شیر گیوتینی

شیر گیوتینی یا چاقویی (Knife gate valve)، یکی از انواع شیرهای دروازه ای با دیسک صاف، صیقلی و تیز است که جهت قطع یا وصل تدریجی مسیر سیالات چسبنده، لجنی، خمیری یا حاوی ذرات معلق در صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار می گیرد.

شیرهای چاقویی به ویژه برای جابجایی دوغاب علاوه بر سیالات چسبناک، خورنده و ساینده ایده آل می باشند. این شیرها در حالت کاملا باز افت فشاری در خط ایجاد نمی کنند. همچنین با توجه به ویژگی هایی نظیر وزن نسبتا کم، تعمیر و نگهداری آسان، قیمت مناسب، طول عمر بالا، ساختار ساده و عدم نیاز به سرویس مداوم در طیف گسترده ای از صنایع کاربرد دارند.

مجرابند یا دیسک این شیرآلات به صورت عمود بر مسیر سیالات قرار می گیرد و با بالا یا پایین رفتن مسیر را باز یا بسته می کند. شیرهای گیوتینی با انواع اکچویتورهای اهرمی، گیربکسی، پنوماتیکی، هیدرولیکی و غیره در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب به کار می روند.

جهت خرید شیر گیوتینی باید به مواردی نظیر نوع سیال از نظر ناخالصی ها و ذرات جامدی که شیر مسیر آن را قطع و وصل می کند توجه نمایید. تجهیز صنعت نمایندگی خرید و فروش انواع شیر چاقویی در متریال مختلف نظیر فولادی و استیل همچنین با انواع عملگرهای دستی یا پنوماتیکی می باشد.

شیر گیوتینی یا چاقویی چیست؟

شیر چاقویی یا شیر گیوتینی Knife Gate Valve یکی از انواع شیر دروازه ای محسوب میشود که دارای مجرابند یا دیسک و ظاهر متفاوتی می باشد. آنها برای سرویس هایی که دارای حجم زیادی ذرات جامد هستند مانند شن و ماسه یا لجن، و سیالات با ویسکوزیته زیاد مورد استفاده قرار می گیرند.

این شیر هنگامی که کاملا باز است هیچ افت فشاری در خط لوله ایجاد نمی کند. لازم به توضیح است که شیر چاقویی تلاطم یا ضربه قوچی کمتری نسبت به سایر شیر های قطع و وصل مانند شیر توپی یا پروانه ای ایجاد  می کند. دلیل این موضوع این است که باز و بست شدن شیر گیوتینی به کندی و به تدریج صورت می گیرد.

به دلیل لبه‌های تیز دیسک دروازه‌ای که از میان سیال فرآیندی عبور می‌کند شیر چاقویی نیز نامیده می‌شود. شیرهای چاقویی به طور خاص برای کاربردهایی طراحی شده اند که در آن جداسازی قابل اعتماد دوغاب سنگین یا سیالات جامد مورد نیاز است و آنها را به یک جزء حیاتی در بسیاری از فرآیندهای صنعتی تبدیل می کند.

شیر چاقویی دارای حرکت خطی استم (Sliding Stem) است و حرکت عملگر دستی آن به صورت (Multi Turn) می باشد. به همین جهت به این نوع شیر sliding gate valve نیز می گویند.

شیرهای گیوتینی را بر اساس جهت جریان سیال و علامت روی بدنه شیر نصب نمایید. این شیرآلات معمولاً در صنایعی مانند نفت و گاز، خمیر و کاغذ، تصفیه فاضلاب، نیروگاه ها و فرآوری های شیمیایی که در آن قطع یا وصل سیالات سنگین با مواد جامد مورد نیاز است، استفاده می شوند.

ساختار شیر گیوتینی

این تجهیز مانند سایر انواع شیرهای دروازه ای (شیر کشویی) از یک بدنه فلزی که شامل مجرابند (دیسک)، سیت و سیت رینگ تشکیل می شود. قسمت بالای شیر شامل اکچویتور دستی یا اتوماتیک (پنوماتیکی یا الکتریکی)، استم، پکینگ و اورینگ ها است.

در شکل زیر اجزای داخلی یک شیر گیوتینی از نوع اتصال ویفری با عملگر دستی (فلکه ای) را مشاهده می کنید. در ادامه عملکرد هر یک از اجزای اصلی شیرهای چاقویی ذکر می شود.

