در شبکه آب یک شهر، آب از صدها کیلومتر لوله عبور میکند. لولهها از تصفیهخانهها به خانهها، کارخانهها و شیرهای آتشنشانی میروند.
سیستم آب همچنین برای حفظ نظم به سیگنالها و رمپهای ورودی نیاز دارد. اینجاست که انواع شیر پروانهای وارد شوید. شیرها جریان آب و سرعت آن را کنترل میکنند.
این راهنما به بررسی آنچه یک مهندس پروژه یا متخصص میدانی باید در مورد اصل کار شیر پروانهای و انواع مختلف آن بداند، میپردازد. همچنین به مزایا و معایب شیر پروانهای و نحوه استفاده از انواع مختلف شیر پروانهای در سیستم تامین آب میپردازد.
شیر پروانهای تصفیه آب چیست؟
شیر پروانهای با چرخش یک دیسک صاف به اندازه ۹۰ درجه در داخل بدنه لوله، جریان سیال را کنترل میکند. این چرخش در یک چهارم دور انجام میشود. بسته شدن شیر زمانی اتفاق میافتد که دیسک عمود بر مسیر جریان قرار گیرد. برای باز کردن شیر، دیسک چرخانده میشود تا موازی با جریان قرار گیرد.
نام این شیر از ظاهر بالمانند دیسک هنگام چرخش از ساقه آن گرفته شده است. چرخش ۹۰ درجه، عملکرد سریع را برای جداسازی فوری جریان فراهم میکند.
شیرهای پروانهای برای تامین آب، توزیع آب، سیستمهای جمعآوری، ایستگاههای پمپاژ و تصفیهخانههای آب توصیه میشوند. این شیرها با بدنه فشرده، وزن کم و عملکرد سریع تعریف میشوند. این امر آنها را به گزینه ارجح برای لولههای DN 200 (۸ اینچ) و بزرگتر تبدیل میکند.
نمودار قطعات شیر پروانهای: اجزای کلیدی توضیح داده شده است
این بخش به اجزای کلیدی میپردازد که به خریداران در تعیین پیکربندی صحیح کمک میکند. درک قطعات اصلی همچنین به تیمهای نگهداری کمک میکند تا قطعاتی را که به سرعت فرسوده میشوند، شناسایی کنند.
۱. بدنه شیر
این پوسته خارجی است که بین یا روی فلنجهای لوله قرار میگیرد. مواد استاندارد در سرویس آب، چدن داکتیل GGG50 مطابق با EN 1563 با پوشش پودر اپوکسی پیوند شده با ذوب (حداقل ۲۵۰ میکرون) است. پوشش اپوکسی در برابر خوردگی محافظت میکند و از آلودگی آب آشامیدنی جلوگیری میکند.
2. دیسک
این عنصر چرخان مانند دری است که جریان را متوقف یا اجازه عبور میدهد. در کاربردهای آب، دیسک معمولاً از چدن داکتیل با لبه پیوسته است. فولاد ضد زنگ ۳۱۶ لبه جوش داده شده. لبه فولاد ضد زنگ یک سطح آببندی مقاوم در برابر خوردگی را فراهم میکند که در برابر عمل ساینده آب جاری مقاومت میکند.
3. ساقه یا شفت
ساقه دیسک را به دسته یا محرک خارجی متصل میکند. در یک شیر پروانهای با محرک،, طراحی ساقه دو تکه به شما امکان میدهد شفت بالایی را برای نگهداری جدا کنید. نیازی به جدا کردن کل بدنه شیر نیست. ماده استاندارد مورد استفاده برای جلوگیری از خوردگی فولاد ضد زنگ ۳۱۶ است.
4. نشیمنگاه
نشیمنگاه نقطه اصلی جلوگیری از نشت است. این آببند داخلی است که دیسک هنگام بسته شدن شیر به آن فشار میآورد. مواد رایج نشیمنگاه شامل EPDM، PTFE و لاستیک NBR است. اینها بسته به انواع مختلف آب متفاوت هستند.
5. واشرها و اورینگها
چندین اورینگ ساقه را در جایی که از بدنه شیر خارج میشود، آببندی میکنند. این از نشت در امتداد شفت جلوگیری میکند. طرحهای مدرن از پیکربندیهای اورینگ پشتهای استفاده میکنند. اگر یک آببند تخریب شود، بقیه تا زمان نگهداری برنامهریزی شده بعدی، یکپارچگی فشار را حفظ میکنند.
6. رابط محرک
بالای ساقه به یک اهرم، چرخ دستی، گیربکس یا محرک متصل است. فلنجها مطابق با ISO 5210 (نصب محرک چند دور) یا ISO 5211 (نصب محرک یک چهارم دور) نصب میشوند.
