شیر کشویی یکی از انواع شیرآلات صنعتی است که از دیسک کشویی (دروازه ای) یا گُوِه در آن استفاده شده است. دیسک برای قطع و وصل کردن جریان در سیستم لوله‌کشی، عمود بر جهت جریان حرکت می‌کند. شیر کشویی متداول‌ترین نوع شیرآلات است که در هرگونه کارخانه فرآوری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شیر دارای حرکت خطی است و فقط در وضعیت کاملاً باز یا کاملاً بسته قرار می‌گیرد.
زمانیکه شیر کاملاً باز است، در واقع دیسک کاملاً از سر راه جریان کنار رفته است، بنابراین عملاً هیچگونه مقاومتی در برابر جریان وجود ندارد. به همین دلیل زمانیکه جریان از داخل شیر عبور می‌کند، افت فشار بسیار کم خواهد بود. زمانیکه شیر کاملاً بسته است جهت دستیابی به آب‌بندی مناسب، باید تماس ۳۶۰ درجه سطح بین دیسک و نشیمنگاه‌ها (seat) وجود داشته باشد.
نباید از شیر کشویی برای تنظیم یا کنترل جریان استفاده کرد، زیرا کنترل دقیق جریان با استفاده از این شیر امکان‌پذیر نیست. اگر شیر را در حالت نیمه باز قرار دهید، ممکن است شدت بالای جریان باعث فرسایش دیسک و سطح نشیمنگاه شود و همچنین باعث ایجاد نویز و لرزش شود.
به دنبال کامل‌ترین خدمات هستید؟
ما با به‌روزترین تجهیزات و محصولات در کنار شما هستیم. برای دریافت مشاوره در انتخاب و خرید تجهیزات می‌توانید، همین حالا با ما تماس بگیرید.اجزای شیر کشویی
در تصویر زیر می‌توانید اجزای اصلی شیر کشویی را ببینید. دیسک انواع شیر کشویی با عنوان گُوِه نیز شناخته میشود.
انواع شیر کشویی
به سه روش می‌توان شیر کشویی را طبقه‌بندی کرد. ۱- نوع دیسک • گُوِه مخروطی سخت • گُوِه انعطاف‌پذیر • گُوِه اسپلیت یا دیسک موازی ۲- نوع اتصال بونت و بدنه • بونت رزوه ای • بونت پیچ و مهره ای • بونت جوشی • بونت پِرِسی ۳- نوع حرکت اِستم • اِستم بالارونده یا نوع OS & Y • اِستم غیر بالا رونده
شیر کشویی با گُوِه سخت
گُوِه سخت به دلیل سادگی و استحکامی که دارد متداول‌ترین نوع گُوِه است که بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیری که دارای گُوِه سخت باشد می‌تواند در هر موقعیتی نصب شود و تقریباً برای تمامی مایعات مناسب میباشد. می‌توان از این شیر در جریان‌های متلاطم استفاده کرد.
گرچه این شیر نمی‌تواند تغییراتی که به دلیل مقدار سیال داخل لوله یا انبساط حرارتی در تراز نشیمنگاه صورت می‌گیرد را جبران کند. بنابراین امکان بروز نشتی در این نوع طراحی دیسک محتمل‌تر است. اگر از شیر کشویی گُوِه سخت در کاربری‌های با دمای بالا استفاده شود، گُوِه در معرض قفل حرارتی قرار می‌گیرد.
قفل حرارتی پدیده‌ای است که در آن به دلیل انبساط فلز، گُوِه بین نشیمنگاه‌ها گیر می‌اُفتد. این شیر اغلب در کاربری‌های با دمای متوسط تا پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر کشویی با گُوِه انعطاف‌پذیر
گُوِه انعطاف‌پذیر یک دیسک یکپارچه است که محیط آن بُرش خورده است. این بُرش‌ها از نظر سایز، شکل و عمق متفاوت هستند. اگر بُرش کم عمق و باریک باشد انعطاف‌پذیری کمتر است اما قدرت حفظ میشود. اگر برش در محیط گُوِه عمیق‌تر و گسترده‌تر باشد، انعطاف بیشتر شده و قدرت کمتر می‌گردد.
این طراحی تراز نشیمنگاه را بهبود بخشیده و آب‌بندی بهتری را ارائه می‌دهد. شیر کشویی با گُوِه انعطاف‌پذیر در سیستم‌های بخار استفاده میشود.
گاهی اوقات انبساط حرارتی خط بخار باعث تغییر شکل بدنه شیر شده و این امر می‌تواند مشکل‌ساز باشد. اما در این شیر که گُوِه انعطاف‌پذیر است، زمانیکه انبساط حرارتی خط لوله اتفاق می‌افتد و نشیمنگاه شیر فشرده میشود، مشکلی پیش نمی‌آید.
از معایب شیر کشویی با گُوِه انعطاف‌پذیر این است که مایع موجود در خط تمایل به جمع شدن در دیسک دارد. این امر باعث ایجاد خوردگی شده و نهایتاً دیسک را ضعیف می‌کند.
