اجزای شیرآلات پروانه ای و مدل های آن

شیرآلات پروانه‌ای از نظر نوع اتصال به فلنج و خط لوله به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:

۱- ولو پروانه‌ای با بدنه ویفری (Wafer type butterfly valve)
۲- ولو پروانه‌ای با بدنه لاگ تایپ (Lug type butterfly valve)
۳- ولو پروانه‌ای فلنجی (Flanged butterfly valve)
شیرآلات پروانه‌ای ویفری:
ویفر به معنای قرارگیری در بین دو چیز می‌باشد. ساختار ولو‌های ویفری این امکان را برای آن‌ها ایجاد می‌کند تا مابین دو فلنج محکم بسته شوند. بال ولو‌ها، چک ولو‌ها و همچنین شیرآلات پروانه‌ای می‌توانند ساختار ویفری داشته باشند. از جمله مزایای ولو‌های ویفری (Wafer) این است که نیازی به پیچ کردن مستقیم و جداگانه آن‌ها به فلنج‌ها وجود ندارد بلکه پیچ‌های اتصال فلنج را بزرگتر می‌گیرند تا از گوشواره‌های بالای ولو و سوراخ‌های مربوطه فلنج مقابلش نیز عبور کند. بنابراین در هنگام نصب این قبیل از ولو‌ها از پیچ و اتصالات کمتری استفاده می‌شود.
فلنج‌های نصب شده در دو طرف ولو پروانه‌ای ویفری تمامی تنش‌های منتقل شده به آن را به خود جذب می‌کنند. ولو‌های پروانه‌ای ویفری سبک‌تر از شیرآلات پروانه‌ای لاگ تایپ و فلنجی می‌باشند و نسبت به آن‌ها از قیمت پایین‌تری برخوردار هستند. ولو‌های پروانه‌ای ویفری تنها در وسط خط بسته می‌شوند و در انتهای خط لوله نمی‌توان از آن‌ها استفاده کرد.
شیر پروانه‌ای (Butterfly valve) نوعی از شیرآلات چرخشی می‌باشد که با دوران دیسکی در مرکز ولو شیر باز یا بسته می‌شود. این دیسک مسدود‌کننده می‌تواند با چرخش مابین زاویه‌های صفر (حالت کاملاً بسته) تا ۹۰ درجه (حالت کاملاً باز) شیر را باز و بسته کند.

مزایای استفاده از شیرآلات پروانه‌ای

از مهمترین مزایای استفاده از شیرآلات پروانه‌ای می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱- تعمیرات آسان و سریع
۲- وزن کم آن‌ها نیاز به ساپورت را کاهش می‌دهد.
۳- فاصله فیس تا فیس (Face to face) بسیار کم که باعث شده طول خط کاهش بیابد.
۴- قابلیت آب‌بندی بسیار مناسب در هنگام بسته شدن
۵- امکان استفاده از شیرآلات پروانه‌ای به صورت دوجهته یا bi-directional
۶- افت فشار کم
در شکل زیر می‌توان قسمت‌های مختلف یک ولو پروانه‌ای را مشاهده کرد.

اجزای مختلف ولو پروانه‌ای

• بدنه ولو پروانه‌ای: عضو اصلی ولو پروانه‌ای بدنه آن می‌باشد که سایر اجزا مانند دیسک، سیت، شفت، عملگر و… بر روی آن سوار می‌شوند.
• دیسک: مجرابند ولو پروانه‌ای که عامل باز یا بسته شدن مسیر عبور سیال می‌باشد دیسک نام دارد. مجرابند ولو پروانه‌ای به صورت صفحه گردی می‌باشد که ۹۰ درجه حول محور شفت ولو می‌چرخد. دیسک شیرآلات پروانه‌ای می‌تواند از جنس استنلس استیل، فولادی، آلومینیوم برنزی، PVC، PVDF، چدن داکتیل، چدنی با روکش Epoxy، تفلونی (PTFE) و… باشد که هرکدام برای سیال خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• سیت: سیت یا نشیمنگاه ولو (Seat) لایه‌ای است که مابین بدنه و دیسک قرار دارد و در واقع دیسک شیرپروانه‌ای بر روی آن چفت شده و آب‌بندی کاملی را به وجود می‌آورد. سیت در شیرآلات پروانه‌ای می‌تواند جنس‌های مختلفی داشته باشد. بسیاری از شیرآلات دارای سیت‌های الاستومری می‌باشند. بسیاری از شیرآلات پروانه‌ای بصورت آب بند فلز به فلز بوده و سیت آن‌ها به صورت یک رینگ فلزی از استنلس استیل، کربن استیل، اینکونل و… می‌باشد.
• محرک: محرک (Actuator) در شیرآلات پروانه‌ای به نحوه باز یا بسته شدن ولو توسط اپراتور اشاره می‌کند. بسیار از ولو‌های پروانه‌ای به صورت دستی (Manual) می‌باشند. مدل‌های گیربکسی به صورت سرفلکه از بقل یا از رو نیز بسیار پرکاربرد هستند. شیرآلات پروانه‌ای می‌توانند با عملگر بادی (Pneumatic actuator) و با عملگر برقی (Motor actuator) نیز انتخاب شوند.

انواع شیرآلات پروانه‌ای بر اساس فشار کاری

شیرآلات پروانه‌ای بر اساس فشار کاری به دو گروه A و B تقسیم‌بندی می‌شوند.

