شیر پروانه‌ای مورد استفاده در پروژه آبرسانی شهری

سیستم‌های آب شهری برای جریان زیاد، فشار متغیر و شرایط متغیر به شیرهای بادوام نیاز دارند.شیرهای پروانه‌ایبه دلیل طراحی جمع و جور، عملکرد سریع و مقرون به صرفه بودن، در خطوط لوله متوسط ​​تا بزرگ محبوب هستند.

اما انتخاب یکی فقط به اندازه مربوط نمی‌شود - جنس، دیسک، نشیمنگاه، اتصالات، درجه‌بندی فشار، عملکرد و نصب، همگی بر قابلیت اطمینان درازمدت تأثیر می‌گذارند. شیری که در یک ساختمان کوچک کار می‌کند، ممکن است در خروجی خط انتقال، ایستگاه پمپاژ یا مخزن دچار مشکل شود.

این مقاله کاربردهای شیر پروانه‌ای در تامین آب شهری، مشخصات کلیدی و راه‌های جلوگیری از مشکلات رایج مانند نشتی، کارکرد سخت، افت فشار و سایش زودهنگام نشیمنگاه را پوشش می‌دهد. 

من. چراشیرهای پروانه‌ایدر سیستم‌های آب شهری رایج هستند

در شبکه‌های شهری، شیرهای پروانه‌ای به طور گسترده در خطوط لوله بزرگ برای جداسازی، تنظیم و پمپاژ استفاده می‌شوند و سه مزیت اصلی نسبت به شیرهای دروازه‌ای ارائه می‌دهند:

۱. اندازه جمع و جور:ابعاد کوتاه‌تر رو در رو، باعث صرفه‌جویی در فضا در محفظه‌های شیرآلات و سایت‌های زیرزمینی می‌شود.

۲. عملیات سریع:شیر پروانه‌ای برای باز و بسته شدن فقط نیاز به چرخش ۹۰ درجه دارد و با یک چرخ‌دنده حلزونی یا محرک الکتریکی/هیدرولیکی، کار با قطر بزرگ آسان‌تر می‌شود.

۳. عملکرد بهتر در هزینه:وزن سبک‌تر، هزینه‌های مصالح، حمل و نقل و نصب را کاهش می‌دهد که در پروژه‌های بزرگ، هزینه‌های اضافی را به همراه دارد.

با این حال، آنها برای همه مکان‌ها مناسب نیستند. دیسک در مسیر جریان باقی می‌ماند و باعث افت فشار می‌شود و نسخه‌های دارای نشیمنگاه نرم ممکن است به سرعت در آب شنی یا رسوب‌دار ساییده شوند. همیشه قبل از انتخاب، شرایط محل را بررسی کنید.

دوم. کاربردهای معمول در تامین آب شهری

تامین آب شهری یک وضعیت عملیاتی واحد نیست. یک سیستم آب شهری ممکن است شامل ورودی آب خام، خطوط لوله تصفیه خانه، مخازن آب تمیز، خطوط انتقال، ایستگاه‌های پمپاژ، شبکه‌های توزیع و خطوط فرعی باشد. شیرهای پروانه‌ای ممکن است در چندین مورد از این مناطق استفاده شوند، اما الزامات طراحی همیشه یکسان نیستند.

III. خطوط لوله تصفیه خانه آب

در تصفیه‌خانه‌های آب، شیرهای پروانه‌ای اغلب برای ورودی و خروجی آب، فیلتراسیون، شستشوی معکوس و کنترل فرآیند استفاده می‌شوند. آن‌ها نیاز به کارکرد مکرر، آب‌بندی مطمئن و مقاومت در برابر خوردگی دارند. بدنه شیرهای چدن نشکن با روکش اپوکسی معمولاً برای آب تمیز و آب تصفیه‌شده استفاده می‌شوند. نشیمنگاه‌های شیر EPDM برای آب آشامیدنی و شرایط کاری عادی مناسب هستند. مواد شیمیایی خاص یا دماهای بالا نیاز به تأیید اضافی دارند.

