مقدمه
شیرآلات صنعتی یکی از اصلیترین تجهیزات کنترل جریان در هر سیستم انتقال سیال محسوب میشوند. در میان تمام مدلهای موجود، شیرآلات پروانهای یا Butterfly Valve بهدلیل ساختار ساده، کارایی بالا و هزینه مقرونبهصرفه، جایگاهی ویژه در صنایع آب، فاضلاب، تهویه، نفت، انرژی و پروژههای پایپینگ دارد.
اگرچه ظاهر شیر پروانهای ساده بهنظر میرسد، اما انتخاب اشتباه آن میتواند باعث مشکلاتی مثل نشتی، افت فشار شدید، خرابی زودرس سیت یا حتی ازکارافتادن یک خط لوله شود. بنابراین برای مهندسان، پیمانکاران و کارفرماها، شناخت انواع باترفلای ولو، استانداردهای تولید، ساختار داخلی و تفاوتهای عملکردی آن یک نیاز ضروری است.
این مقاله یک مرجع جامع و فنی برای بررسی انواع شیر پروانهای—از جمله مدلهای ویفری، فلنجدار، گیربکسی، اهرمی، چدنی، استنلس استیل و نسخههای مجهز به عملگرهای برقی و پنوماتیک—و همچنین نکات کلیدی در انتخاب، نصب و نگهداری آن است.
شیر پروانهای چیست و چگونه کار میکند؟
شیر پروانهای با یک دیسک گرد که در مرکز بدنه قرار دارد، جریان را کنترل میکند. با چرخش ۹۰ درجهای دیسک، وضعیت کاملاً باز یا بسته ایجاد میشود. این ساختار ساده باعث شده که شیر پروانه ای (باترفلای ولو) در خطوط با دبی بالا، بهخصوص در سامانههای آب و تهویه، بسیار پرکاربرد باشد.
مزایای اصلی شیر پروانهای:
- وزن کمتر نسبت به شیر کشویی
- نصب سریع و آسان
- قیمت اقتصادی
- امکان عملکرد سریع
- افت فشار کم در حالت نیمهباز یا باز کامل
- مناسب برای اتوماسیون صنعتی (بهکمک عملگرهای برقی/پنوماتیک)
انواع شیرآلات پروانهای در بازار ایران و تحلیل فنی کاربرد آنها
۱. شیر پروانهای ویفری (Wafer Type)
پرکاربردترین مدل برای پروژههای آب، فاضلاب و HVAC.
مزایا:
- وزن پایین و حمل آسان
- قیمت مناسب برای پروژههای وسیع
- نصب بین دو فلنج استاندارد
- مناسب فشارهای پایین تا متوسط
کاربردها:
خطوط ساختمان، سیستمهای تهویه، لولههای آب شهری، فاضلاب سبک
۲. شیر پروانهای فلنجدار (Flanged Type)
مناسب برای خطوط حساس و فشارهای بالاتر.
مزایا:
- استحکام بالاتر
- آببندی بهتر در فشارهای PN16 تا PN25
- مقاومت بیشتر در ضربهچکش (Water Hammer)
کاربردها:
صنایع سنگین، خطوط اصلی انتقال، تصفیهخانهها
۳. شیر پروانهای گیربکسی (Gearbox Type)
برای سایزهای بالاتر از DN200 و فشارهای صنعتی ضرورت دارد.
مزایا:
- باز و بسته شدن نرم و ایمن
- نیاز به نیروی کمتر
- مناسب برای نقاطی که عملیات دستی دشوار است
کاربردها:
شبکه آبرسانی شهری، پمپاژ، مخازن، خطوط فشار بالا
۴. شیر پروانهای اهرمی (Lever Type)
مناسب سایزهای کوچک و کاربردهای سریع.
مزایا:
- عملکرد بسیار سریع
- قیمت پایین
- مناسب برای قطع و وصلهای مکرر
کاربردها:
خطوط فرعی، ایستگاههای کوچک، سیستمهای داخلی ساختمان
۵. شیر پروانهای با عملگر برقی یا پنوماتیک
این گروه در پروژههای اتوماسیون و صنایع گسترده جایگاه ویژهای دارد.
عملگر برقی:
- مناسب کنترل موقعیت (Position Control)
- قابل اتصال به سیستمهای BMS و PLC
- سرعت متوسط
عملگر پنوماتیک:
- سرعت بسیار بالا
- مناسب محیطهای انفجاری یا پرخطر
- هزینه نگهداری کمتر نسبت به برقی
متریال و ساختار بدنه؛ چرا چدن همچنان پرفروش است؟
در بازار ایران، شیر پروانهای چدنی همچنان رایجترین انتخاب است. دلیل این محبوبیت:
- مقاومت مناسب در برابر خوردگی آب
- قیمت پایینتر نسبت به فولاد و استنلس استیل
- تحمل فشار مناسب تا PN16
- دسترسی آسان در تولید داخل
با این حال در صنایع شیمیایی، دماهای بالا و سیالات خورنده، چدن مناسب نیست و باید از استنلس استیل ۳۱۶، کربن استیل یا آلیاژهای تخصصی استفاده شود.
سیت (Seat) مناسب؛ مهمترین عامل جلوگیری از نشتی
سیت نقطه تماس دیسک با بدنه است و کیفیت آن تعیین میکند آیا شیر در فشار واقعی نشتی صفر خواهد داشت یا خیر.
