شیر‌ها در انواع مختلفی ساخته می‌شوند و آشنایی با کاربرد و موارد استفاده آن‌ها می‌تواند به ما در استفاده بهینه از آن‌ها کمک کند. شیر دروازه‌ای (Gate Valve) وسیله‌ای است که برای متوقف کردن و یا شروع جریان مایع و جداسازی بخش‌های منبع آب استفاده می‌شود. از این نوع شیر با عنوان شیر دریچهای یاد می‌شود.
انواع مختلفی از شیرهای دروازه‌ای مناسب برای کاربرد‌های مختلف در توزیع تاسیسات، تنظیمات صنعتی و خطوط لوله HVAC و آبیاری وجود دارد. با توجه به کاربرد‌های متنوع این محصول در این مقاله تصمیم داریم تا معرفی جامعی از شیر گیت ولو ارائه کنیم تا بر اساس آن بتوانید در زمان خرید، بهترین نمونه مورد نظر را تهیه کنید. توجه داشته باشید که مقاله ای در مورد شیر توپی نیز تهیه شده است که می‌توانید برای اطلاعات بیشتر به آن مراجعه کنید.
شیر دروازه‌ای چیست؟
شیر دروازه‌ای نوعی از شیرهای خطی است که برای جداسازی مناطق منبع آب استفاده می‌شود. این محصول همانطور که از نام آن پیداست، مانند دروازه‌ای عمل می‌کند که جریان را قطع می‌کند و در صورت نیاز دوباره آن را باز می‌کند. بنابراین اصلی‌ترین کاربرد این محصول مانند تمام شیرآلات جهان، کنترل بر جریان ورودی و خروجی آب از مقطع مد نظر است.
دریچه‌های شیر از طریق یک دروازه گوهای شکل کار می‌کنند که در مسیر مایع جاری بالا می‌رود (باز می‌شود) یا پایین می‌آید (بسته می‌شود) . این حرکت باز و بسته توسط یک محرک ایجاد می‌شود که به ساقه دروازه متصل است و ممکن است دستی، الکتریکی، پنوماتیک یا هیدرولیکی باشد. برخی از این انواع ممکن است یک ساقه بالارونده داشته باشند که به دروازه ثابت شده است، یا شامل یک ساقه غیر بالارونده باشند؛ یعنی جایی که به محرک ثابت می‌شود و در بدنه شیر باقی می‌ماند. مورد دوم بیشتر در صنعت آب‌کاری استفاده می‌شود و برای کاربرد‌های زیرزمینی که فضای عمودی محدودی وجود دارد مناسب است.
شیر گیت ولو ممکن است گاهی اوقات به عنوان شیرهای توقف، شیرهای خطی، شیرهای دروازه‌ای گوهای و شیرهای دریچهای نیز نامی‌ده شوند؛ اما نباید آن‌ها را با دریچه‌ها یا پنستوک‌ها اشتباه گرفت. شیرهای دریچهای در مجموع دستگاه‌های بزرگتری هستند که برای کاهش جریان فاضلاب و آب در تصفیه خانه‌ها و سیستم‌های زهکشی و غیره استفاده می‌شوند.
نحوه کارکرد شیر دروازه‌ای
شیرهای دروازه‌ای مشابه سایر شیر‌ها در کاربرد‌های سیال عمل می‌کنند. برای باز کردن شیر، یک اپراتور باید به صورت دستی یک چرخ دستی را بچرخاند که دروازه را از طریق رزوه‌های موجود در شیر به سمت بالا یا پایین ساقه حرکت می‌دهد.
برای باز یا بسته شدن کامل شیر گیت ولو، چرخ دستی باید بیش از یک دور یعنی 360 درجه بچرخد. هنگامی که دروازه بلند می‌شود، ورودی به خروجی اجازه می‌دهد که یک گذرگاه بدون مانع برای عبور سیال را باز کند. هنگامی که دروازه پایین می‌آید، ورودی بسته می‌شود و طبیعتاً جریان را نیز مسدود می‌کند.
در برخی موارد از این شیر‌ها برای تنظیم شدت جریان سیالات نیز استفاده می‌شود. با این حال، هنگامی که این اتفاق می‌افتد، سرعت نسبتا بالای جریان در باز شدن جزئی منجر به سایش و تخریب دیواره و دریچه می‌شود. این مسئله همراه با ارتعاشات درون دروازه، عمر مفید شیر را کوتاه می‌کند. در نتیجه، شیرهای دروازه‌ای ترجیحاً نباید برای تنظیم جریان استفاده شوند و فقط باید برای کنترل خاموش و روشن در کاربرد‌های سیال استفاده شوند.