IV. ایستگاه‌های پمپاژ

ایستگاه پمپاژ مکان کلیدی برای انتخاب شیر است. شیرهای پروانه‌ای در لوله‌های مکش، لوله‌های خروجی، لوله‌های بای‌پس و بخش‌های ایزولاسیون استفاده می‌شوند. آنها باید به راحتی کار کنند و بتوانند نوسانات فشار را در هنگام راه‌اندازی و خاموش شدن تحمل کنند. در خط لوله خروجی آب، شیرهای پروانه‌ای اغلب با شیرهای یک‌طرفه همکاری می‌کنند تا از برگشت جریان جلوگیری کنند. توقف ناگهانی پمپ ممکن است باعث ضربه قوچ شود، بنابراین سرعت بسته شدن و کنترل محرک باید با دقت در نظر گرفته شود.

V. مخزن و خطوط خروجی مخزن

شیرهای پروانه‌ای همچنین در مخازن، استخرها و سیستم‌های ذخیره آب تمیز استفاده می‌شوند. آنها اغلب برای مدت طولانی باز می‌شوند و فقط برای نگهداری بسته می‌شوند. باید به آب‌بندی طولانی مدت، فشرده‌سازی و ضد خوردگی توجه شود. اگر شیر به ندرت مورد استفاده قرار گیرد، در طول سال‌های متمادی ممکن است گیربکس گیر کند، نشیمنگاه شیر کهنه شود یا ساقه شیر دچار خوردگی شود که بر عملکرد آن تأثیر می‌گذارد. بنابراین، پروژه‌های شهری نه تنها باید به قیمت خرید توجه کنند، بلکه راحتی نگهداری آینده را نیز در نظر بگیرند.

VI. جداسازی شبکه توزیع

در شبکه‌های لوله‌کشی توزیع آب شهری، از شیرآلات برای جداسازی قسمت‌ها استفاده می‌شود تا دامنه قطع آب در حین تعمیر و نگهداری به حداقل برسد. شیرهای پروانه‌ای به دلیل اندازه کوچک و وزن سبکشان برای نقاط جداسازی با قطر بزرگ مناسب هستند. هنگام نصب در زیر زمین یا در چاه شیر، روش کار باید بر اساس دسترسی انتخاب شود: آچارهای دستی برای قطرهای بزرگ مناسب نیستند، معمولاً از گیربکس حلزونی استفاده می‌شود و سیستم‌های کنترل از راه دور یا SCADA به محرک‌های برقی مجهز هستند.

هفتم. عوامل کلیدی انتخاب برای شهرداریشیرهای پروانه‌ای

یک شیر پروانه‌ای آب شهری باید بر اساس شرایط کاری واقعی انتخاب شود، نه فقط قطر اسمی. نکات زیر معمولاً در طول مهندسی یا تدارکات بررسی می‌شوند.

۱. نوع شیر و اتصال انتهایی

انواع اتصال رایج شیر پروانه‌ای شامل طرح‌های ویفری، لوگ، U-type و دو فلنجه است. هر نوع ویژگی‌های نصب متفاوتی دارد.

- شیر پروانه‌ای ویفری:ساختار جمع و جور، هزینه کم، مورد استفاده در ساخت و ساز، تهویه مطبوع و خطوط کمکی شهری؛ با این حال، نوع فلنجی یا نوع پیچی برای پروژه‌های دفن شده یا سنگین توصیه می‌شود.

- لاگTنوعشیر پروانه‌ای:با گیره‌های رزوه‌دار که می‌توانند از دو طرف ثابت شوند و جداسازی لوله از یک طرف را آسان کرده و برای بخش‌های تعمیر و نگهداری مناسب هستند.

- دو برابرFلانگd شیر پروانه‌ای: برای لوله‌های اصلی با قطر بزرگ، تأسیسات آب و ایستگاه‌های پمپاژ، با اتصال محکم، مقاومت خوب در برابر ارتعاش و پایداری بالا استفاده می‌شود.