• بدنه (Body): پوشش خارجی اصلی شیر که اجزای داخلی را در خود جای داده و ساختار شیر را فراهم می کند.
• دیسک (Gate): بخشی از شیر است که به سمت بالا و پایین حرکت می کند تا جریان سیال را از طریق شیر مسدود کرده یا اجازه دهد. در شیر چاقویی، این مجرابند دارای لبه های تیز است تا از این طریق سیال را بریده و روی سیت های شیر آب بندی شود.
• آب بندی (Seat): نشیمنگاه سطح آب بندی است که دیسک روی آن بسته می شود و تا هنگام بسته شدن شیر از عبور سیال و نشتی جلوگیری می کند.
• شفت (Stem): بخشی از شیر است که اکچویتور را به دیسک متصل می کند و گشتاور مورد نیاز برای باز و بسته شدن شیر را به دیسک را منتقل می کند.
• هندویل یا فلکه (Handwheel): اگر شیر به صورت دستی کار می کند، از یک فلکه برای چرخاندن استم و حرکت  دیسک  شیر استفاده می شود. 
• پکینگ (Packing): از پکینگ برای آب بندی فضای بین استم و بدنه شیر برای جلوگیری از نشتی در اطراف استم استفاده می شود.
• اتصالات فلنجی (Flange Connections): شیرهای چاقویی معمولاً دارای اتصال فلنجی برای اتصال به سیستم لوله کشی هستند که امکان نصب و نگهداری آسان را فراهم می کند.

عملکرد شیر گیوتینی

شیر چاقویی از بدنه ای با یک دیسک صاف و صیقلی تشکیل می شود که برای کنترل جریان سیالات عبوری از شیر به بالا و پایین حرکت می کند. هنگامی که شیر باز است، دیسک بلند می شود تا سیال از طریق شیر جریان یابد. اما هنگامی که شیر بسته می شود، دیسک پایین می آید تا جریان به طور کامل مسدود شود.

مکانیزم در شیر چاقویی به این صورت است که یک تیغه فلزی بصورت کاملا عمودی دقیقا مشابه گیوتین روی سیال فشار وارد می کند و مسیر جریان سیال را می بندد. این نوع شیر به صورت تدریجی باز و بسته می شوند و مانند شیر دروازه ای برای سرویس های قطع و وصل مورد استفاده قرار می گیرند.

شیرهای گیوتینی با انواع اکچویتورهای مختلفی بر اساس نوع کاربرد مورد استفاده قرار می گیرند. آنها را می توان به صورت دستی با استفاده از یک فلکه دستی یا به طور خودکار با اکچویتورهای پنوماتیکی یا برقی برای کنترل از راه دور یا خودکار به کار برد.

به عنوان مثال در شیر چاقویی با عملگر دستی اپراتور تنها با چرخش فلکه، استم شیر که متصل به مجرابند است را بالا و پایین می کند و  در نهایت با چرخش فلکه شیر باز یا بسته می شود. تیغه یا دیسک شیر چاقویی به صورت نیمه باز دچار فرسایش و آسیب دیدگی خواهد شد به همین دلیل از آنها در صنایع برای سرویس های تنظیم و کنترل جزیان استفاده نمی شود.

انواع اکچویتور یا عملگر شیر گیوتینی

شیر گیوتینی هم با عملگر دستی هندویل دار و هم به صورت اتوماتیک در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. شیر چاقویی معمولا در سایز های بزرگ تر از 12 اینچ جهت سهولت استفاده و تامین گشتاور مورد نیاز به صورت گیربکسی تولید می شود.

به دلیل سرعت عملکرد نسبتا پایین در این نوع شیرها، اگر بخواهید سرعت باز و بست شدن شیر را افزایش دهید و نیروی انسانی و اپراتور را حذف کنید باید از اکچویتورهای اتوماتیک استفاده کنید. میتوان برای مکانیزه کردن شیر کشویی عملگر پنوماتیکی یا عملگر الکتریکی روی آن نصب کرد.

در نظر داشته باشید با نصب انواع اکچویتورهای عمدتا پنوماتیکی یا الکتریکی این شیر به صورت خودکار یا اتوماتیک عمل میکند و دخالت اپراتور یا نیروی انسانی در شیر گیوتینی با اکچویتورهای اتوماتیک حذف خواهد شد. همچنین با نصب عملگرهای اتوماتیک سرعت باز و بست شدن شیر نیز به میزان قابل توجهی افزایش پیدا خواهد کرد.