اصل کار شیر پروانهای
شیر پروانهای چگونه کار میکند؟ اصل کار آن ساده است. دیسک در داخل لوله قرار میگیرد و روی یک ساقه مرکزی نصب میشود.
در موقعیت بسته، زمانی که دیسک عمود بر جریان سیال قرار میگیرد و به نشیمنگاه فشار میآورد، آببندی ایجاد میکند.
در موقعیت باز، محرک ساقه را ۹۰ درجه میچرخاند و دیسک همراه آن میچرخد. دیسک موازی با جهت جریان قرار میگیرد. اکنون آب میتواند آزادانه در اطراف لبه نازک دیسک جریان یابد.
در چرخش جزئی، بین ۰ تا ۹۰ درجه، همچنین امکان تنظیم کامل جریان را فراهم میکند. رابطه بین زاویه دیسک و نرخ جریان از یکی از الگوهای زیر پیروی میکند:
- ·جریان تقریباً خطی – موقعیت دیسک را مستقیماً متناسب با نرخ جریان نشان میدهد. در ۶۰% باز بودن، تقریباً ۶۰% حداکثر جریان عبور میکند. این در طرحهای دوگانه خارج از مرکز رایج است.
- جریان باز شدن سریع – افزایش سریع جریان را در ۳۰ تا ۴۰ درجه اول باز شدن نشان میدهد. حرکت اضافی کمتر، تغییر کمتری در زوایای بالاتر ایجاد میکند. این در طرحهای استاندارد هممرکز رایج است.
انتخاب انواع مناسب شیر پروانهای برای پروژه شما
انواع مختلف شیر عملکرد متفاوتی دارند. نوع صحیح به موارد زیر بستگی دارد:
- اندازه لوله
- فشار عملیاتی
- نیاز به کلاس قطع جریان
- فرکانس عملکرد شیر
در زیر جدولی آورده شده است که انواع مختلف شیر، مشخصات و کاربردهای آنها را خلاصه میکند:
| ویژگی | متحدالمرکز | دوگانه خارج از مرکز | سه گانه خارج از مرکز |
| سایش نشیمنگاه | بالاتر | پایین تر | مینیمال |
| گشتاور عملیاتی | بالاتر | پایین تر | کمترین |
| حداکثر فشار | PN 10 (145 psi) | PN 16 (232 psi) | PN 40 (580 psi) |
| کلاس قطع | کلاس IV–V | کلاس V–VI | کلاس VI / EN 12266-A |
| محدوده اندازه معمول | DN 50–600 | DN 150–1600 | DN 150–2500 |
| کاربرد معمول | آبیاری، فشار کم | خطوط اصلی آب شهری | فشار بالا، حیاتی |
نصب شیر پروانهای تصفیه آب: روشهای اتصال و محرک
انتخاب سبک اتصال مناسب برای نصب شیر پروانهای تصفیه آب و نگهداری آینده حیاتی است.
- سبک ویفری (Wafer Style): این سبک بین فلنجهای لوله قرار میگیرد. فشردهترین و مقرونبهصرفهترین گزینه است. با این حال، برای سرویسهای انتهای بسته مناسب نیست.
- سبک لاگ (Lug Style): این سبک دارای لاگهای رزوه شده است. این امکان را میدهد که یک طرف خط لوله بدون ایجاد اختلال در طرف دیگر جدا شود. این برای تنظیمات مناسب برای نگهداری ایدهآل است.
- دو فلنجی (Double Flanged): این سبک دارای فلنجهای مخصوص به خود است. همچنین قویترین اتصال را برای لولههای با قطر بزرگ (۲۴ اینچ و بالاتر) فراهم میکند.
برای سیستمهای خودکار، یک شیر پروانهای با عملگر اغلب مورد نیاز است. شما میتوانید از عملگرهای الکتریکی برای ادغام SCADA، عملگرهای پنوماتیک برای پاسخگویی سریع، یا عملگرهای هیدرولیک برای کاربردهای گشتاور بسیار بالا انتخاب کنید.
شیر پروانهای تصفیه آب در آبرسانی کجا استفاده میشود؟
شیر کنترل جریان تصفیه آب در هر مرحله از یک شبکه آب مدرن ظاهر میشود.
