شیر گیوتینی

شیر گیوتینی چیست؟

شیر گیوتینی یا شیر چاقویی (Knife Gate Valve) یکی از انواع پرکاربرد شیرهای صنعتی است که به ویژه برای قطع و وصل جریان (on-off) سیالات با ذرات معلق، خورنده، ساینده یا ویسکوزیته بالا مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع شیر عمدتاً در صنایع نفت‌ و گاز، پالایشگاه، پتروشیمی و تصفیه‌ خانه‌ های آب و فاضلاب کاربرد دارد.

مهم‌ ترین ویژگی شیر گیوتینی، وجود دیسکی مسطح و تیز (شبیه به تیغ) است که به‌ صورت عمودی در مسیر سیال حرکت می‌ کند و با حرکت بالا یا پایین این دیسک، مسیر جریان سیال به شکل کامل باز یا بسته می‌ شود. به همین دلیل، این شیرها برای جداسازی کامل و جلوگیری از نشتی ایده‌آل هستند و می‌ توانند به‌ راحتی مواد جامد یا دوغاب را قطع کنند.

شیرهای گیوتینی با انواع اتصال ویفری و لاگ تولید می شوند و با انواع اکچویتورهای گوناگون از جمله اکچویتور دستی، گیربکسی، پنوماتیکی، برقی و غیره به کار می روند. اگر نیاز به قطع و وصل جریان سیالات سنگین، ساینده یا جامد دارید، شیر گیوتینی یا شیر چاقویی گزینه‌ ای ایده‌آل با قیمت مناسب و دوام بالا است. این شیرها با توجه به طراحی ساده و راندمان کاری بالا، یکی از انتخاب‌های اصلی در صنعت ابزار دقیق و خطوط لوله به شمار می‌ روند.

شیر گیوتینی یکی از انواع شیرهای دروازه ای (Gate Valve) است بنابراین تنها جهت قطع یا وصل جریان کاربرد دارد و برای تنظیم جریان استفاده نمی شود. هنگامی که شیر گیوتینی به طور کامل باز است، هیچ‌ گونه افت فشار قابل توجهی در مسیر جریان سیال ایجاد نمی‌ کند. 

همچنین باید اشاره کرد که شیر چاقویی نسبت به شیرهای قطع و وصل دیگر مانند شیر توپی یا پروانه‌ای، میزان تلاطم و ضربه قوچی (water hammer) کمتری ایجاد می‌ کند. دلیل این امر فرآیند باز و بسته شدن تدریجی و آرام شیر گیوتینی است که از وارد آمدن شوک ناگهانی به سیستم جلوگیری می‌ کند و عمر تجهیزات را افزایش می‌ دهد.

ساختار شیر گیوتینی (شیر چاقویی)

شیر گیوتینی از نظر ساختار مشابه سایر شیرهای دروازه‌ای (Gate Valve) است، اما با توجه به نوع کاربرد و طراحی خاص خود، اجزای کلیدی و متنوعی دارد. این تجهیز صنعتی معمولاً از بخش‌ های زیر تشکیل شده است:

