شیر کشویی یا گیت ولو، کلید کنترل جریان در صنایع است. آیا تا به حال فکر کرده‌اید که چگونه در بزرگ‌ترین خطوط لوله نفت یا آب، جریان سیال به‌سرعت قطع یا وصل می‌شود؟ شیر فلکه کشویی یا همان شیر دروازه‌ای، شاهکاری که با حرکت دقیق یک صفحه فلزی، قدرت کنترل جریان را در دستان شما می‌گذارد!
شیر فلکه کشویی یا گیت ولو (Gate Valve) یکی از انواع شیرآلات صنعتی است که برای قطع و وصل جریان سیال (نه برای کنترل میزان جریان) در لوله‌کشی‌ها و سیستم‌های انتقال سیال استفاده می‌شود. عملکرد این شیر به صورت باز/بسته کامل (On/Off) است و معمولاً در حالتی استفاده می‌شود که یا باید جریان کاملاً برقرار باشد یا کاملاً قطع شود.
پیشنهاد داغ مطالعه : دیافراگم لاستیکی
برای استعلام قیمت و خرید اورینگ لاستیکی و دیافراگم لاستیکی در اصفهان و سراسر ایران با کارشناسان ماهان صنعت به شماره 03133686571 – 09136854152 تماس بگیرید.
انواع شیر فلکه کشویی
شیر کشویی در انواع مختلفی تولید می‌شود:
از نظر نوع دریچه (Gate)
شیر فلکه کشویی می‌تواند دارای دریچه‌هایی با طراحی متفاوت باشد. گیت تخت ساده‌ترین و رایج‌ترین نوع است که از یک صفحه‌ی یکپارچه تشکیل شده و برای شرایط معمول مناسب است. گیت شکاف‌دار کمی انعطاف‌پذیرتر است و برای سیستم‌هایی با تغییرات دمایی بالا به کار می‌رود. همچنین، نوع دو تکه (Split Wedge) دارای دو دیسک متحرک است که عملکرد بهتری در آب‌بندی دارد، به‌ویژه در شرایط خاص مانند سیالات چسبناک یا با ذرات معلق.
از نظر طراحی ساقه (Stem)
ساقه شیر فلکه کشویی ممکن است بالارونده یا ثابت باشد. در نوع بالارونده (Rising Stem)، با چرخاندن فلکه، ساقه همراه با گیت بالا یا پایین می‌رود و به راحتی می‌توان وضعیت باز یا بسته بودن شیر را از روی ارتفاع ساقه تشخیص داد. در مقابل، در نوع ساقه ثابت (Non-Rising Stem)، ساقه در جای خود باقی می‌ماند و فقط گیت حرکت می‌کند؛ این نوع برای فضاهای محدود یا زیرزمینی مناسب‌تر است.
از نظر نحوه آب‌بندی (Sealing)
از لحاظ آب‌بندی، گیت ولوها به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند. در نوع آب‌بندی فلز به فلز (Metal-to-Metal)، نشیمن‌گاه‌ها از جنس فلز هستند و مقاومت بالایی در برابر دما و فشار دارند ولی ممکن است نشتی کمی داشته باشند. در نوع آب‌بندی نرم (Soft Seated)، از موادی مانند لاستیک یا تفلون استفاده می‌شود که آب‌بندی کامل‌تری ایجاد می‌کنند، ولی برای شرایط سخت مناسب نیستند.
انواع خاص مانند شیر چاقویی (Knife Gate Valve)
نوع خاصی از شیر فلکه کشویی به نام شیر چاقویی وجود دارد که برای سیالاتی با ذرات جامد، گل‌آلود یا چسبناک طراحی شده است. این نوع شیر دارای تیغه‌ای نازک و برنده است که می‌تواند به راحتی درون سیال برش بزند و جریان را قطع یا وصل کند. شیر چاقویی بیشتر در صنایع معدنی، کاغذسازی و فاضلاب استفاده می‌شود.
کاربرد شیر فلکه کشویی
شیر فلکه کشویی (گیت ولو) به‌طور گسترده در صنایع مختلف برای قطع و وصل کامل جریان سیالات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع شیر به‌دلیل افت فشار بسیار کم در حالت باز و ساختار ساده، در شبکه‌های انتقال آب، سیستم‌های آتش‌نشانی، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، نیروگاه‌ها، تصفیه‌خانه‌ها و تأسیسات حرارتی و برودتی کاربرد فراوان دارد. همچنین در پروژه‌های زیرساختی مانند خطوط لوله زیرزمینی و مخازن ذخیره نیز به‌کار می‌رود، جایی که نیاز به عملکرد مطمئن، طول عمر بالا و تحمل فشار زیاد وجود دارد.
