در سال‌های اخیر، شیرهای پروانه ای غیر هم مرکز که دارای نشیمنگاه فلزی هستند برای کاربری‌های حساس در رقابت با شیرآلات صنعتی قدیمی‌تر نظیر شیر کروی و شیر توپی هستند. با این وجود که بسیاری افراد در صنعت می‌دانند شیر پروانه ای چگونه کار می‌کند اما بسیاری افراد درباره تفاوت‌های این دو نوع شیر غیر هم مرکز و کاربری‌هایی که می‌توان آن‌ها را استفاده کرد، اطلاعات زیادی ندارند. پترو ایلیا در این مقاله تفاوت‌های این دو شیر و موارد استفاده آن‌ها را بررسی می‌کند.
شیر پروانه ای دابل آفست (Double Offset) چیست؟
این شیر غیر هم مرکز که high-performance می‌باشد، برای سیالات غلیظ‌تر که فشار بالایی دارند استفاده می‌شود زیرا طراحی آن اجازه نمی‌دهد تا تماس زیادی بین دیسک و نشیمنگاه باشد. از مزایای شیر پروانه ای دابل آفست این است که تعادلش در اِستم قرار گرفته در پشت دیسک مُدَوَر است. این ویژگی به دیسک اجازه می‌دهد تا خود را با مرکز تنظیم کرده و سیلینگ (آب‌بندی) خوب و محکمی را ایجاد نماید. حتی زمانیکه شیر به طور کامل باز است، نشیمنگاه نرم را لمس نمی‌کند، در نتیجه طول عمر شیر افزایش می‌یابد.
شیر پروانه ای تریپل آفست (Triple Offset) چیست؟
این شیر که با عنوان مخفف TOV نیز شناخته می‌شود، بیش از ۵۰ سال است که در بازار صنایع وجود دارد. این شیر ابتدا برای کاربری‌های آبی استفاده می‌شده اما امروزه به عنوان یکی از بهترین انتخاب‌ها برای بسیاری از کاربری‌های فرآیندی می‌باشد. اخیراً توسعه شیر پروانه ای تریپل آفست به گونه‌ای بوده که بتواند انتشار گازهای آلاینده را کنترل نماید.
این شیر زیر مجموعه شیرهای ربع چرخشی است، وزنی سبک و عملکردی آسان دارد. نصب آن نیز آسان است. از آنجایی که این شیر top-entry است (ورودی از بالا)، تعویض رینگ‌های نشیمنگاه آن به راحتی انجام می‌شود.
شیر پروانه ای triple offset گشتاوری کم دارد بنابراین نیازی به استفاده از شیرآلات بزرگتر نیست. در نتیجه در هزینه‌های صرفه‌جویی می‌شود. نشتی این شیر در دو قسمت انتهایی خود صفر است. به وجود آمدن نشیمنگاه‌های نرم اعتبار و ارزش شیرآلات را افزایش داده است. امروزه شیرآلات به دلیل متریال الاستومری نشیمنگاه می‌توانند خود مرکز (self center) باشند.
تفاوت شیر پروانه ای دابل آفست و تریپل آفست
| توضیحات | دابل آفست | تریپل آفست |
| متریال نشیمنگاه | متریال نرم | نشیمنگاه فلزی |
| حساسیت به نوسانات دما و فشار | بله | خیر |
| اصطکاک نشیمنگاه | کم | بسیار کم |
| رتبه‌بندی کلاس | ۶۰۰ | ۶۰۰ |
| کاربردها | قطع و وصل جریان – تنظیم جریان | کاربری‌های حساس و سخت |
| طول عمر نشیمنگاه | زیاد | بسیار زیاد |
| خدمات مایع | تمیز | کثیف |
| آب‌بندی محکم | بله | بله |
| افت فشار | بیشترین میزان | بیشترین میزان |
| قیمت | متوسط | گران |
یکی از تفاوت‌های اصلی این دو شیر ظاهر آن‌هاست. در شیر دابل آفست، دو آفست اجازه می‌دهند تا شیر به راحتی باز شده و در عین حال قدرت سیلینگ (آب‌بندی) خود را حفظ کند.
می‌توان آفست دیسک را در دو ناحیه مشاهده کرد:
۱- کمی در سمت راست خط مرکزی شیر
۲- کمی نزدیک به مرکز بدنه شیر جایی که اِستم به دیسک متصل است
آفست اول باعث سیلینگ مداوم شیر شده و آفست دوم به شیر اجازه می‌دهد تا با اصطکاکی کم باز شود، در نتیجه طول عمر شیر افزایش می‌یابد.