انواع شیر گیت ولو
انواع مختلفی از شیرهای دروازه‌ای برای صنایعی وجود دارد که در کنترل جریان سیال کار می‌کنند. این انواع عبارتند از:
- شیرهای چاقویی
- شیرهای دروازه گوه ای
- شیرهای کشویی موازی
- دریچه‌های دروازه‌ای اسلب
- دروازه‌های در حال گسترش موازی
در ادامه به معرفی هر یک از این انواع و کاربرد آن‌ها خواهیم پرداخت.
شیر دروازه‌ای چاقویی
برای کاربرد‌هایی که با سیالات غلیظ سر و کار دارند، از شیرهای دروازه‌ای دریچه چاقویی استفاده می‌شود. در شیر دریچه چاقویی فقط یک تکه فلز وجود دارد که مانند چاقو نوک تیز است. نکته جالب در مورد این محصول، این است که شیرهای چاقویی خود تمیز شونده هستند؛ زیرا هر بار که باز و بسته می‌شوند از حلقه‌های نشیمن عبور می‌کنند و به این ترتیب، رسوبات و املاح موجود در سیالات کمتر می‌تواند باعث خرابی این نوع شیر شود.
شیر گیت ولو گوهای
شیرهای گیت گوهای دارای دروازه‌ای به شکل گوه هستند که روی دو نشیمن شیب‌دار قرار می‌گیرد. علاوه بر نیروی اولیه‌ای که توسط فشار سیال ایجاد می‌شود، نیروی گوه زنی زیاد روی نشیمن‌ها به آب بندی کمک می‌کند. این کار با سفت شدن ساقه ایجاد می‌شود. در صورت فشار دیفرانسیل سیال بالا، گیت به نشیمن نمی‌چسبد و این به دلیل سایش کمتر باعث افزایش طول عمر می‌شود. از این رو نوع شیر دروازه‌ای گوهای از نظر اقتصادی نمونه مقرون به صرف‌های محسوب می‌شود.
شیر دروازه‌ای کشویی موازی
دریچه‌های دروازه کشویی موازی دارای دروازه‌های مسطح هستند که دارای نشیمن‌گاه‌های موازی هستند. آن‌ها از فشار خط و موقعیت برای ایجاد یک مهر و موم محکم استفاده می‌کنند. دروازه‌های تخت دارای دو تکه و یک فنر در وسط هستند که قطعات را به سمت صندلی‌ها فشار می‌دهد تا محکم‌تر آب بندی شوند. شیرهای دروازه موازی نیز برای استفاده در کاربرد‌های با دمای بالا عالی هستند و می‌توانند در شرایط سخت و سیالات داغ، عملکرد مطلوبی از خود ارائه دهند.
شیر گیت ولو اسلب
شیرهای اسلب به نام شیرهای عبوری نیز شناخته می‌شوند. آن‌ها یک دروازه تک واحدی هستند که شامل یک سوراخ به اندازه سوراخ اصلی شیر است. حفره موجود در شیر در هنگام باز شدن، در راستای حلقه‌های دو نشیمن قرار می‌گیرد که جریانی صاف و با کم‌ترین تلاطم ایجاد می‌کند. طراحی شیر دروازه‌ای اسلب حداقل افت فشار را امکان پذیر می‌کند و برای حمل و نقل نفت خام و گاز طبیعی مایع یا LPG عالی است.
دروازه‌های در حال گسترش موازی
دریچه‌های گیت انبساط دارای دو دروازه دال هستند که با هم هماهنگ شده‌اند و امکان آب بندی را فراهم می‌کنند. هنگام باز شدن شیر، حفره‌‌های دروازه دال به سیال اجازه میدهند تا در سیستم جریان یابد. نیروی رو به بالا روی یکی از دال‌ها، همراه با توقف دال دوم، امکان انبساط مکانیکی به بیرون را برای آب بندی مناسب فراهم می‌کند. هنگامی که شیر بسته می‌شود، دروازه‌های دال جریان را مسدود می‌کنند؛ دبه این صورت که نیروی رو به پایین از ساقه روی یک دال و نیروی رو به بالا در بدنه شیر، امکان انبساط مکانیکی به بیرون را برای آب بندی مناسب فراهم می‌کند.
