شیر پروانه ای ویفری چیست؟
شیر پروانه ای ویفری (Wafer type) یکی از رایج ترین و پرکاربردترین انواع شیر پروانه ای است که برای قطع و وصل یا کنترل جریان سیال در خطوط لوله به کار می رود. مزایایی نظیر طراحی ساده، وزن کم، هزینه مناسب و سهولت نصب باعث شده این نوع شیر جایگاه ویژه‌ای در کاربردهای مختلف صنعتی پیدا کند.
در ساختار این شیر، یک دیسک گرد روی محور مرکزی قرار گرفته است که با چرخش آن، مسیر عبور سیال باز یا بسته می شود. اتصال ویفری به این معناست که شیر مستقیماً بین دو فلنج واقع شده و با پیچ و مهره محکم می گردد، بدون آن که به فضای زیادی برای نصب نیاز باشد. این ویژگی امکان تعویض یا جایگزینی آسان آن را فراهم می کند.
شیر پروانه‌ای ویفری به دلیل نیاز کم به نگهداری و طول عمر متناسب با هزینه، در بسیاری از تأسیسات شهری مانند شبکه های آب‌رسانی و سیستم‌های فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، معمولاً در سایزهای کوچکتر از 12 اینچ تولید شده و برای فشارهای بالا توصیه نمی شود.
در ادامه این مقاله به بررسی ساختار، عملکر، انواع، مزایا، محدودیت ها، کاربردها، قیمت و خرید شیر پروانه ای ویفری می پردازیم تا با مطالعه این مقاله بهترین انتخاب را برای پروژه های صنعتی خود داشته باشید.
اجزای اصلی شیر پروانه ای ویفری
شیر پروانه ای ویفری از اجزای مختلفی تشکیل شده است که در ادامه به معرفی اجزای اصلی آن می پردازیم:
بدنه (Body)
بدنه، بخش اصلی ساختار شیر است که تمام قطعات داخلی را در بر می گیرد. این قسمت باید در برابر فشار، دما و خوردگی ناشی از سیال مقاوم باشد.
به همین دلیل، بر اساس کاربرد و نوع سیال، بدنه می تواند از جنس چدن خاکستری، چدن داکتیل، فولاد کربنی، استنلس استیل، یا آلیاژهای مقاوم به خوردگی ساخته شود. در اتصال ویفری، طراحی بدنه به گونه‌ای است که کاملاً بین دو فلنج قرار گرفته و با پیچ و مهره به آن ها فشرده می شود.
دیسک (Disk)
دیسک یا پروانه وظیفه اصلی کنترل یا قطع و وصل جریان سیال را بر عهده دارد. این بخش به وسیله محور (Stem) به عملگر متصل است و با چرخش آن، زاویه عبور سیال تغییر می کند.
انتخاب جنس دیسک (مثل استنلس استیل، چدن با روکش اپوکسی، آلومینیوم برنزی) بر اساس نوع سیال، دما، فشار و میزان مقاومت به خوردگی انجام می شود.
استم (Stem)
استم یا محور انتقال حرکت، رابط بین عملگر و دیسک شیر است. این میله نازک باید از موادی ساخته شود که استحکام مکانیکی بالا و مقاومت در برابر خوردگی داشته باشند، مانند فولاد ضدزنگ یا فولاد آلیاژی. آب بندی اطراف استم معمولاً با پکینگ یا اورینگ انجام می شود تا از نشتی سیال به بیرون جلوگیری شود.
نشیمنگاه (Seat)
نشیمنگاه قسمتی است که دیسک در حالت بسته با آن تماس پیدا کرده و مسیر عبور سیال را کاملاً مسدود می کند. متریال نشیمنگاه می تواند نرم (مثل EPDM، NBR، PTFE) یا فلزی (Metal Seat) باشد.
- سیت نرم (Soft Seat) مناسب فشارها و دماهای کم تا متوسط و شرایطی است که آب بندی 100٪ نیاز است.
- سیت فلزی (Metal Seat) مناسب فشار و دمای بالا یا سرویس های ساینده که عمر طولانی تری نسبت به نشیمنگاه نرم دارند.
عملگر (Actuator)
عملگر تجهیزی است که نیروی باز و بسته کردن دیسک را فراهم می کند. انتخاب نوع عملگر به سایز شیر، فضای نصب، دفعات عملکرد و شرایط سیستم بستگی دارد. انواع رایج عبارتند از:
- اهرم دستی (Lever): برای سایزهای کوچک و کنترل دستی سریع
- گیربکسی (Gearbox): برای سایزهای بزرگ تر جهت کاهش نیروی لازم و کنترل دقیق تر
- اکچویتور پنوماتیک: استفاده از هوای فشرده برای عملکرد سریع و قابل اتوماسیون
- اکچویتور برقی: برای کنترل از راه دور و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی
عملکرد شیر پروانه ویفری
شیر پروانه‌ای ویفری از نوع شیرآلات ربع گرد (Quarter Turn) است که با تنها 90 درجه چرخش، امکان باز یا بسته کردن کامل مسیر جریان را فراهم می کند.
