شیر دروازهای گوهای هیدرولیک
شیر دروازهای گوهای هیدرولیک DN400 PN25
۱. توضیحات و ویژگیهای کلیدی
شیر دروازهای گوهای هیدرولیک، یک شیر با حرکت خطی است که در آن یک دیسک گوهای شکل (دروازه) توسط یک محرک هیدرولیکی بالا یا پایین میرود تا جریان سیال را کنترل کند.
ویژگیهای کلیدی برای این اندازه و کلاس:
- طراحی کامل سوراخ: قطر داخلی با لوله (DN400) مطابقت دارد، که منجر به افت فشار بسیار کم در حالت کاملاً باز میشود و امکان پیگزنی خط لوله را فراهم میکند.
- جریان دو طرفه: برای جریان در هر دو جهت مناسب است.
- ساقه بالا رونده: ساقه با باز شدن شیر بالا میرود و یک نشانه بصری واضح از موقعیت شیر ارائه میدهد.
- آببندی فلز به فلز: معمولاً از یک گوه و حلقههای نشیمنگاهی استفاده میشود که برای مقاومت در برابر فرسایش و سایش، روکش سختی دارند (مثلاً با استلایت).
- ساختار مستحکم: طراحی شده برای تحمل فشارها و نیروهای بالا، که منجر به بدنه سنگین و بادوام، اغلب از جنس فولاد ریختهگری یا آهنگری شده، میشود.
۲. اجزای اصلی
- بدنه: سازه اصلی تحت فشار، که معمولاً از فولاد کربنی (WCB) یا فولاد ضد زنگ (CF8M/316SS) ساخته میشود. انتهای فلنجدار (مثلاً PN25/ASME B16.5 Class 150) برای DN400 استاندارد هستند.
- کلاهک (Bonnet): به بدنه پیچ شده، ساقه (stem) را در خود جای میدهد و یک مرز فشار ایجاد میکند. اغلب از یک کلاهک (bount) کشیده برای عایقبندی استفاده میشود.
- گوه (دروازه): جزء کلیدی آببندی. برای PN25، یک گوه انعطافپذیر رایج است. این گوه دارای یک برش یا شیار در اطراف محیط خود است که به گوه اجازه میدهد کمی خم شود، آببندی را بهبود میبخشد و تغییرات جزئی در تراز نشیمنگاه به دلیل انبساط حرارتی یا تنش لوله را جبران میکند.
- ساقه: یک شفت رزوهدار با مقاومت بالا (مثلاً SS420 یا فولاد ضد زنگ 17-4PH) که نیرو را از محرک به گوه منتقل میکند.
- حلقههای نشیمنگاه: حلقههای سخت که به بدنه پرس یا جوش داده میشوند و گوه در مقابل آنها آببندی میکند. آنها انسداد محکمی ایجاد میکنند.
- بستهبندی: یک آببند (اغلب گرافیتی برای دماهای بالا) در اطراف ساقه، که در یک محفظه آببندی قرار دارد، برای جلوگیری از نشت به محیط.
- عملگر هیدرولیکی: یک عملگر پیستونی یا یوغ اسکاچ که با فشار هیدرولیک (معمولاً روغن) کار میکند. این عملگر گشتاور/تراست بالای مورد نیاز برای کار با یک شیر بزرگ DN400 در برابر اختلاف فشار بالا را فراهم میکند.
۳. اصل کار
- باز شدن: سیال هیدرولیک به محرک وارد میشود و پیستون را حرکت میدهد. این حرکت به یک حرکت چرخشی (یوغ اسکاچ) یا خطی (پیستون خطی) تبدیل میشود که ساقه شیر را میچرخاند. ساقه به داخل گوه رزوه میشود و آن را کاملاً به داخل کاپوت بلند میکند و مسیر جریان را از بین میبرد.
- بسته شدن: سیال هیدرولیک به طرف مقابل محرک منتقل میشود و حرکت را معکوس میکند. ساقه میچرخد و گوه را به سمت پایین و در حالت بسته هل میدهد، جایی که محکم به دو حلقه نشیمنگاه فشرده میشود و یک آببندی ایجاد میکند.
نکته مهم: این شیر برای جداسازی (کاملاً باز یا کاملاً بسته) طراحی شده است. هرگز نباید از آن برای تنظیم فشار یا کنترل جریان استفاده شود، زیرا این کار باعث لرزش، کاویتاسیون و فرسایش سریع گوه و نشیمنگاهها میشود.
۴. کاربردهای معمول
با توجه به اندازه و فشار کاری، این شیر در کاربردهای صنعتی مورد نیاز استفاده میشود:
- خطوط لوله انتقال و توزیع آب: جداسازی بخشهایی از خطوط لوله بزرگ.
- نیروگاهها: سیستمهای آب خنککننده، خطوط آب تغذیه.
- آب فرآیند صنعتی: کارخانههای صنعتی در مقیاس بزرگ.
- کارخانههای نمکزدایی: خطوط اسمز معکوس (RO) با فشار بالا.
- معدن و فرآوری مواد معدنی: خطوط لوله دوغاب (با انتخاب مواد مناسب).
۵. مزایا و معایب
| مزایا | معایب |
|---|---|
| مقاومت جریان بسیار کم در حالت باز | کند باز و بسته میشود. |
| در شرایط خوب، کاملاً بسته شود. | برای گاز دادن مناسب نیست. |
| جریان دو طرفه. | در صورت استفاده نادرست، مستعد ساییدگی نشیمنگاه و دیسک است. |
| مناسب برای کاربردهای فشار بالا. | فضای زیادی برای نصب و جابجایی ساقه مورد نیاز است. |
| امکان پیگزنی لوله را فراهم میکند. | سنگین، پیچیده و گرانقیمت (شیر + واحد قدرت هیدرولیک). |
۶. ملاحظات مهم برای انتخاب و استفاده
- انتخاب مواد: مواد بدنه/گوه/نشیمنگاه (WCB، WC6، CF8M و غیره) را با سیال مورد استفاده (آب، خورندگی، دما) مطابقت دهید.
- اتصالات انتهایی: اطمینان حاصل کنید که استانداردها و رویه فلنج (RF، RTJ) با خط لوله مطابقت دارند.
- واحد توان هیدرولیک (HPU): شیر برای تولید فشار هیدرولیک به یک HPU جداگانه نیاز دارد. سرعت عملکرد، فشار و کنترل مورد نیاز (محلی/از راه دور) را در نظر بگیرید.
- حالت ایمن در برابر خرابی: محرک میتواند بسته به الزامات ایمنی، به صورت باز شدن در صورت خرابی (FO)، بسته شدن در صورت خرابی (FC) یا در آخرین موقعیت خرابی (FL) مشخص شود.
- شیر کنارگذر: برای کاربردهای فشار بالا، اغلب یک شیر کنارگذر کوچک (مثلاً DN50) نصب میشود تا فشار دو سر گوه را قبل از باز کردن شیر اصلی متعادل کند و گشتاور عملیاتی مورد نیاز را کاهش دهد.
به طور خلاصه، شیر دروازهای گوهای هیدرولیک DN400 PN25 یک وسیلهی سنگین و با کارایی بالا برای قطع یا وصل کامل جریان آب در خطوط لولهی بزرگ و پرفشار است. عملکرد هیدرولیکی آن، آن را برای نقاط ایزوله بحرانی دور از دسترس یا خودکار مناسب میکند.








