شیر دروازه ای

شیر کشویی یا دروازه ای با قرار دادن یک دروازه بر سر جریان لوله، حرکت جریان داخل لوله را کنترل می کند. شیر کشویی این وظیفه را با استفاده از یک دریچه دایره ای یا مستطیلی انجام می دهد. شیر کشویی با چرخش میله در جهت عقربه های ساعت باز یا بسته می شود. وقتی میله می‌چرخد، کشوی شیر بالا یا پایین می رود. در حالت نیم باز شیر کشویی دچار تخریب خواهد شد. شیر دروازه ای در هنگام باز بودن هیچ تماسی با جریان سیال ندارد و همچنین در هنگام بسته بودن به طور کامل جریان را مسدود می کند به همین دلیل مناسب تنظیم دبی آب نیست. دور تا دور شیرهای کشویی باید با واشر های مخصوص آب بندی شود اما در هنگام بسته بودن شیر دروازه ای ، فشار جریان سیال داخل لوله به دیسک و سایر اجزای شیر کشویی باعث ساییدگی دیسک و خرابی واشر در طول زمان می شود و از آن جا که تعمیر شیر کشویی هزینه بر و سخت است معمولا قطعه خراب را تعویض می کنند.

شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو) به طور گسترده در خطوط لوله روی زمین و زیر زمینی مورد استفاده قرار می گیرند. بخصوص برای مصارف زیر زمینی، شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو) انتخاب بسیار مناسبی است، چرا که در این موارد هزینه تعمیر و نگهداری بسیار بالا می باشد.

شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو) به صورت کاملا باز یا کاملا بسته مورد استفاده قرار می گیرد. در خطوط لوله از شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو) به عنوان شیر جداکننده استفاده می شود. ولی از آن نمی توان به عنوان شیر کنترلی یا تنظیم کننده جریان استفاده کرد.

در شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو)، با چرخش میله در جهت عقربه های ساعت شیر باز یا بسته می شود. وقتی میله می‌چرخد، کشوی شیر بالا یا پایین می رود.

بیشتر بخوانیم : شیر توپی چیست و چه کاربرد هایی دارد؟

شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو) در مواقعی استفاده می شود که هیچ اختلاف فشاری رخ ندهد. وقتی که شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو) باز باشد، خط کاملا آزاد است و می‌توان از پیگ برای تمیز کردن خط لوله استفاده کرد. در شیر کشویی عمل باز شدن و بسته شدن می تواند بارها پشت سر هم رخ بدهد و بنابراین از ضربه قوچ توسط جریان جلوگیری شود.

شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو)‌ می تواند برای سیال های متنوع و صنایع مختلف مانند نفت و گاز و پتروشیمی، آب و فاضلاب، صنایع غشیمیایی و صنایع غذایی و ... مورد استفاده قرار گیرد.

از لحاظ نوع کشو یا دروازه، شیر کشویی ‌(شیر دروازه ای ، گیت ولو) به دو نوع تقسیم می شد. نوع اول شیر کشویی با کشوی صاف است که این کشوی صاف بین دو سیت می لغزد. معروف ترین نوع این مدل شیر کشویی (شیر دروازه ای ، گیت ولو)، شیر کشویی چاقویی (شیر چاقویی) است که دارای نوک تیز و شیب دار می باشد تا سیال های با ویسکوزیته بالا را بشکافد و در سیت بنشیند.

مدل دوم کشو در شیر کشویی، کشوی گوه ای می باشد. در این مدل شیر کشویی، دو سیت مورب وجود دارد که کشوی گوه ای در آنها قرار می گیرد.

از لحاظ جنس سیت ، شیر کشویی مانند اکثر شیرآلات صنعتی به دو نوع تقسیم می شود. شیر کشویی با سیت فلزی و شیر کشویی با مواد لاستیکی و الاستیکی.

در شیرهای کشویی با سیت فلزی، ساختار سیت مثلثی و ساختار کشو گوه ای است و وقتی کشو درون سیت قرار می گیرد آن را پر می کند. انتهای سیت هم نیاز به آب بندی دارد. با این حال، به مرور شن و ماسه و ضایعات دیگر در انتهای سیت فلزی جای می‌گیرند و در نهایت سیت آب بندی خود را از دست می دهد.

در شیر با سیت لاستیکی یا الاستیکی، قسمت انتهایی سیت باز است و شن و ماسه و سایر ضایعات می توانند به سادگی رد شوند و از شیر عبور کنند.