در حالت باز، دیسک به موازات مسیر حرکت سیال قرار می گیرد و حداقل مقاومت را ایجاد می کند، در نتیجه سیال آزادانه عبور می کند. در وضعیت بسته، دیسک به صورت عمود بر جریان قرار می گیرد و مسیر عبور را به طور کامل مسدود می کند.
عملکرد این شیر بر پایه حرکت چرخشی دیسک درون بدنه است. زمانی که دیسک به تدریج از حالت بسته به سمت باز حرکت می کند، میزان عبور سیال بر اساس زاویه بازشدگی آن تغییر می یابد و امکان کنترل نسبی جریان فراهم می شود. دقت در باز و بسته کردن دیسک، به ویژه در سیستم هایی که نیاز به تنظیم دقیق جریان دارند، اهمیت بالایی دارد.
ساختار و نحوه اتصال ویفری باعث می شود این شیر مستقیماً بین دو فلنج نصب گردد و نیازی به فضای اضافی نداشته باشد. همین موضوع باعث شده انتخابی بهینه برای سیستم‌هایی با فضای محدود محسوب شود. با این حال، به دلیل وابستگی کامل به فشار دو فلنج برای نگهداری، نمیتوان از آن به عنوان انتهای خط (End of Line) استفاده کرد.
انواع شیر پروانه ای ویفری
شیر پروانه‌ای ویفری را میتوان بر اساس جنس بدنه، نوع عملگر و نوع سیت در انواع زیر طبقه بندی کرد:
بر اساس متریال بدنه (Material)
شیر پروانه‌ای ویفری فولادی (Cast Steel): از فولاد کربنی مانند ASTM A216 WCB ساخته می شود و مناسب برای شرایط سخت صنعتی با فشار و دمای بالا است. این شیرها مقاومت خوبی در برابر خوردگی و سایش دارند و در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد گسترده ای دارند.
شیر پروانه‌ای ویفری استیل (Stainless Steel): بدنه و دیسک از فولاد ضدزنگ (304 یا 316) که مقاومت بسیار بالایی در برابر سیالات خورنده و دماهای بالا دارند. این مدل انتخابی عالی برای صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی است.
شیر پروانه‌ای ویفری چدنی (Cast Iron / Ductile Iron): شیر پروانه ای از چدن خاکستری یا داکتیل که قیمت پایین تری دارد و برای فشار و دمای متوسط مناسب است. این مدل بیشتر در سیستم های آب‌رسانی، سرمایش و تهویه به کار می رود.
شیر پروانه‌ای ویفری برنزی (Bronze): این شیرها برای انتقال آب و سیالات غیرخورنده استفاده می شوند. بدنه آنها از برنز ساخته شده و مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند.
بر اساس نوع عملگر (Actuator)
- اهرم دستی (Lever Operated): این شیرها با استفاده از یک دسته یا چرخ دستی کنترل می شوند و برای شیرهای کوچک و کم فشار مناسب هستند. این شیرها هزینه کمتری نسبت به سایر مدلها دارند و نیازی به منبع انرژی خارجی ندارند.
- گیربکسی (Gearbox Operated): با اضافه شدن گیربکس دستی، نیروی مورد نیاز برای چرخش دیسک کاهش یافته و برای سایزهای بزرگتر و فشارهای بالاتر به کار می رود.
- اکچویتور برقی (Electric): این شیرها با استفاده از موتورهای الکتریکی کنترل می شوند و برای سیستم های اتوماسیون شده مناسب هستند. این شیرها امکان کنترل از راه دور را فراهم می کنند.
- اکچویتور پنوماتیک (Pneumatic): با استفاده از هوای فشرده برای عملکرد سریع و قابل اعتماد، کاربرد در خطوط تولیدی که نیاز به باز و بسته شدن مکرر و پرسرعت دارند.
بر اساس نوع سیت (Seat)
- سیت فلزی (Metal Seat): این مدل مناسب برای دما و فشار بالا، مقاوم در برابر سایش، شوک حرارتی و شرایط ساینده؛ هرچند آب بندی 100٪ در این نوع کمتر از سیت نرم است.