شیر چاقویی را میتوان با استفاده از اکچویتورهای مختلف برای کنترل باز و بسته شدن دیسک استفاده کرد. برخی از انواع متداول عملگرهای مورد استفاده با شیرهای چاقویی به شرح زیر است:

• 1.شیر گیوتینی با اکچویتور دستی: ساده ترین شکل فعال سازی که در آن اپراتور به صورت دستی یک فلکه دستی را می چرخاند تا شیر را باز یا بسته کند.
• 2.شیر گیوتینی با اکچویتور پنوماتیک: این عملگرها به صورت فنر برگشتی یا سینگل اکت و  دابل اکت از فشار هوا برای حرکت  دیسک در یک جهت (باز یا بسته) استفاده می کنند.
• 3.شیر گیوتینی با اکچویتور برقی: اکچویتورهای برقی یا الکتریکی از یک موتور الکتریکی برای باز و بسته شدن شیر استفاده می کنند.

 

انواع شیر گیوتینی

شیرهای گیوتینی بر اساس نوع تیغه یا مجرابند به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند:

1. شیر گیوتینی تک تیغه (Single Blade): این مدل شیر از یک تیغه لبه تیز برای برش و  آب بندی روی صندلی در بدنه شیر استفاده می کند. همچنین مناسب سرویس های با فشار پایین است.
2. شیر گیوتینی دو تیغه (Double Blade): این مدل شیر گیوتینی دارای دو تیغه برای آب بندی بهتر و کنترل جریان سیالات است. هنگامی که شیر بسته است هر دو تیغه به هم می رسند تا آب بندی ایمن تری در برابر نشیمنگاه شیر ایجاد کنند و احتمال نشتی را به حداقل برسانند.

متریال شیر گیوتینی

در انتخاب متریال یا جنس قطعات یک شیر، پارامترها و فاکتورهای بسیار مهمی تاثیرگذار هستند. نوع سیال فرآیندی از نظر خورندگی یا غیر خورندگی آن، دما و فشار فرآیندی، مقدار ویسکوزیته و چگالی سیال فرآیندی و بسیاری از پارامترها همه در انتخاب متریال مناسب در یک شیر باید مورد بررسی قرار گیرد.

بدنه شیر گیوتینی معمولآ از متریال های چدنی (GGG40 یا GG25)، فولادی یا استیل تولید می شود. جنس تیغه یا دیسک شیر چاقویی به دلیل تماس با سیال و تحمل دما و فشار سیال باید حداقل از متریال استنلس استیل استیل یا فولاد با پوشش های کرم و آلومینیوم برنز تولید شود.

شافت یا همان استم شیر چاقویی از متریال استیل یا فولاد تولید می شود که برای مقاوم سازی آن در برابر سایش و فشار باید عملیات حرارتی روی آن انجام بگیرد.

اتصال به خط لوله در شیر گیوتینی در مدل های لاگ تایپ و ویفری از سایز “2 تا “36 در کلاس فشاری 150 مطابق استاندارد ASME B16.5 و و بر اساس استاندارد EN1092 در کلاس های فشاری PN10, PN16, PN6 تولید می شوند.

این شیرها به دلیل اینکه اتصال ویفری یا لاگ دارند دارای وزن کمتری هستند. از نظر ابعادی نسبت به سایر شیرآلات صنعتی و شیر دروازه ای فضای کمتری اشغال می کنند.

 

مکانیزم آب بندی شیر گیوتینی

دیسک استنلس استیل در داخل بدنه Knife gate valve بین سیت هایی از جنس لاستیک EPDM یا NBR یا تفلون PTFE در تمام بدنه آب بندی بسیار خوبی را ایجاد خواهد کرد. هنگامی که شیر بسته می شود، دیسک با سیت یا نشیمنگاه  تماس پیدا می کند و به طور موثر جریان  سیال را مسدود می کند.

این مکانیسم آب بندی برای مقاومت در برابر فشار سیال در خط لوله طراحی شده است و اطمینان حاصل می کند که هیچ نشتی که به طور بالقوه می تواند باعث مشکلات عملیاتی یا نگرانی های زیست محیطی شود وجود ندارد.

دیسک Stainless Steel از دو طرف کاملا پولیش و صیقلی است تا از یک حرکت نرم و روان برخوردار باشد. در قسمت انتهایی تراشکاری شده تا به صورت تیغه ای در داخل  سیال غلیظ و جامد و پودری نفوذ کند و به بستن مناسب شیر کمک کند.

کاربردهای شیر گیوتینی 

شیر چاقویی به طور خاص برای برآوردن نیازها در برخی از سخت ترین شرایط طراحی می شوند و دارای یک تیغه تیز برای برش مایعات غلیظ با ویسکوزیته بالا است.