جدول زیر انواع شیر، مشخصات و محل استفاده رایج آنها را خلاصه میکند:
| بخش کاربرد | مورد استفاده خاص | اندازه و نوع معمول شیر | الزامات فنی کلیدی |
| شبکه اصلی شهری | جداسازی انتقال و توزیع | DN 600 – DN 2500؛ دو یا سه خارج از مرکز | درجه بندی فشار بالا (PN 16–PN 25)؛ چرخ دستی های دستی با گیربکس. |
| تصفیه خانه های آب | ورودی آب خام، شستشوی فیلتر، دوزینگ شیمیایی | DN 50 – DN 2000؛ هم مرکز یا دو خارج از مرکز | نشیمنگاه های PTFE برای مواد شیمیایی؛ عملگرهای الکتریکی برای چرخه های شستشوی خودکار. |
| ایستگاه های پمپاژ | جداسازی مکش/تخلیه پمپ؛ بای پس جریان | انواع مختلف؛ دو خارج از مرکز | نشیمنگاه های مطابق با AWWA C504؛ عملگرهای فنری ایمن برای مواقع اضطراری. |
| مخازن و انبار | چرخه های پر و خالی کردن ورودی/خروجی؛ جداسازی مخزن | انواع مختلف؛ تعیین شده توسط هد استاتیک | کلاس فشار بر اساس ارتفاع انتخاب میشود (به عنوان مثال، PN 10 برای ارتفاع 30 متر). |
| مدیریت فشار | کنترل مرز منطقه (مناطق اندازهگیری ناحیهای) | انواع مختلف؛ انواع با کارایی بالا | عملگرهای الکتریکی برای تعادل فشار خودکار و جلوگیری از ضربه قوچ. |
| حفاظت در مقابل آتش | درجهبندی فشار بالا (PN 16–PN 25)؛ چرخ دستیهای دستی با گیربکس. | مطابق با NFPA 13 | باید شامل مکانیزمهای قفلکننده یا سوئیچهای ضد دستکاری برای نظارت بر موقعیت باشد. |
| تصفیه فاضلاب | جداسازی ورودی، حوضچههای هوادهی، کنترل خروجی | طرحهای نشیمنگاه تقویت شده | لاستیک با سختی بالاتر و پوششهای اپوکسی/پلیاورتان ضد خوردگی. |
| فرآیند صنعتی | برجهای خنککننده، آب فرآیند تولید | انواع مختلف؛ گزینههای بدنه فولاد ضد زنگ | مواد نشیمنگاه مقاوم در برابر مواد شیمیایی مانند PTFE یا FKM برای شیمی تهاجمی. |
مزایا و معایب شیر پروانهای
هنگام ارزیابی شیر پروانه ای مزایا و معایب, ، مزایای پروژههای بزرگ مقیاس آب روشن است:
مزایای
- طراحی فشرده آن تقریباً یک سوم فضای یک شیر دروازهای را اشغال میکند.
- در اندازههای DN 200 و بالاتر، مقرون به صرفه هستند زیرا 30 تا 50 درصد کمتر از شیرهای دروازهای هزینه دارند.
- حداقل انسداد هزینههای انرژی پمپ را کاهش میدهد و افت فشار کم را تضمین میکند.
معایب
- دیسک در جریان باقی میماند. این امر از استفاده از پیگهای تمیزکننده جلوگیری میکند.
- محدود کردن سرعت بالا میتواند منجر به خطر کاویتاسیون و آسیب به دیسک شود.
نکات نصب و نگهداری
مناسب نصب شیر پروانهای تصفیه آب از نشتی زودرس جلوگیری میکند. در طول نصب و نگهداری، فلنجهای لوله باید همیشه تمیز شوند. قبل از سفت کردن پیچها، همیشه عدم همترازی را بررسی کنید. از یک الگوی سفت کردن ستارهای برای اطمینان از فشار آببندی یکنواخت استفاده کنید.
برای قابلیت اطمینان طولانی مدت، انجام دهید تعویض شیر پروانهای تصفیه آب در صورتی که نشیمنگاه دیگر کاملاً آببندی نکند. نگهداری معمول باید شامل استفاده ماهانه از شیرها برای جلوگیری از گیر کردن باشد، به خصوص برای واحدهای ایزولاسیون اضطراری که به ندرت استفاده میشوند.
نتیجه
شیرآلات Xintai, ، تولید کننده شیر از سال 1998، ارائه میدهد شیر پروانهای تصفیه آب واحد برای پروژه زیرساخت آب شما.
انتخاب بهترین شیر پروانهای تصفیه آب نیازمند انتخاب موادی است که با درجهبندی فشار خاص پروژه مانند PN 16 مطابقت داشته باشند. این امر شامل مشخص کردن اجزایی مانند بدنه چدن داکتیل و نشیمنگاه EPDM برای برآورده کردن الزامات منحصر به فرد خوردگی است. همچنین باید نوع عملگر و سبک اتصال را برای نیازهای خاص پروژه خود انتخاب کنید.