- سیت نرم (Soft Seat): از متریال هایی مانند EPDM، NBR یا PTFE تولید می شوند که آب بندی کامل و نشتی صفر را فراهم می کنند، ولی برای دماهای بسیار بالا مناسب نیستند. این مدل بهترین انتخاب برای آب، هوا و سیالات غیرخورنده با فشار متوسط است.
مزایای شیر پروانه ای ویفری
- طراحی ساده و قطعات کمتر نسبت به سایر شیرآلات
- وزن سبک و حمل و نصب آسان
- قیمت اقتصادی در مقایسه با مدل‌های مشابه
- نصب سریع و آسان بدون نیاز به قطعات اضافی
- نیاز به فضای کم در خط لوله به دلیل اتصال ویفری
- نگهداری کم هزینه و طول عمر مناسب
- کاربرد گسترده در صنایع آب، فاضلاب، تهویه و سیستم‌های با فشار متوسط
- عملکرد سریع به دلیل مکانیزم ربع گرد
- قابلیت استفاده با عملگرهای مختلف (دستی، گیربکسی، برقی، پنوماتیکی)
معایب و محدودیت های شیر پروانه ای ویفری
- عدم قابلیت استفاده به‌عنوان انتهای خط (End of Line) به دلیل وابستگی کامل به دو فلنج برای نگهداری
- محدودیت فشار کاری؛ مناسب فشارهای بالا نیست
- سایزبندی محدود معمولاً تا حداکثر 12 اینچ
- احتمال ایجاد افت فشار به دلیل قرار گرفتن دیسک در مسیر جریان حتی در حالت باز
- مقاومت کمتر در برابر شرایط خورنده یا ساینده شدید نسبت به برخی انواع شیرآلات صنعتی
- حساسیت به تغییرات دمای بسیار بالا در مدل‌های با نشیمنگاه نرم
- نیاز به تراز دقیق در نصب برای عملکرد صحیح و جلوگیری از نشتی
کاربرد شیر پروانه ای ویفری
باترفلای ولو ویفری در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از کاربردهای اصلی آن عبارتند از:
- در صنایع نفت و گاز برای کنترل جریان مایعات مختلف مانند نفت خام، گاز طبیعی، آب شور و غیره
- صنایع شیمیایی، برای کنترل جریان محلول ها، مواد شیمیایی و مواد خوراکی
- در صنایع آب و فاضلاب برای کنترل جریان آب شهری، فاضلاب، پساب و غیره
- در صنایع غذایی برای کنترل جریان مایعاتی مانند شیرینی پزی، آبمیوه، لبنیات و غیره
- در نیروگاه ها، برای کنترل جریان آب خنک کننده، بخار و سوخت
- در صنایع فرآوری غذا مانند کشتارگاه ها، کارخانه های آبمیوه و غیره، برای کنترل جریان مایعات
جدول مقایسه شیر پروانه ای ویفری با فلنجی و لاگ
| نوع شیر پروانه ای | مزایا | معایب | نحوه نصب |
|---|---|---|---|
| شیر پروانه ای ویفری | طراحی ساده و سبک قیمت اقتصادی نصب سریع با فضای کم مناسب فشار و دمای متوسط | نا مناسب برای فشار بالا عدم کاربرد به‌عنوان End of Line نیست افت فشار جزئی به دلیل دیسک در مسیر | بین دو فلنج قرار می گیرد و پیچ ها از دو فلنج عبور کرده و بدنه را مهار می کنند. |
| شیر پروانه ای فلنجی | آب بندی بسیار مطمئن به دلیل اتصال فلنجی تحمل فشار بالاتر نسبت به ویفری و لاگ دوام عالی در شرایط سخت | وزن و قیمت بالاتر نیاز به فضای بیشتر برای نصب | با دو فلنج کامل در دو سمت بدنه که مستقیماً پیچ و مهره ها را مهار می کنند. |
| شیر پروانه ای لاگ | امکان جداسازی یک سمت لوله بدون قطع سمت دیگر استحکام بیشتر نسبت به ویفری آب بندی خوب و نصب محکم | وزن و هزینه بیشتر از ویفری نصب پیچیده‌تر نسبت به ویفری | دارای بوش های رزوه‌دار روی بدنه؛ پیچ ها مستقیماً به بدنه بسته می شوند و هر سمت لوله می تواند جداگانه باز شود. |
قیمت شیر پروانه ای ویفری
قیمت شیر پروانه ای ویفری علاوه بر شرایط بازار تحت تاثیر عوامل مختلفی نظیر مشخصات فنی و برند سازنده قرار می گیرد. تنوع این نوع شیر از نظر طراحی، متریال، سایز و تجهیزات جانبی موجب می شود بازه قیمتی آن بسیار گسترده باشد.