• بدنه (Body): بدنه، اصلی‌ ترین بخش تشکیل‌ دهنده شیر است که تمامی اجزای داخلی را در خود جای می‌ دهد و استحکام و پایداری شیر را در برابر فشار و ضربات محیطی تأمین می‌ کند. بدنه اغلب از جنس چدن، فولاد یا استیل بسته به شرایط فرآیندی انتخاب می‌ شود.
• مجرابند یا دیسک (Gate): دیسک یا مجرابند همان قطعه کلیدی است که با حرکت عمودی جریان سیال را قطع و وصل می‌ کند. در شیر گیوتینی، این بخش دارای لبه‌ های تیز و برنده است تا به‌ راحتی مواد جامد یا دوغاب را قطع کرده و بر روی نشیمنگاه با اطمینان آب‌ بندی نماید.
• نشیمنگاه (Seat): آب‌ بندی شیر بر عهده نشیمنگاه است که سطحی صاف و محکم برای قرار گرفتن دیسک فراهم می‌ کند و مانع نشت سیال حتی در فشارهای بالا می‌ شود. سیت رینگ‌ ها نیز برای افزایش دوام آب‌ بندی و کاهش سایش مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• شفت یا استم (Stem): استم میله‌ای است که اکچویتور را به دیسک شیر متصل می‌ کند و انرژی چرخشی یا فشاری اکچویتور را به حرکت خطی دیسک انتقال می‌دهد. این بخش نقش کلیدی در باز و بسته شدن شیر ایفا می‌ کند.
• اکچویتور (Actuator): شیر گیوتینی هم می‌ تواند دستی (با استفاده از فلکه یا هندویل) و هم به صورت اتوماتیک توسط اکچویتورهای پنوماتیک، هیدرولیک یا الکتریکی عمل کند. در مدل‌های دستی، کاربر با چرخاندن فلکه، استم را به حرکت درمی‌ آورد.
• پکینگ و اورینگ‌ های آب‌ بندی (Packing & O-rings): در محل اتصال استم و بدنه، پکینگ و اورینگ‌هایی قرار دارند که وظیفه آب‌ بندی و جلوگیری از نشت سیال به بیرون را بر عهده دارند. این اجزا از جنس گرافیت یا تفلون بوده و عمر مفید بالایی دارند.

انواع شیر گیوتینی بر اساس نوع متریال

انتخاب شیر گیوتینی (شیر چاقویی) براساس متریال، نقش مهمی در کارایی، طول عمر و کیفیت آب‌بندی این تجهیز دارد. با توجه به نوع سیال، فشار و دمای فرآیند، بدنه و اجزای داخلی این شیرها در متریال‌ های مختلفی تولید می‌ شوند:

1. شیر گیوتینی استیل (Stainless Steel Knife Gate Valve)

شیر چاقویی استیل بهترین گزینه برای صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و مصارف بهداشتی به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ‌ زدگی است. بدنه، دیسک و سیت رینگ از جنس استنلس استیل (با گریدهای 304، 316 یا 316L با توجه به نوع و دمای سیال) و معمولاً سیت از جنس تفلون (PTFE) یا ترکیب لاستیکی برای افزایش کیفیت آب‌ بندی و مقاومت به مواد شیمیایی انتخاب می‌ شود. این مدل اغلب با عملگر پنوماتیکی و از همان رده متریال تولید و مونتاژ می‌ شود تا عملکرد قابل اعتماد و طول عمر بالا داشته باشد.

2. شیر گیوتینی فولادی (Carbon Steel Knife Gate Valve)

این مدل مناسب برای پروژه‌های صنعتی و فرآیندهایی که نیاز به تحمل فشار و دمای بالا دارند؛ اغلب در صنایع نفت و پتروشیمی به کار می‌ رود. بدنه و دیسک از فولاد کربنی یا فولاد آلیاژی، که مقاومت مکانیکی بالایی دارد. سیت و سیت رینگ نیز می‌ تواند از جنس استنلس استیل، برنز یا مواد پلیمری مقاوم انتخاب شود. معمولاً با پوشش‌ هایی مانند کروم یا نیکل برای افزایش مقاومت در برابر سایش و مواد خورنده تولید می‌ شود.

3. شیر گیوتینی چدنی (Cast Iron Knife Gate Valve)

اقتصادی‌ ترین مدل برای انتقال آب، فاضلاب و سیالات با خورندگی پایین و مورد استفاده در پروژه‌های شهری، تصفیه‌ خانه‌ ها و شبکه‌های توزیع آب است. بدنه از چدن (در گریدهای GGG40 – چدن داکتیل و GG25 – چدن خاکستری)، دیسک از چدن یا استیل، سیت معمولاً از لاستیک EPDM یا NBR برای آب‌ بندی بهتر در فشارهای پایین تا متوسط انتخاب می شود. این مدل‌ به صورت دستی یا با عملگر گیربکسی عرضه می‌ شود و هزینه نگهداری پایینی دارد.