انواع سیت و کاربرد هرکدام:
- EPDM → آب آشامیدنی، آب خام، فاضلاب
- NBR → سیالات روغنی، مشتقات نفتی
- Viton → مواد شیمیایی و دماهای بالاتر از ۱۲۰ درجه
- PTFE (تفلون) → خطوط اسید، مواد خورنده قوی
انتخاب نادرست سیت، یکی از رایجترین دلایل خرابی زودهنگام باترفلای ولو در پروژههای ایران است.
| نوع شیر پروانهای | فشار قابلتحمل | سایز مناسب (DN) | مکانیزم عملکرد | کاربردهای رایج | مزایای کلیدی |
|---|---|---|---|---|---|
| ویفری (Wafer) | PN6–PN16 | ۵۰–۳۰۰ | اهرم / گیربکسی | آب، HVAC، فاضلاب سبک | وزن کم، نصب سریع |
| فلنجدار (Flanged) | PN10–PN25 | ۸۰–۱۰۰۰ | گیربکسی / عملگر | خطوط اصلی، صنایع سنگین | استحکام بالا، آببندی بهتر |
| اهرم (Lever) | PN6–PN16 | ۵۰–۱۵۰ | دستی | خطوط فرعی، ساختمان | سرعت عملکرد بالا، کمهزینه |
| گیربکسی (Gearbox) | PN10–PN25 | ۲۰۰–۱۲۰۰ | دستی / عملگر | مخازن، پمپاژ، فشار بالا | کنترل نرم، نیاز نیروی کمتر |
| اکچویتوردار (برقی/پنوماتیک) | تا PN25 | ۵۰–۱۲۰۰ | برقی / پنوماتیک | اتوماسیون، صنایع نفت و گاز | کنترل از راه دور، مناسب BMS |
نکات نصب شیر پروانهای؛ جایی که بیش از ۷۰٪ خطاها رخ میدهد
۱. شیر هنگام نصب باید کاملاً باز باشد.
۲. لولهها باید همراستا باشند.
۳. پیچها بهصورت ضربدری سفت شوند.
۴. گسکت مناسب انتخاب شود (بهویژه در مدل ویفری).
۵. از ضربه مستقیم به بدنه یا دیسک جلوگیری شود.
هر یک از خطاهای بالا میتواند بهترین شیر چدنی یا حتی استیل و فولاد را تخریب کند.
سرویس و نگهداری دورهای
در پروژههای آب و فاضلاب پیشنهاد میشود:
- هر ۶ ماه عملکرد شیر بررسی شود
- سیت و دیسک بازدید شوند
- گیربکسها گریسکاری شوند
- عملگرهای برقی/پنوماتیک کالیبره شوند
این کارها میتواند عمر شیر را ۲ تا ۴ برابر افزایش دهد.
خرید اینترنتی شیرآلات پروانهای
همیشه یافتن محصولات باکیفیت با قیمت رقابتی و مناسب یک چالش بوده است. در شرکت ریتاپی با انتخاب محصولات گسترده و متنوع، تجربه یک خرید آنلاین برای کاربران اختصاص یافته است.
آیا شیر پروانهای همیشه بهترین انتخاب است؟
خیر. در شرایط زیر استفاده از باترفلای ولو توصیه نمیشود:
- سیالات بسیار غلیظ
- دمای بسیار بالا
- خطوط با رسوب شدید
- نیاز به کنترل بسیار دقیق (Control Valve تخصصی لازم است)
اما در بیش از ۷۰٪ پروژههای آب و فاضلاب، شیر پروانهای بهترین گزینه است.
جمعبندی
بهطور کلی انتخاب نوع مناسب شیرآلات پروانهای (Butterfly Valve) در هر پروژه به مجموعهای از عوامل شامل فشار کاری، سایز خط، نوع سیال، نیاز به دقت کنترل، شرایط فرآیندی و الزامات صنایع وابسته است. نتایج مقایسه فنی نشان میدهد که شیرهای ویفری گزینهای اقتصادی و سبک برای کاربردهای عمومی هستند، در حالی که مدلهای فلنجدار و گیربکسی برای فشارهای بالاتر، خطوط حیاتی و کاربردهای صنعتی سنگین مناسبترند. همچنین در سیستمهایی که نیاز به کنترل خودکار، عملکرد از راه دور یا یکپارچهسازی با BMS وجود دارد، شیرهای اکچویتوردار بهترین انتخاب محسوب میشوند.
در نهایت، موفقیت و پایداری عملکرد شبکه انتقال سیالات زمانی تضمین میشود که مهندسان در مرحله انتخاب تجهیزات، پارامترهای فنی را با دقت بررسی کرده و نوع شیر را با شرایط واقعی فرآیند منطبق سازند. این رویکرد علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان سیستم، موجب کاهش هزینههای تعمیرات و بهبود ایمنی عملیاتی خواهد شد.
سؤالات متداول (FAQ)
۱. بهترین نوع شیر پروانهای برای خطوط آب شهری چیست؟
معمولاً مدل چدنی ویفری یا فلنجدار PN16 بهترین انتخاب است
۲. تفاوت مدل ویفری و فلنجدار چیست؟
ویفری سبکتر و اقتصادیتر است، اما فلنجدار برای فشارهای بالا و خطوط حساستر مناسب است.
۳. اکچویتور برقی بهتر است یا پنوماتیک؟
- برقی → کنترل دقیق، مناسب BMS
- پنوماتیک → سرعت بالا، مناسب محیطهای خطرناک