۲. رتبه‌بندی فشار

PN10، PN16 یا کلاس ۱۵۰ معمولاً برای لوله‌های آب شهری استفاده می‌شوند. در انتخاب، نه تنها باید فشار کاری عادی را در نظر گرفت، بلکه باید شرایط کاری گذرا مانند ضربه قوچ، فشار توقف پمپ و اختلاف ارتفاع را نیز در نظر گرفت. به عنوان مثال، اگرچه فشار عادی خط لوله کمتر از PN10 است، اما شوک فشار ناشی از روشن و خاموش شدن پمپ ممکن است به سطح بالاتری نیاز داشته باشد. فشار کاری و فشار تست باید قبل از انتخاب همزمان تأیید شوند. 

۳. جنس بدنه و پوشش

بدنه شیرهای پروانه‌ای برای آب شهری معمولاً از چدن داکتیل ساخته می‌شود که استحکام و چقرمگی بهتری نسبت به چدن خاکستری دارد و برای سیستم‌های تحت فشار مناسب است. آب تمیز و آب آشامیدنی معمولاً با رزین اپوکسی ذوب شده برای ضد خوردگی پوشش داده می‌شوند. چدن داکتیل برای آب شهری معمولی مقرون به صرفه است؛ اگر آب دریا، آب شور یا آب بسیار خورنده مطرح باشد، باید مواد فولاد ضد زنگ یا برنز آلومینیومی در نظر گرفته شود.

۴. جنس دیسک

دیسک پروانه‌ای در تماس مستقیم با بدنه آب است و جنس آن بر مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد آب‌بندی تأثیر می‌گذارد. مواد رایج مورد استفاده شامل آهن داکتیل روکش‌دار، SS304، SS316 و برنز آلومینیومی است. سیستم‌های آب تمیز معمولی می‌توانند بسته به بودجه و شرایط کاری، صفحات پروانه‌ای آهن داکتیل روکش‌دار یا فولاد ضد زنگ را انتخاب کنند. برای کیفیت آب خورنده یا پروژه‌های ساحلی، SS316 یا برنز آلومینیومی برای دوام بهتر توصیه می‌شود.

۵. جنس صندلی

EPDM اولین انتخاب برای شیرهای پروانه‌ای با آب‌بندی نرم برای آب شهری است که در برابر آب مقاوم و ضد فرسودگی است. NBR در برابر روغن مقاوم است اما معمولاً برای آب آشامیدنی استفاده نمی‌شود. PTFE مقاومت شیمیایی خوبی دارد اما خاصیت ارتجاعی ضعیفی دارد و بیشتر در شرایط شیمیایی یا محیط‌های خاص استفاده می‌شود. انتخاب نادرست نشیمنگاه شیر می‌تواند باعث نشتی، انبساط، سخت شدن یا از بین رفتن آب‌بندی شود.

۶. روش عملیات

شیرهای پروانه‌ای کوچک می‌توانند از دسته استفاده کنند و شیرهای شهری با قطر بزرگ اغلب برای صرفه‌جویی در نیروی کار و تسهیل کنترل دهانه، به گیربکس حلزونی نیاز دارند. کنترل از راه دور با محرک‌های برقی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی اختیاری. ایستگاه‌های پمپاژ و شبکه‌های لوله‌کشی خودکار باید زمان بسته شدن محرک را به دقت تعیین کنند: خیلی سریع ممکن است باعث ضربه قوچ شود و خیلی آهسته ممکن است الزامات کنترل را برآورده نکند. جزئیات باید بر اساس طول لوله، سرعت جریان، مشخصات پمپ و استراتژی کنترل تعیین شوند.

هشتم. بررسی سازگاری فلنج

قبل از نصب، استاندارد فلنج، چیدمان سوراخ پیچ، سطح واشر و ابعاد رو در رو باید تأیید شود. استانداردهای رایج فلنج شامل EN، DIN، ANSI، JIS و AS است. اگر سوراخکاری فلنج با بدنه شیر مطابقت نداشته باشد، نصب اجباری می‌تواند به شیر آسیب برساند یا در اتصال فلنج نشتی ایجاد کند.