گروه A: در گروه A که به ولو‌های پروانه‌ای Concentric معروف می‌باشند محور تقارن دیسک و محور ولو بر یکدیگر منطبق می‌باشند. از این رو در حالت باز ولو، جریان سیال به وسیله دیسک به دو بخش تقسیم شده، به گونه‌ای که خود دیسک در وسط و موازی با خط جریان قرار می‌گیرد. به این نوع از شیرآلات پروانه‌ای شیر‌های کم فشار و یا ولو پروانه‌ای با مصرف عمومی (General Butterfly valve) نیز اطلاق می‌شود. عمدتاً این نوع از شیرآلات داری نشیمنگاه (Seat) از الاستومر‌های نرم می‌باشند که از جمله آن‌ها می‌توان به EPDM، NBR، VITON، FPM، PTFE، Silicon، Nitrile و… اشاره کرد. این نوع از شیرآلات پروانه‌ای عمدتاً دارای بدنه‌های چدنی می‌باشند

گروه B: این گروه از ولو‌های پروانه‌ای به نام High performance butterfly valve یا ولو پروانه‌ای با عملکرد بالا معروف می‌باشند. در این نوع از شیرآلات به دلیل دمای کاری زیاد نمی‌توان از مواد الاستومری نرم در نشیمنگاه استفاده کرد. در این نوع از شیرآلات لازم است تا از مواد سخت و صلب برای ساخت اجزای مختلف استفاده شود. این نوع از شیرآلات پروانه‌ای فشار بالا عمدتاً دارای بدنه‌های فلزی از استنلس استیل یا کربن استیل می‌باشند. از ولو‌های پروانه‌ای گروه A ارزان‌تر می‌باشند و قابلیت تحمل دما و فشار بسیار بالایی را دارا می‌باشند. این نوع از شیرآلات پروانه‌ای در مقاله شیرآلات پروانه‌ای High performance به صورت کامل توضیح داده شده‌اند.

 انواع شیرآلات پروانه‌ای از نظر نوع اتصال به فلنج و خط لوله

شیرآلات پروانه‌ای از نظر نوع اتصال به فلنج و خط لوله به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:
۱- ولو پروانه‌ای با بدنه ویفری (Wafer type butterfly valve)
۲- ولو پروانه‌ای با بدنه لاگ تایپ (Lug type butterfly valve)
۳- ولو پروانه‌ای فلنجی (Flanged butterfly valve)

شیرآلات پروانه‌ای ویفری

ویفر به معنای قرارگیری در بین دو چیز می‌باشد. ساختار ولو‌های ویفری این امکان را برای آن‌ها ایجاد می‌کند تا مابین دو فلنج محکم بسته شوند. بال ولو‌ها، چک ولو‌ها و همچنین شیرآلات پروانه‌ای می‌توانند ساختار ویفری داشته باشند. از جمله مزایای ولو‌های ویفری (Wafer) این است که نیازی به پیچ کردن مستقیم و جداگانه آن‌ها به فلنج‌ها وجود ندارد بلکه پیچ‌های اتصال فلنج را بزرگتر می‌گیرند تا از گوشواره‌های بالای ولو و سوراخ‌های مربوطه فلنج مقابلش نیز عبور کند. بنابراین در هنگام نصب این قبیل از ولو‌ها از پیچ و اتصالات کمتری استفاده می‌شود.
فلنج‌های نصب شده در دو طرف ولو پروانه‌ای ویفری تمامی تنش‌های منتقل شده به آن را به خود جذب می‌کنند. ولو‌های پروانه‌ای ویفری سبک‌تر از شیرآلات پروانه‌ای لاگ تایپ و فلنجی می‌باشند و نسبت به آن‌ها از قیمت پایین‌تری برخوردار هستند. ولو‌های پروانه‌ای ویفری تنها در وسط خط بسته می‌شوند و در انتهای خط لوله نمی‌توان از آن‌ها استفاده کرد.

شیرآلات پروانه‌ای لاگ تایپ

در این تایپ از شیرآلات، بدنه ولو به صورت یک فلنج می‌باشد که دور تا دور آن بست‌ها (Lug) یا سوراخ‌هایی به منظور وصل کردن پیچ و مهره تعبیه شده است که تا ولو را به فلنج روبرو با استفاده از پیچ و مهره متصل کند. شیرآلات لاگ تایپ را می‌توان در انتهای خط نیز وصل کرد که از مزایای این طرح این است که می‌توان در صورت نیاز ولو را از انتهای لاین جدا نموده و بر روی ادامه لاین جدا شده، تعمیرات و اصلاحات مورد نیاز را انجام داد.

در شکل زیر می‌توان تفاوت در اتصال دو مدل ولو پروانه‌ای ویفری و لاگ را به فلنج مشاهده کرد.
** عکس نحوه اتصال ولو پروانه‌ای ویفری و لاگ تایپ به فلنج متقابل
تقسیم‌بندی ولو‌های پروانه‌ای به دو دسته ویفری و لاگ تایپ بر اساس استاندارد API ۶۰۹ می‌باشد.

ولو پروانه‌ای فلنجی

شیرآلات پروانه‌ای فلنجی نیز دقیقاً مانند شیرآلات کشویی و یا گلاب ولو‌های فلنجی می‌باشند و فلنج‌های آن‌ها بر اساس کلاس‌های ۱۵۰، ۳۰۰ و PN‌های ۲۵، ۱۶، ۱۰، ۶ ساخته می‌شود. شیرآلات پروانه‌ای فلنجی عمدتاً برای خطوط انتقال آب استفاده می‌شوند.