یکی از مهم ترین عوامل اثرگذار بر قیمت شیر پروانه ای ویفری، متریال بدنه و دیسک است. مدل های ساخته شده از چدن به عنوان گزینه‌ای اقتصادی در پروژه های عمومی، شبکه های آب رسانی و سیستم های فاضلاب کاربرد زیادی دارند. اما شیرهایی با بدنه فولادی از نظر مقاومت مکانیکی و تحمل فشار و دمای بالا عملکرد بهتری ارائه می دهند و طبیعتاً قیمت بیشتری دارند.
گران ترین شیر پروانه ای ویفری از متریال جنس استنلس استیل ساخته می شود که کاملاً ضد خوردگی بوده و برای صنایع حساس مانند غذایی، دارویی و شیمیایی انتخاب ایده آلی به شمار می رود.
علاوه بر این نوع نشیمنگاه (Seat) نیز اهمیت ویژه‌ای دارد. سیت های EPDM و NBR از نظر اقتصادی مقرون به‌صرفه تر هستند و برای سرویس های عمومی مناسب اند، در حالی که سیت های PTFE یا تفلون قیمت بالاتری دارند ولی برای کار با سیالات شیمیایی یا شرایط خاص الزامی هستند.
همچنین سایز شیر نیز بر قیمت آن تأثیر مستقیم دارد؛ هر چه سایز شیر باشد، هزینه ساخت و مواد اولیه بیشتر شده و قیمت نهایی افزایش پیدا می کند.
در بخش عملگر، مدل های دستی با اهرم یا گیربکس پایین ترین قیمت را دارند و استفاده از عملگرهای پنوماتیکی یا هیدرولیکی باعث افزایش قیمت می شود. مدل های برقی به دلیل امکان کنترل از راه دور و اتصال به سیستم های اتوماسیون، بالاترین قیمت را در بین این گروه دارند.
در نهایت، برند و کشور سازنده عامل تعیین کننده دیگری است. تولیدات ایرانی و برخی برندهای چینی معمولاً اقتصادی تر هستند، در حالی که محصولات اروپایی یا آمریکایی با کیفیت ساخت بالاتر و استانداردهای سختگیرانه تر، قیمت بالاتری دارند.
برترین برندهای تولیدکننده شیر پروانه ای ویفری
- شیر پروانه ای ویفری فیشر
- شیر پروانه ای ویفری کیستون
- شیر پروانه ای ویفری دراگون
- شیر پروانه ای ویفری ابرو
- شیر پروانه ای ویفری الوماتیک
- شیر پروانه ای ویفری اینسترومیت
- شیر پروانه ای ویفری فاراب
- شیر پروانه ای ویفری میراب
خرید شیر پروانه ای ویفری
تجهیز صنعت به عنوان یکی از بزرگترین تأمین کنندگان و واردکنندگان انواع تجهیزات ابزاردقیق و شیرآلات صنعتی، مجموعه متنوعی از شیرهای پروانه ای شامل مدل های فولادی، چدنی، استیل، ویفری، لاگ و فلنجی را ارائه می دهد.
در این مجموعه، انواع شیر پروانه ای ویفری در سایزهای گوناگون و با برندهای معتبر، با کیفیت بالا و قیمت رقابتی عرضه می گردد. برای بازدید از انبار، دریافت اطلاعات کامل تر و استعلام قیمت روز شیر پروانه ای ویفری، مشتریان می توانند با کارشناسان فروش تجهیز صنعت تماس بگیرید.
سوالات متداول :
آیا شیر پروانه‌ای ویفری قابل استفاده در انتهای خط لوله است؟
خیر، این نوع شیر به دلیل نحوه نصب بین دو فلنج و نیاز به پشتیبانی از هر دو طرف، برای انتهای خط یا End of Line مناسب نیست.
چه تفاوتی بین دیسک استیل و دیسک چدنی در این شیر وجود دارد؟
دیسک‌های استیل مقاومت بالایی در برابر خوردگی و مواد شیمیایی دارند، در حالی که دیسک‌های چدنی گزینه‌ای ارزان تر برای سیالات غیرخورنده و کاربری‌های عمومی هستند.
شیر پروانه ای ویفری چگونه نصب می شود؟
شیر پروانه‌ای ویفری بین دو فلنج لوله قرار می گیرد و با پیچ و مهره‌هایی که از سوراخ های فلنج عبور می کنند، در جای خود محکم می شود.
چه تفاوتی بین دیسک استیل و دیسک چدنی در این شیر وجود دارد؟
دیسک‌های استیل مقاومت بالایی در برابر خوردگی و مواد شیمیایی دارند، در حالی که دیسک‌های چدنی گزینه‌ای ارزان‌تر برای سیالات غیرخورنده و کاربری‌های عمومی هستند.
