازدیدکنندگان گرامی می توانند با مراجعه به وبسایت پیکاتک، مدلهای مختلف شیر دروازهای را براساس سایز، جنس بدنه، نوع اتصال، کلاس فشار و سایر پارامترهای فنی به راحتی انتخاب و ثبت سفارش نمایند. در صورت نیاز به دریافت لیست قیمت، راهنمای انتخاب یا مشاوره تخصصی، تنها کافیست با کارشناسان فروش و فنی پیکاتک به شماره 88109770-021 تماس حاصل فرمایید.