مزایا و معایب شیر گیت ولو
در زمان انتخاب هر محصول باید مزایا و معایب خرید آن را برای استفاده در روش های مختلف آبیاری مانند بارانی و قطره ای را در نظر گرفت تا در نهایت بتوان یک محصولی مطابق با نیاز را طراحی کرد. همچنین شما باید با توجه به هدف مورد نظر و نوع و مقدار مایعاتی که قرار است در لوله‌ها جریان یابد، بهترین نوع از شیر گیت ولو را انتخاب و خریداری کنید. با این حال در این قسمت، برخی از مهم‌ترین مزایا و معایب این محصول را بررسی خواهیم کرد:
مزایای شیرهای دروازه‌ای
- مقاومت سیال کم است.
- لحظه شروع و بسته شدن کوچکتر است.
- می‌توان از آن در خط لوله شبکه حلقوی استفاده کرد که در آن محیط در دو جهت جریان دارد، یعنی جهت جریان محیط محدود نیست.
- هنگامی که شیر به طور کامل باز می‌شود، فرسایش سطح آب بندی توسط محیط کار کوچکتر از دریچه گلوب است.
- ساختار بدنه ساده است و روند ساخت آن خوب است.
- طول سازه نسبتا کوتاه است.
معایب شیرهای دروازه‌ای
- اندازه شکل و ارتفاع د‌هانه بزرگتر است و فضای نصب بزرگتر است.
- در فرآیند باز و بسته شدن، سایش سطح آب بندی نسبتاً زیاد است و حتی در دما‌های بالا به راحتی باعث سایش می‌شود.
- این شیر‌ها دارای دو سطح آب بندی هستند که برخی از مشکلات را به پردازش، سنگ زنی و نگهداری اضافه می‌کند.
- زمان باز و بسته شدن آن طولانی است.
عوامل موثر بر قیمت شیر گیت ولو
در انتخاب شیر دروازه‌ای مناسب برای عملکرد در شرایط خاص، باید عواملی مانند جنس، اندازه و طراحی مناسب را در نظر گرفت. همه این شرایط در نهایت می‌تواند بر قیمت تمام شده محصول اثر بگذارد. در این قسمت چند مورد سوالاتی که در زمان خرید شیر دروازه‌ای باید مطرح کنید وجود دارد که به شما در خرید بهتر کمک می‌کند.
- شیر از چه موادی ساخته شده است؟ مواد مورد استفاده برای تولید شیرهای دروازه با شرایط خاص متفاوت است. مواد متداول عبارتند از چدن، فولاد کربنی ریخته گری، فولاد ضد زنگ، چدن شکل پذیر، برنز، آلیاژ‌های فولادی، فولاد ضد زنگ و فولاد آهنگری.
- آیا شیر دروازه برای آب آشامیدنی ایمن است؟
- آیا شیر دروازه با الزامات تست استقامت DIN EN1074-2 مطابقت دارد؟
- آیا شیر دروازه‌ای هم گواهینامه GSK و هم گواهینامه تولید GSK دارد؟ هر دو برای اطمینان از انطباق محصول ضروری هستند.
- آیا سازنده سابقه ثابت شده‌ای در ارائه طول عمر محصول دارد؟ به عنوان مثال، هاول، هنوز هم پس از بیش از 50 سال خدمات زیرزمینی، شیرهای دروازه‌ای کار می‌کنند.
جمع بندی
در این مطلب عنوان کردیم که شیر دروازه‌ای معمولاً برای وظایف جداسازی در آب آشامیدنی، فاضلاب، فاضلاب و برنامه‌های اصلی آتش سوزی استفاده می‌شود. این شیر‌ها در مقایسه با سایر انواع شیر‌هایی که برای همین منظور در نظر گرفته شده‌اند، مقرون به صرفه است. این محصولات خاموشی مثبت، افت فشار کم و دو جهته را در یک پکیج فشرده ارائه میدهند. نقاط ضعف آن‌ها شامل حرکت آهسته، ناتوانی در تنظیم جریان و حساسیت به لرزش است. در این عنوان سعی کردیم تا هر آنچه که در مورد خرید این محصولات نیاز دارید، با شما در میان بگذاریم. در نهایت برای اطمینان از خرید بهتر است از یک مشاور متخصص در این زمینه کمک بگیرید.