اکچویتورهای مورد استفاده با شیر گیوتینی

شیر گیوتینی به دلیل نیاز به کنترل دقیق جریان سیالات سنگین، ساینده یا حاوی ذرات جامد، با انواع عملگرها (اکچویتورها) قابل استفاده است تا بهترین عملکرد را در شرایط مختلف فرآیندی ارائه دهد. انتخاب نوع اکچویتور بستگی به سایز، فشار خط، میزان تکرار عملکرد و نیاز به خودکارسازی سیستم دارد. انواع اکچویتورهای پرکاربرد مورد استفاده با شیرهای چاقویی عبارتنداز:

• فلکه دستی (Handwheel):رایج‌ ترین نوع عملگر دستی، مخصوصاً برای سایزهای کوچک و کاربردهایی با نیاز به باز و بسته‌ کردن محدود است. اپراتور با چرخاندن فلکه، استم شیر را حرکت داده و دیسک را باز یا بسته می‌ کند.
• اهرم دستی (Lever):در برخی مدل‌ های خاص با سایز کوچک تا متوسط، اهرم به‌جای فلکه برای عملکرد آسان‌تر و سرعت باز و بسته‌کردن بیشتر استفاده می‌ شود.
• چرخ زنجیری (Chain Wheel): ایده‌آل برای شیرهای نصب‌ شده در ارتفاع یا نقاط غیرقابل دسترس است. کاربر با کشیدن زنجیر، فلکه را می‌ چرخاند و شیر را به راحتی باز و بسته می‌ کند.
• گیربکس دستی: برای سایزهای بزرگتر از 12 اینچ، معمولاً از گیربکس برای افزایش گشتاور و کاهش فشار کاری اپراتور استفاده می‌ شود.
• اکچویتور پنوماتیک (Pneumatic Actuator): با استفاده از فشار هوای فشرده، به صورت سینگل اکت (فنر برگشتی) یا دابل اکت عمل می‌ کند و امکان باز و بسته‌کردن سریع و خودکار شیر را فراهم می‌ سازد. سرعت عملکرد بالا، مناسب برای کنترل از راه دور و خطوطی که نیاز به باز و بسته شدن مکرر دارند. عدم نیاز به نیروی برق و ایمنی بالا در محیط‌های انفجاری از مزایای این مدل است.
• اکچویتور الکتریکی (Electric Actuator): مجهز به موتور الکتریکی برای باز و بسته کردن خودکار شیر است و قابلیت استفاده با کنترلرها و سیستم‌ های اتوماسیون صنعتی را دارد. مناسب برای خطوطی که دسترسی به هوا یا هیدرولیک وجود ندارد.
• اکچویتور هیدرولیکی (Hydraulic Actuator): به کمک فشار روغن هیدرولیک نیروی بسیار بالایی برای حرکت دادن دیسک شیر تأمین می‌ کند. این نوع اکچویتور برای شیرهای گیوتینی بزرگ و بسیار سنگین یا خطوط با فشار بالا ایده‌آل است. 

جدول مزایا و معایب شیر گیوتینی (شیر چاقویی)

کاربردهای شیر گیوتینی

شیرهای چاقویی با هدف کارکرد مطمئن در یکی از دشوارترین محیط‌ های صنعتی، یعنی انتقال سیالات سنگین، دوغاب و مواد دارای ذرات جامد طراحی شده‌ اند. ویژگی اصلی این شیرها داشتن تیغه‌ ای تیز و مقاوم است که امکان برش و عبور آسان مایعات با ویسکوزیته بالا را فراهم می‌ کند.

در بسیاری از کاربردهای صنعتی، به‌ویژه تصفیه‌ فاضلاب‌ و صنایع فرآوری مواد معدنی، مشکل خوردگی به علت حضور یون‌ های خورنده و مواد شیمیایی وجود دارد. از این رو، استفاده از شیر چاقویی ساخته شده از فولاد ضد زنگ ضد اسید (مانند استنلس استیل 316 یا 316L) اهمیت زیادی دارد؛ زیرا این آلیاژها مقاومت بالایی در برابر خوردگی نشان داده و فرسایش ناشی از تماس طولانی با سیالات خورنده یا دوغابی را به حداقل می‌ رسانند.