از لحاظ نوع قرار گرفتن میله، شیر کشویی(شیر دروازه ای ، گیت ولو) به دو نوع تقسیم می شود. شیر کشویی با میله بالا رونده و شیر کشویی با میله ثابت.

بیشتر بخوانیم : شیر پروانه ای چیست و چه انواعی دارد؟

در شیر کشویی با میله بالا رونده، قسمتی از میله در معرض دید قرار دارد. در این مدل شیر کشویی(شیر دروازه ای ، گیت ولو)، میله مستقیما به کشوی شیر وصل شده است و با آن بالا و پایین می رود. در این مدل می توان موقعیت میله را در شیر با چشم مشاهده کرد و همینطور روغنکاری شیر نیز بسیار ساده می باشد. ولی این مدلشیر کشویی برای مصارف زیر زمینی اصلا مناسب نیست.

در شیر کشویی با میله ثابت، میله نیز با کشو در درون شیر می چرخد و آن را بالا یا پایین می برد. این مدل شیر کشویی از لحاظ حجم و ارتفاع کوچکتر از نوع اول می باشد.

شیر کشویی با سیستم بای پس (کنارگذر):

شیرهای بای پس عموما به سه دلیل به مشتری پیشنهاد می شوند: برای ایجاد تعادل در اختلاف فشار، کم کردن مقدار گشتاور شیر و پرهیز از کاربرد شیر توسط یک اپراتور.

هنگامی که شیر بای پس باز باشد، جریان از سیستم موازی شیر عبور خواهد کرد و باعث می شود از افت فشار جلوگیری شود.

مقایسه انواع شیر کشویی

شیرهای کشویی یا دروازه ای انواع مختلفی دارند که به طور مختصر به آن ها می پردازیم:

شیر دروازه ای لبه صلب (Solid Wedge Gate Valve)

لبه صلب متداول ترین نوع شیر دروازه ای می‌­باشد. برای اکثر موقعیت ها و جریانات مناسب است. دیسک این نوع شیر دروازه ای از فلز لبه صلب و به صورت یکپارچه ساخته می شود. مزیت شیر کشویی گوه ای یا دروازه ای لبه صلب نسبت به مدل موازی اب بندی بهتر در همه ی فشار های سیال است.

شیر دروازه ای با گوه ی منعطف (Flexible Wedge Gate Valve)

استفاده اصلی آن برای عبور جریانات بخار است. با توجه به نوع طراحی دیسک در شیر دروازه ای گوه ی منعطف، در هنگام بسته بودن، دیسک به صفحه برخورد نمی کند. به این منظور از دیسکی یکپارچه که دور آن برش خورده باشد استفاده می شود. تفاوت برش در دیسک می تواند موجب انعطاف بیشتر یا استحکام بهتر شود و بر عکس. ضعف این نوع شیر، تجمع آب در گلویی است که می تواند موجب خوردگی و خرابی سریع تر بشود.

شیر دروازه ای با گوه ی دوتکه (Split Wedge Gate Valve)

کاربرد اصلی شیر دروازه ای با گوه دو تکه در جریانات گازها و مایعات، به خصوص مایعات خورنده در دمای طبیعی است.

دیسک آزادی حرکت خوبی داشته و حتی اگر جریان عبوری سرد و گرم شود به نشیمنگاه نخواهد چسبید و جریان بسته نخواهد شد.

شیر دروازه ای با دیسک موازی (Parallel Disc Gate Valve)

شیر کشویی با دیسک موازی از دو صفحه رو به روی هم و یک فنر ساخته شده که هر سه قطعه به هم متصل می باشند. یکی از صفحات در مسیر ورودی جریان و به شکل عمود و دیگر صفحه هم در مسیر خروجی جریان قرار می گیرد. نقش فنر در زمان بسته بودن شیر دروازه ای با دیسک موازی در زمان بسته بودن مشخص می شود که فشار وارده بر دیسک ورودی را به دیگر دیسک هم انتقال می دهد و همین انتقال موجب آب بندی شیر دروازه ای می شود. اما نقطه ضعف این نوع شیر در زمانی مشخص می شود که شدت جریان عبوری کم باشد و فنر نتواند فشار مناسبی به دیگر دیسک وارد کند. در این هنگام شیر از آب بندی خارج می شود. این نوع از شیرها باید حتماً با جهت درست در مسیر جریان نصب شوند و سمت پرفشار دیسک در بالادست جریان عبوری قرار بگیرد.