از سوی دیگر دلیل نامگذاری شیر پروانه ای تریپل آفست این است که دارای سه آفست در موقعیت‌های مختلف می‌باشد. موقعیت زاویه‌دار دیسک نسبت به نشیمنگاه‌ها باعث می‌شود تا نشیمنگاه کمتر آسیب دیده و یکپارچگی سطح آب‌بندی حفظ شود. به علاوه احتمال چسبیدن شیر به نشیمنگاه‌ها و گشتاور عملیاتی کاهش می‌یابد.
مکانیزم عملکرد
از آنجایی که این شیرآلات غیر هم مرکز هستند، دیسک شیر پروانه ای دابل آفست با دور شدن از نشیمنگاه شروع به باز شدن می‌کند. برای اینکه آب‌بندی شیر به خوبی انجام شود، شیر از فشار خط که بر خلاف دیسک می‌باشد استفاده می‌کند.
شیر تریپل آفست مانند یک شیر پروانه ای متداول عمل نمی‌کند، بلکه عملکرد آن مشابه شیر کروی است که دیسک در آن به صورت مخروطی حرکت کرده و به سمت بالا و پایین می‌رود.
زمانیکه مخروط حرکت کرده تا تبدیل به دایره شود، یک سیلینگ خیلی خوب به وجود می‌آید. زمانیکه نشیمنگاه با دیسک تماس پیدا می‌کند هیچ‌گونه کششی وجود ندارد که این به دلیل ترازبندی زاویه‌دار دیسک در تماس با نشیمنگاه است.
متریال ساخت
معمولاً نشیمنگاه شیر پروانه ای دابل آفست از پلاستیک یا متریال الاستومری مانند PTFE ساخته می‌شود. برای استفاده از این نوع شیر در کاربری‌های با دمای بالا از نشیمنگاه فلزی استفاده می‌شود اما این نشیمنگاه باید مطابق با استاندارد API 607 باشد.
شیر پروانه ای Double Offset می‌تواند به رتبه‌بندی فشار ANSI Class 600 برسد. این شیر می‌تواند از متریال‌هایی مانند کربن استیل، استنلس استیل یا هاستلوی (Hastelloy) همراه با متریال الاستومری مانند تفلون ساخته شود.
کاربرد شیر پروانه ای دابل آفست و تریپل آفست
شیر دابل آفست اغلب در کاربری‌های بزرگ آب‌های زیرزمینی استفاده می‌شود. شما اغلب این شیرآلات را همراه با شیر کشویی می‌بینید، چراکه عملکرد آن‌ها مشابه هم است. اگر در پروژه خود به سیلینگ (آب‌بندی) خیلی محکمی نیاز دارید، این شیرآلات بهترین گزینه می‌باشند.
شیر پروانه ای double offset اغلب در صنایع نفت و گاز، سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC)، تاسیسات تصفیه خانه‌های آب و فاضلاب و کارخانه‌های کشتی‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر پروانه ای triple offset در کاربری‌هایی که چالش‌هایی مانند متریال‌های خورنده، فشار یا دمای بالا و انتشار گازهای آلاینده، وجود دارد، بسیار کارآمد است. این شیر در کاربری‌هایی مانند بخار با ۱۵۰psi یا گاز و مایع خالص با دمای بالا استفاده می‌شود. در چنین کاربری‌هایی، نشیمنگاه فلزی بدون روکش نرم، مقرون به صرفه‌تر است.
این شیرآلات اغلب در صنایعی مانند فرآوری نفت و گاز، تصفیه، صنایع شیمیایی و پتروشیمی، نیروگاه‌ها، کاربری‌های فراساحلی، تولید کاغذ و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر نگرانی اصلی شما آب‌بندی محکم شیر است باید شیر پروانه ای دابل آفست را انتخاب کنید. اگر کاربری بسیار خورنده یا سایشی باشد و یا دارای فشار و دمای بالایی باشد بهتر است از شیر تریپل آفست استفاده کنید.
می‌توانید جهت مشاوره در زمینه خرید شیرآلات صنعتی از پترو ایلیا با متخصصان ما تماس بگیرید.
در بحث پیرامون این مقاله شرکت کنید!