شیرهای گیوتینی به ویژه در کاربردهای فاضلاب که در آن خوردگی حائز اهمیت است به کار می روند. بنابراین، علاوه بر طراحی شیر بهینه‌سازی شده برای سیالات دوغاب، داشتن دیسک از متریال استنلس استیل مفید است. زیرا این امر باعث می‌ شود که آسیب‌ های ناشی از خوردگی کمتر شود و در نتیجه نیاز به تعمیر و نگهداری یا حتی تعویض کمتری دارد.

توجه داشته باشید شیرهای چاقویی تنها برای کاربردهای قطع یا وصل جریان به کار روند که نیاز به موقعیت کاملاً باز یا کاملاً بسته دیسک دارند. اما با توجه به فرسایش دیسک در حالت نیمه باز در کاربردهای کنترل یا تنظیم جریان استفاده نمی شوند.

در شکل زیر نمونه ای از شیر گیوتینی همراه با اکچیویتور پنوماتیکی (بادی) را مشاهده می کنید که توسط فلنج در خط لوله نصب شده است.

 

علاوه بر این مجرابند یا دیسک در شیر گیوتینی به گونه ای طراحی می شود که به تدریج باز یا بسته شود تا از پدیده ضربه قوچ (water hammer) جلوگیری کند. برخی دیگر از کاربردهای رایج شیر گیوتینی در صنایع گوناگون عبارتنداز:

• صنایع آب و فاضلاب
• صنایع سد سازی و نیروگاهی
• صنایع دارویی و غذایی
• صنایع شیمیایی
• کارخانجات فولاد و سیمان
• صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی
• صنایع نفت و گاز

مزایای شیر گیوتینی (شیر چاقویی)

شیر گیوتینی دارای مزایای متعددی است به همین دلیل در طیف وسیعی از صنایع فرآیندی که دارای سیال با ویسکوزیته بالا و ذرات معلق می باشد به کار می روند. در ادامه مزایای شیر گیوتینی ذکر می شود:

1. آب بندی در شیر گیوتینی در هر دو طرف دیسک و با دقت بالایی انجام می شود.
2. در شیر چاقویی هم امکان اتوماتیک کردن شیر و عدم نیاز به اپراتور وجود دارد و هم میتوان با عملگر های دستی آنها را باز و بسته نمود.
3. تعمیرات و نگهداری این شیر کم هزینه می باشد و به سادگی قابل انجام است.
4. هنگامی که شیر کاملآ باز می باشد هیچ گونه افت فشاری در خط لوله ایجاد نخواهد کرد و حداکثر حجم سیال را عبور می دهد.
5. به شدت مناسب برای قطع و وصل جریان سیالاتی که دارای حجم زیادی از ناخالصی مثل الیاف و جلبک و شن و ماسه و سیمان و … می باشد.
6. این شیر دارای ساختار ساده، کم حجم و سبک است و با انواع اکچویتورهای مختلف قابل استفاده است.

تفاوت شیر دروازه ای و گیوتینی

هر دو نوع شیر در درجه اول برای سرویس‌ های on-off طراحی می شوند که در آن دیسک شیر کاملاً باز یا کاملاً بسته است. کاربرد هیچ یک از اینها برای تنظیم جریان توصیه نمی شود. زیرا وقتی سیال به دیسک نیمه بسته فشار می آورد، لرزش ایجاد می شود و در نهایت موجب فرسایش دیسک و سیت می شود.

همچنین، هر دو نوع شیر دروازه ای (gate valve) طوری طراحی شده اند که به آرامی باز و بسته می شوند تا خطر  ضربه قوچ را کاهش دهند. شیرهای دروازه ای برای سیالات بسیار چسبناک طراحی نشده اند، اما شیرهای چاقویی برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب می باشند.

یکی از تفاوت‌های این دو شیر در این است که شیر چاقویی اغلب دارای یک دیسک تیز برای برش بهتر دوغاب و سیالات چسبناک است. همچنین شیر چاقویی نوعی شیر دروازه ای است و شکل زیر هر دو نوع شیر دروازه ای و مجرابند آنها نشان می دهد.

علاوه بر این نوع مجرابند در آنها متفاوت است و  شیر گیوتینی در مقایسه با شیر دروازه ای وزن کمی دارد. شیرهای گیوتینی معمولا در تصفیه خانه‌های فاضلاب، کارخانه‌های شیمیایی، معدن، کارخانه‌های سیمان و همچنین در بسیاری از کاربردهای صنعتی دیگر یافت می‌شوند.