کاربرد های مهم شیر کشویی یا دروازه ای چیست؟

به طور کلی می توان گفت شیر کشویی یا دروازه ای بخش جدا نشدنی هر کارخانه یا صنعت است. به طور معمول از شیر کشویی در همه سرویس های سیال مانند هوا ، گاز و سوخت ، آب آشامیدنی ، بخار ، روغن های روان کننده ، هیدروکربن و ... استفاده می شود که نشان از گستردگی کاربرد شیر کشویی است.

3 نکته مهم در رابطه با شیر کشویی

1. شیر دروازه ای از دمای منفی 30 درجه تا مثبت 260 درجه سانتی گراد مورد استفاده قرار می گیرد.
2. جنس بدنه شیر دروازه ای، استیل کربن دار، استیل ضد زنگ یا تیتانیوم گرید 2 و 3 می تواند باشد.
3. شیر دروازه ای بهترین انتخاب برای باز و بسته کردن کامل جریان سیستم لوله کشی است.

تاریخچه شیر کشویی

اولین حق ثبت اختراع انواع شیر در ایالات متحده آمریکا مربوط یه شیر دروازه ای می شود. این حق ثبت مربوط به سال 1839 و برای چارلی پکهام صادر شد با این حال اولین شیر دروازه ای که امروزه می شناسیم در سال 1840 ساخته شد  که به آن وسیله توقف می گفتند این شیر در واقع یک شیر کشویی یک طرفه بود که یک درپوش اولیه آن را باز و بسته می کرد.

آخرین پیشرفت بزرگ در طراحی شیر کشویی در اوایل دهه 40 میلادی با اختراع درپوش حساس به فشار اتفاق افتاد. طراحی بر اساس فشار، جرم و وزن دریچه های بزرگ شیر کشویی را تا 40 درصد کاهش داد.

مشخصات فنی شیر کشویی

نحوه عملکرد شیر کشویی

عملکرد شیر کشویی با حرکت چرخشی میله وسط آن که در جهت عقربه ساعت برای بستن و جهت عکس عقربه ساعت برای باز کردن اتفاق می افتد. با چرخاندن میله دروازه شیر بالا یا پایین می رود. شیر کشویی زمانی استفاده می شود که فشار روی حداقل باشد.

مزایا و معایب شیر کشویی

مزایا:

1. شیر کشویی نسبتا ارزان است و ساختار ساده ای دارد.
2. افت فشار در حین کار بسیار کم اتفاق می افتد.
3. شیر دروازه را می توان در دو جهت استفاده کرد
4. شیر کشویی برای تحمل فشار و دمای بالا مناسب است و به نگهداری کمتری نیاز دارد.

معایب:

1. نمی توان از شیر کشویی برای کنترل جریان استفاده کرد.
2. شیر کشویی در عملکرد کند است. باز و بسته شدن آن زمان می برد که البته خوب است زیرا احتمال ضربه زدن را کاهش می دهد.
3. هنگامی که تا حدی باز است باعث ایجاد لرزش و سر و صدا می شود.
4. تعمیرات آن دشوار بوده و نسبتا استهلاک بالایی دارد.

اجزای اصلی شیر کشویی

در شکل زیر می توانید به طور ساده اجزای اصلی شیر کشویی و همچنین نحوه کار آن را مشاهده کنید:

نحوه انتخاب شیر کشویی

برای انتخاب از بین انواع مختلف شیر کشویی یا دروازه ای، نکات ساده ای هست که باید مورد توجه شما باشد. مثلاً اگر سیستم شما دارای یک جریان مایع با دمای طبیعی باشد. بهترین انتخاب شیر دروازه ای با گوۀ لبه صلب است که ساختار ساده تر و هزینه­‌ی پایین تری دارد؛ اما برای عبور جریان بخار شیر دروازه ای با گوه ی منعطف و برای عبور جریان سیال با تغییرات دمایی و دماهای بالا شیر دروازه ای با دیسک دوتکه انتخاب بهینه ای است. از شیر دروازه ای با دیسک موازی در صورتی که آب بندی جریان  عبوری مسأله‌­ی مهمی برایتان باشد بهتر است استفاده کنید تا از عبور و نشتی سیالات به­ طور کامل جلوگیری شود.

قیمت شیر کشویی

امروزه با توجه به نواسانات قیمت ارز صحبت از تعیین قیمت شیر کشویی کار آسانی نیست. شیر کشویی یا دروازه ای از جنس های مختلفی ساخته می شود و انواعی دارد. همچنین اندازه و طراحی آن با توجه به محل نصب و استفاده مورد نیاز تغییر خواهد کرد.پترو کالوج تامین کننده برترین شیرهای کشویی یا گیت ولو از معتبرترین برندهای بین المللی می باشد.