در مورد شیر پروانه ای چه می‌دانید؟
اجزاء تشکیل دهنده شیر فلکه کشویی
شیر فلکه کشویی (گیت ولو) از چند بخش اصلی تشکیل شده که هر یک نقشی مهم در عملکرد صحیح شیر دارند. اجزای اصلی این شیر عبارت‌اند از:
بدنه (Body)
پوسته اصلی شیر است که تمام اجزا را در بر می‌گیرد و فشار سیال را تحمل می‌کند. معمولاً از جنس چدن، فولاد، برنز یا استنلس استیل ساخته می‌شود.
دریچه یا گیت (Gate/Disc)
صفحه‌ای که با حرکت عمودی مسیر جریان را باز یا بسته می‌کند. بسته به نوع طراحی، می‌تواند به‌صورت یکپارچه، شکاف‌دار یا دو تکه باشد.
ساقه (Stem)
میله‌ای است که با چرخاندن فلکه، گیت را بالا یا پایین می‌برد. ساقه می‌تواند از نوع بالارونده یا ثابت باشد.
فلکه یا هندویل (Handwheel)
چرخ دستی‌ای که اپراتور از آن برای باز یا بسته کردن شیر استفاده می‌کند. با چرخش آن، ساقه به حرکت درمی‌آید.
کلاهک یا بونت (Bonnet)
درپوشی که روی بدنه بسته می‌شود و محل عبور ساقه است. کلاهک برای دسترسی به قطعات داخلی و تعمیرات استفاده می‌شود.
نشیمنگاه (Seat Ring)
محل نشستن گیت برای آب‌بندی کامل. ممکن است از فلز یا مواد نرم‌تر مانند لاستیک یا تفلون ساخته شود.
بوش یا مهره ساقه (Stem Nut)
قطعه‌ای رزوه‌دار که به ساقه متصل شده و حرکت چرخشی فلکه را به حرکت خطی ساقه تبدیل می‌کند.
آب‌بندها (Gaskets & Packing)
برای جلوگیری از نشت سیال از محل اتصال کلاهک و ساقه، از پکینگ و گسکت استفاده می‌شود. این بخش‌ها برای آب‌بندی و افزایش طول عمر شیر حیاتی‌اند.
سیستم آب بند (Seal) در گیت ولو کشویی
سیستم آب‌بندی در گیت ولو نقش بسیار مهمی در جلوگیری از نشت سیال به بیرون و همچنین ایجاد قطع کامل جریان دارد. این سیستم در دو بخش اصلی شیر اعمال می‌شود:
آب‌بندی بین گیت و نشیمنگاه (Seat Seal)
در این بخش، زمانی که دریچه (گیت) به سمت پایین حرکت می‌کند و روی نشیمنگاه قرار می‌گیرد، باید به‌گونه‌ای آب‌بندی انجام شود که جریان سیال به‌طور کامل متوقف گردد. این نوع آب‌بندی ممکن است به‌صورت فلز به فلز باشد که مقاومت بالایی در برابر دما و فشار دارد، یا از نوع نرم (Soft Seated) که در آن از موادی مانند لاستیک یا تفلون برای ایجاد آب‌بندی کامل‌تر و جلوگیری از نشتی استفاده می‌شود، اما در برابر حرارت و سایش مقاومت کمتری دارد.
آب‌بندی ساقه (Stem Seal)
برای جلوگیری از نشت سیال از محل عبور ساقه، از سیستم آب‌بندی به‌نام پکینگ استفاده می‌شود. این پکینگ شامل حلقه‌هایی از جنس گرافیت، تفلون یا الیاف نسوز است که به دور ساقه فشرده می‌شوند. فشار این حلقه‌ها توسط قطعه‌ای به نام گِلند (Gland Follower) تنظیم می‌شود. همچنین، در نواحی ثابت شیر مانند محل اتصال کلاهک و بدنه، ممکن است از گسکت یا اورینگ برای تکمیل آب‌بندی استفاده شود. این بخش از آب‌بندی برای جلوگیری از نشت خارجی و حفظ ایمنی عملکرد شیر بسیار حیاتی است.