شیر کشویی با گُوِه اسپلیت یا دیسک موازی
گُوِه اسپلیت شامل دو قطعه سخت است که با مکانیزم خاصی در کنار هم قرار می‌گیرند. در صورتیکه نیمی از دیسک خارج از تراز باشد، دیسک آزاد است که خود را با سطح نشیمنگاه تنظیم نماید. دیسک اسپلیت می‌تواند به شکل گُوِه یا دیسک موازی باشد.
دیسک موازی فنردار است، بنابراین همیشه با نشیمنگاه در تماس بوده و دارای آب‌بندی دو طرفه است. گُوِه اسپلیت برای مدیریت گازها و مایعات غیر متراکم در دماهای طبیعی و بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
حتی اگر شیر در هنگام سرد بودن خط بسته باشد، آزادی حرکت دیسک از اتصال حرارتی جلوگیری می‌کند. این یعنی زمانیکه خط توسط مایع گرم شده و منبسط میشود باعث ایجاد اتصال حرارتی نمی‌شود.
انواع شیر کشویی بر اساس اتصال بونت و بدنه
بونت رزوه ای: این ساده‌ترین طرح موجود است و برای شیرآلات ارزان استفاده میشود. بونت پیچ و مهره ای: این متداول‌ترین طرح است که در بسیاری از شیرهای کشویی استفاده میشود. این طرح برای ایجاد آب‌بندی بین بدنه و بونت، نیازمند گسکت است. بونت جوشی: این طرح نیز متداول است که نیاز به جداسازی قطعات ندارد. وزن این طرح نسبت به بونت پیچ و مهره‌ای کمتر است. بونت پِرِسی: این طرح برای کاربری‌های با دما و فشار بالا استفاده میشود. هرچه فشار حفره بدنه بیشتر باشد، نیروی وارده به گسکت نیز بیشتر خواهد بود.
شیر کشویی با استم بالا رونده (OS & Y)
در این شیر با بالا رفتن اِستم، شیر باز شده و با بستن شیر، اِستم پایین می‌آید. در صورتیکه رزوه استم داخلی باشد، قسمت رزوه با سیال داخل شیر تماس خواهد داشت و زمانیکه شیر را باز می‌کنید، هندویل با اِستم بالا می‌رود. در صورتیکه رزوه استم به بیرون باشد، تنها قسمت هموار آن در معرض جریان سیال بوده و اِستم در بالای هندویل قرار خواهد گرفت. این شیر با عنوان OS & Y (یعنی خارج از اِستم و یوغ) نیز شناخته میشود.
شیر کشویی با استم غیر بالا رونده (رزوه داخلی)
در این نوع شیر کشویی اِستم هیچ حرکتی رو به بالا ندارد. دیسک این شیر از داخل رزوه‌ای است. زمانیکه اِستم می‌چرخد، دیسک مانند یک مهره در امتداد آن حرکت می‌کند. در این نوع شیر رزوه‌ها استم در معرض جریان سیال قرار می‌گیرند. بنابراین، از این شیر در کاربری‌هایی استفاده میشود که فضا برای حرکت خطی اِستم محدود است و جریان سیال باعث فرسایش، خوردگی و خراب شدن متریال اِستم نمی‌شود. این شیر به نام شیر با رزوه داخلی نیز شناخته میشود.
کاربرد
• شیر کشویی تقریباً در اغلب کاربری‌ها مانند هوا، گاز، بخار، روغن، هیدروکربن و … استفاده میشود. • برخی از شیرهای کشویی خاص مانند شیر کشویی چاقویی در کاربری‌های نیمه مایع و پودری استفاده می‌شوند.
مزایا
• عملکرد خوبی دارد • افت فشار آن در حین کار بسیار کم است • می‌توان از اکثر شیرهای کشویی به صورت دو جهته استفاده کرد • این شیر برای استفاده در کاربری‌های با دما و فشار بالا مناسب بوده و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارد
معایب
• نمی‌توان از آن برای کنترل جریان استفاده کرد. • عملکرد آن آهسته است و باز و بسته شدنش زمان‌بر میباشد. که البته این ویژگی از جهت اینکه باعث کاهش احتمال بروز اثر چکشی سیال میشود، خوب است. • اگر آن را در حالت نیمه باز قرار دهید باعث ایجاد نویز و لرزش میشود. • به دلیل دسترسی محدود به نشیمنگاه تعمیر آن سخت‌تر است.
به سه روش می توان شیر کشویی را طبقه بندی کرد: ۱- نوع دیسک ۲- نوع اتصال و بونت ۳- نوع حرکت استم
این شیر نمی‌تواند تغییراتی که به دلیل مقدار سیال داخل لوله یا انبساط حرارتی در تراز نشیمنگاه صورت می‌گیرد را جبران کند. بنابراین امکان بروز نشتی در این نوع طراحی دیسک محتمل‌تر است. اگر از شیر کشویی گُوِه سخت در کاربری‌های با دمای بالا استفاده شود، گُوِه در معرض قفل حرارتی قرار می‌گیرد.
از معایب شیر کشویی با گُوِه انعطاف‌پذیر این است که مایع موجود در خط تمایل به جمع شدن در دیسک دارد. این امر باعث ایجاد خوردگی شده و نهایتاً دیسک را ضعیف می‌کند.
بونت رزوه ای – بونت پیچ و مهره ای – بونت جوشی – بونت پرِسی
در بحث پیرامون این مقاله شرکت کنید!