در نتیجه، علاوه بر کاهش نیاز به نگهداری مستمر، باعث بالا رفتن عمر مفید و صرفه‌ جویی قابل توجه در هزینه‌ های تعویض و تعمیرات می‌ شوند. شیر گیوتینی به دلیل ساختار خاص و قابلیت بالای عبور سیالات سنگین یا دارای ذرات جامد، گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای متنوع صنعتی محسوب می‌ شود. مهم‌ترین موارد استفاده این نوع شیر عبارتند از:

• صنایع خمیر و کاغذسازی
• صنایع شیمیایی
• صنایع نفت و گاز
• صنایع آب و فاضلاب
• صنایع معدنی 
• صنایع غذایی و نوشیدنی
• صنایع سیمان، مصالح و آسفالت
• نیروگاه‌ها و تاسیسات صنعتی
• صنایع فولاد
• صنایع رنگ، رزین و پلاستیک

مقایسه شیر دروازه ای و شیر گیوتینی (چاقویی)

شیرهای دروازه‌ای (Gate Valves) و شیرهای گیوتینی (Knife Gate Valves) هر دو برای سرویس‌ های قطع و وصل جریان (On/Off) طراحی شده‌اند؛ یعنی در وضعیت‌ های کاملاً باز یا کاملاً بسته بهترین عملکرد را دارند. استفاده از این شیرها برای کنترل تدریجی یا تنظیم جریان (Throttling) توصیه نمی‌ شود، زیرا در حالت نیمه‌ باز سیال به دیسک فشار آورده و با ایجاد لرزش و کاویتاسیون، به نشیمنگاه و بدنه آسیب می‌ رساند.

همچنین هر دو شیر دارای مکانیزم باز و بسته شدن تدریجی هستند که به کاهش پدیده خطرناک ضربه قوچ (Water Hammer) کمک می‌ کند. شیرهای دروازه‌ای و شیرهای گیوتینی معمولاً در عبور سیالات زیر کاربرد دارند:

• انواع دوغاب و سیالات دارای ذرات جامد (Slurries)
• روغن‌های سنگین
• سیالات چسبناک و غیراشتعال
• فاضلاب و پساب صنعتی
• آب تمیز

یکی از مهم‌ ترین تفاوت‌ های میان شیر دروازه‌ای و شیر چاقویی در نوع و طراحی دیسک آن‌ ها است. دیسک شیر چاقویی به صورت یک تیغه تیز طراحی شده تا بتواند به راحتی دوغاب‌ ها و سیالات چسبناک یا حاوی ذرات جامد را برش داده و عبور دهد؛ در حالی که شیر دروازه‌ای معمولی بیشتر برای سیالات تمیز با ذرات کمتر مناسب است.

از نظر ابعادی نیز، شیر چاقویی دارای طول روی‌ رو (Face-to-Face) کوتاه‌ تری نسبت به شیر دروازه‌ای است و معمولاً عرض آن بیشتر است. این طراحی جمع‌وجور باعث می‌ شود شیر گیوتینی در مقایسه با معادل دروازه‌ای خود، وزن کمتری داشته باشد و نصب آن در خطوطی با محدودیت فضا ساده‌تر باشد. این ویژگی‌ ها، شیر چاقویی را برای کاربردهای صنعتی سنگین بسیار مناسب و مقرون‌ به‌ صرفه می‌ کند.

شیر گیوتینی به واسطه دیسک تیز و کم‌حجم و مقاومت بالاتر در سیالات دوغابی و ساینده، گزینه‌ای ایده‌آل برای صنایع معدنی، فاضلاب، شیمیایی و کارخانه‌های سیمان است. اما شیر دروازه‌ای بیشتر برای خطوط انتقال آب آشامیدنی، شبکه‌ های توزیع و ایستگاه‌های پمپاژ و کاربردهای مربوط به سیالات کم‌ آلودگی و تمیز استفاده می‌ شود. در نتیجه انتخاب نهایی شیر مناسب بستگی به نوع سیال، میزان ذرات معلق، فضای نصب و بودجه پروژه دارد.