اما شیرهای دروازه ای معمولا در شبکه‌های آب آشامیدنی، شبکه‌های توزیع و ایستگاه‌های پمپ آب آشامیدنی به کار می روند. هر دو نوع شیر با هدف کنترل جریان در سیستم های پایپینگ استفاده می شوند با این حال بر اساس ویژگی ها مزایای متفاوت هر نوع را برای مصارف صنعتی خاص بر اساس الزامات سیستم مناسب تر می کند.

عوامل تاثیرگذار بر قیمت شیر گیوتینی

قیمت شیرهای گیوتینی علاوه بر شرایط بازار و نوسانات دلار تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد. برخی از مهمترین این عوامل در موارد زیر بیان می شود:

متریال: 

مواد به کار رفته در ساخت شیر گیوتینی ​​می تواند به طور قابل توجهی بر قیمت آن تأثیر بگذارد. توجه داشته باشید که متریال شیر با توجه به نوع سیال و دمای فرآیندی انتخاب می شود.

شیرهای ساخته شده از موادی مانند استنلس استیل معمولاً به دلیل تفاوت در هزینه و ویژگی های عملکرد، گران تر از شیرهای چدن یا فولاد کربنی هستند.

اتصالات:

روش اتصال مورد نیاز برای نصب شیر، مانند اتصالات فلنجی، ویفری، یا لاگ، بر اساس پیچیدگی اتصالات و مواد مورد استفاده بر قیمت تأثیر می گذارد. علاوه بر این سایز اتصالات نیز بر قیمت تاثیرگذار است و معمولا سایزهای بزرگتر قیمت های بالاتری دارند.

برند سازنده:

برندهای معتبر با شهرت کیفیت و قابلیت اطمینان ممکن است در مقایسه با تولیدکنندگان کمتر شناخته شده قیمت های بالاتری داشته باشند. شهرت سازنده و گارانتی ارائه شده می تواند بر قیمت تأثیر بگذارد. 

گواهینامه و تاییدیه ها:

شیرهایی که استانداردهای صنعتی یا گواهینامه های خاص مانند استانداردهای API، ANSI یا ISO را دارند، ممکن است به دلیل تست های اضافی و فرآیندهای تضمین کیفیت درگیر قیمت بالاتری داشته باشند.

اندازه و رتبه بندی فشار:

اندازه و رنج فشار شیر در تعیین قیمت آن نقش دارد. شیرهای با سایز نامی بزرگتر یا فشار بالاتر معمولاً به مواد و ساخت دقیق بیشتری نیاز دارند که منجر به هزینه های بالاتر می شود.

نوع اکچویتور:

نوع مکانیزم عملگر مورد استفاده با شیر، اعم از دستی، پنوماتیک، الکتریکی یا هیدرولیک، می تواند بر هزینه کلی تأثیر بگذارد. شیرهای خودکار با اکچویتورهای پنوماتیک یا برقی نسبت به شیرهای دستی گران‌تر هستند.

در نظر گرفتن این عوامل می تواند به درک اینکه چرا قیمت ها در مدل ها و برندهای مختلف شیر چاقویی متفاوت است کمک کند. هنگام انتخاب یک شیر گیوتینی ضروری است که این عوامل را با الزامات خاص کاربرد مورد نظر بررسی نمایید تا بهترین گزینه را بر اساس بودجه و نیازهای فنی خریداری کنید.

خرید و فروش شیر گیوتینی

هنگام خرید و انتخاب شیر گیوتینی پارامترهای بسیاری باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال باید به نوع سیال فرآیندی، میزان خورندگی سیال به جهت انتخاب متریال مناسب دیسک شیر، سایز خط لوله، نوع عملگر و گشتاوی که شیر برای باز و بسته شدن به آن نیاز دارد توجه شود.

تجهیز صنعت با بیش از دو دهه سابقه درخشان، یکی از شرکت های فعال در تامین تجهیزات و واردات قطعات صنعتی در حوزه تجهیزات برق و ابزار دقیق، اتوماسیون صنعتی، شیرآلات صنعتی و پایپینگی، تجهیزات آزمایشگاهی و آنالایزرهای شیمیایی، تجهیزات کالیبراسیون و تست و اندازه گیری پرتابل است.

این فروشگاه بزرگ و مطمئن جهت افزایش سطح کیفی صنایع انواع شیرآلات صنعتی و پایپینگی شامل انواع کنترل ولو، شیر یکطرفه یا چک ولو، شیر گیوتینی، شیر بشقابی، شیر کشویی، شیر سماوری، شیر توپی و شیر پروانه ای را با بهترین کیفیت به فروش می رساند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید، مشاوره فنی و استعلام قیمت شیر گیوتینی و قیمت شیر کشویی با کارشناسان فنی و فروش ما تماس بگیرید.