محورهای متصل‌کننده (Connecting Stems) در شیر فلکه کشویی
محورهای متصل‌کننده قطعاتی هستند که حرکت فلکه (Handwheel) را به حرکت گیت (Gate) تبدیل می‌کنند. این محورها بخشی از ساقه (Stem) شیر هستند و نقش اصلی آن‌ها انتقال نیروی چرخشی به حرکت عمودی گیت است. در برخی طراحی‌ها، این محورها به صورت یکپارچه با ساقه و در برخی دیگر جداشونده یا چندبخشی هستند تا تعمیر و نگهداری آسان‌تر انجام شود. این قطعه باید مقاوم، دقیق و دارای آب‌بندی مناسب در محل اتصال باشد.
مهره‌ها (Fasteners) در شیر فلکه کشویی
مهره‌ها در شیر فلکه کشویی برای اتصال و نگهداری قطعات اصلی مانند بدنه، کلاهک (Bonnet) و فلنج‌ها به‌کار می‌روند. این اتصالات باید مقاوم در برابر فشار، خوردگی و دما باشند تا عملکرد ایمن و پایدار شیر تضمین شود. انتخاب جنس مناسب مهره‌ها (مانند فولاد ضدزنگ یا کربنی) بر اساس نوع سیال و شرایط کاری انجام می‌شود.
معایب استفاده از شیر فلکه کشویی ( GATE VALVE)
در اینجا به بررسی نقاط ضعف این محصول می‌پردازیم:
سرعت پایین در باز و بسته شدن
نیاز به چند دور چرخاندن فلکه دارد که زمان‌بر است و برای مواقع اضطراری مناسب نیست.عدم مناسب بودن برای کنترل جریان
گیت ولو فقط برای حالت باز یا بسته طراحی شده و در حالت نیمه‌باز ممکن است به گیت آسیب برسد یا جریان آشفته ایجاد شود.احتمال گیر کردن گیت در اثر رسوبات
در سیستم‌هایی با سیال‌های آلوده یا دارای ذرات معلق، احتمال گرفتگی یا سختی حرکت گیت وجود دارد.
نیاز به فضای نصب زیاد در حالت Rising Stem
در نوع ساقه بالارونده، فضای عمودی بیشتری لازم است که در برخی تأسیسات محدودیت ایجاد می‌کند.
فرسایش در محل آب‌بندی
تماس مستقیم گیت با نشیمنگاه در فشار بالا می‌تواند باعث سایش و کاهش عمر مفید آب‌بندی شود.
مشکل در تعمیر در محل
معمولاً برای تعمیر کامل شیر نیاز به باز کردن و خارج کردن آن از خط لوله است، که در خطوط بزرگ دشوار و زمان‌بر است.
در نتیجه، گرچه گیت ولو برای قطع و وصل کامل جریان بسیار مناسب است، اما برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق یا عملکرد سریع دارند، گزینه‌های بهتری مثل بال ولو یا گلوب ولو توصیه می‌شود.
چرا از شیر فلکه کشویی استفاده کنیم؟
برای قطع و وصل کامل جریان با افت فشار کم و تحمل فشار و دمای بالا.
تفاوت اصلی بال ولو و گیت ولو چیست؟
تفاوت اصلی این است که گیت ولو برای قطع و وصل کامل جریان طراحی شده و دریچه‌اش به صورت صفحه‌ای عمودی بالا و پایین می‌رود، اما بال ولو (شیر توپی) با یک توپ سوراخ‌دار چرخان جریان را کنترل می‌کند و علاوه بر قطع و وصل سریع، قابلیت تنظیم جریان بهتری دارد.
تفاوت شیر سوزنی (گلوب ولو) با شیر فکله کشویی (گیت ولو) چیست؟
تفاوت اصلی شیر سوزنی (گلوب ولو) و شیر فلکه کشویی (گیت ولو) در نحوه کنترل جریان و کاربرد آن‌ها است:
- شیر سوزنی (گلوب ولو) برای تنظیم دقیق جریان طراحی شده و با حرکت رفت و برگشتی دیسک روی نشیمنگاه، میزان جریان را به‌صورت دقیق کنترل می‌کند. معمولاً در سیستم‌هایی که نیاز به کنترل فشار و جریان دارند استفاده می‌شود.
- شیر فلکه کشویی (گیت ولو) بیشتر برای قطع و وصل کامل جریان کاربرد دارد و دریچه آن به صورت عمودی بالا و پایین می‌رود تا مسیر جریان را کاملاً باز یا بسته کند، نه برای تنظیم دقیق.