قیمت شیر گیوتینی

قیمت شیر گیوتینی بسته به چندین عامل کلیدی متفاوت است. در هنگام استعلام قیمت یا خرید شیر گیوتینی، لازم است موارد زیر را به دقت در نظر بگیرید:

• برند سازنده: اعتبار و شهرت برند سازنده تأثیر مستقیمی بر کیفیت، طول عمر و طبیعتاً قیمت شیر گیوتینی خواهد داشت. برندهای معتبر داخلی و خارجی معمولاً در قیمت‌ گذاری متفاوت عمل می‌ کنند.
• وضعیت محصول (نو یا دست دوم): قیمت شیر گیوتینی نو به مراتب بالاتر از شیرهای دست دوم یا استوک است. با این حال خرید شیر نو به دلیل تضمین گارانتی و عمر طولانی‌ تر پیشنهاد می‌ گردد.
• سایز (اینچ یا DN): ابعاد شیر، چه براساس اینچ و چه بر اساس DN، تأثیر چشم‌ گیری در قیمت تمام‌ شده دارد. هرچه سایز بالاتر باشد، قیمت شیر نیز افزایش می‌ یابد.
• متریال بدنه و دیسک: جنس بدنه (چدن، فولاد کربنی، فولاد ضدزنگ) و دیسک (استیل 304، استیل 316، آلیاژ ویژه، سیت لاستیکی یا تفلون) نقش مهمی در تعیین قیمت نهایی شیر گیوتینی دارد. شیرهای ساخته‌ شده از استیل معمولاً گران‌ تر از مدل‌ های چدنی یا فولادی هستند.
• کلاس فشاری : مقاومت شیر نسبت به فشار کاری نیز در قیمت بسیار مؤثر است. هرچه کلاس فشاری بالاتر باشد (مانند PN10، PN16 و بالاتر)، به علت استفاده از مواد مقاوم‌ تر و طراحی تقویت شده، قیمت نیز افزایش می‌ یابد.
• نوع عملگر (اکچویتور): شیرهای گیوتینی می‌ توانند به صورت دستی (با فلکه، گیربکس یا اهرم)، پنوماتیک (جک پنوماتیکی)، الکتریکی و حتی هیدرولیک عمل کنند. بدیهی است مدل‌ های پنوماتیک و الکتریکی قیمت بالاتری نسبت به نمونه‌ های دستی دارند.

خرید شیر چاقویی از فروشگاه ابزاردقیق پیکاتک

فروشگاه اینترنتی تخصصی پیکاتک به عنوان یکی از معتبرترین مراکز واردات و توزیع تخصصی انواع تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی در ایران شناخته می‌ شود. پیکاتک با بهره‌ گیری از تیمی مجرب و همکاری با برترین برندهای جهانی، مجموعه‌ای کامل و متنوع از محصولات با کیفیت را در اختیار صنعت ایران قرار داده است.

شما می‌ توانید با مراجعه  به بالای این صفحه، شیر گیوتینی (شیر چاقویی) مورد نیاز خود را بر اساس سایز، متریال، برند، کلاس فشاری، نوع عملگر و بودجه مورد نظر به راحتی جستجو و انتخاب نمایید. پنل مقایسه فنی و دسترسی به کاتالوگ‌ها و دیتا شیت هر محصول، فرآیند انتخاب و خرید مطمئن را برای شما ساده می‌کند.

کارشناسان باتجربه پیکاتک همواره آماده ارائه مشاوره تخصصی رایگان به شما جهت انتخاب بهترین شیر گیوتینی متناسب با نوع سیال، شرایط کاری و نیاز پروژه شما هستند. کافی است جهت دریافت آخرین قیمت، موجودی و کاتالوگ محصولات با تیم فنی و فروش پیکاتک به شماره 88109770-021 تماس بگیرید.