نهم. دیسک را در حین نصب تمیز نگه دارید

دیسک شیر پروانه‌ای درون خط لوله می‌چرخد. در حین نصب، باید فضای کافی برای باز شدن کامل دیسک بدون تماس با لوله، فلنج، واشر یا پوشش داخلی وجود داشته باشد. این امر به ویژه برای شیرهای پروانه‌ای ویفری و سیستم‌های لوله‌کشی پوشش‌دار اهمیت دارد.

۱۰. از فشار بیش از حد به لوله‌ها خودداری کنید

از شیر نباید برای اصلاح ناهمراستایی لوله استفاده شود. اگر خط لوله به درستی پشتیبانی نشود، ممکن است تنش بیش از حد به بدنه شیر و اتصال فلنج منتقل شود. با گذشت زمان، این امر می‌تواند باعث نشتی، مشکل در عملکرد یا آسیب به نشیمنگاه شود.

یازدهم. شستشوی خط لوله قبل از عملیات

خطوط لوله شهری ممکن است قبل از بهره‌برداری، دارای سرباره جوشکاری، شن و ماسه و سایر ضایعات باقی مانده باشند. اگر این ضایعات در حین بهره‌برداری از شیر عبور کنند، سطح آب‌بندی خراشیده می‌شود. بنابراین، شستشوی خط لوله قبل از بهره‌برداری، گامی ساده اما حیاتی است.

XII. مشکلات رایج در کاربردهای شیر پروانه‌ای شهری

در پروژه‌های واقعی آب، مشکلات شیر ​​پروانه‌ای معمولاً ناشی از ترکیبی از عوامل انتخاب، نصب و نگهداری است. موارد زیر معمولاً مشاهده می‌شود:

۱. نشت داخلی

پس از بسته شدن، هنوز آب از آن عبور می‌کند. دلیل آن می‌تواند این باشد که نشیمنگاه شیر فرسوده شده، صفحه پروانه‌ای آسیب دیده، خرده آشغال در سطح آب‌بندی گیر کرده، جنس آن نامناسب است یا محرک در جای خود تنظیم نشده است. نشتی‌های داخلی در سیستم‌های شهری اغلب به سختی قابل تشخیص هستند و تنها زمانی آشکار می‌شوند که بخش جداسازی در حین تعمیر و نگهداری نتواند تخلیه شود.

2. خارجینشت

در اتصالات فلنج، ساقه سوپاپ یا درزهای بدنه سوپاپ رخ می‌دهد. نشتی فلنج عمدتاً ناشی از واشر، سفت کردن پیچ، تنظیم فلنج یا مشکلات تنش لوله است؛ نشتی ساقه سوپاپ عمدتاً مربوط به سایش پکینگ یا ناراحتی طولانی مدت در شرایط کاری است.

۳. کارکرد دشوار

این ممکن است در اثر آسیب به گیربکس، خوردگی ساقه سوپاپ، تغییر شکل نشیمنگاه سوپاپ، تجمع زباله یا اختلاف فشار بیش از حد ایجاد شود. سوپاپ‌های با قطر بزرگ نباید با شدت زیاد کار کنند تا از آسیب دیدن گیربکس یا ساقه سوپاپ جلوگیری شود.

۴. ضربه قوچ و ارتعاش

خاموش شدن سریع، توقف پمپ، جریان معکوس یا سرعت جریان بالا می‌تواند باعث ضربه قوچ شود. ایستگاه‌های پمپاژ و خطوط لوله طولانی باید در مرحله طراحی ارزیابی شوند. این مشکل را می‌توان با تنظیم زمان بسته شدن، انتخاب شیرهای یکطرفه، تنظیم شیرهای خروجی، مخازن تثبیت فشار و بهینه‌سازی منطق کنترل، به طور جامع حل کرد.

XIII. چک لیست تدارکات برای پروژه‌های آب شهری

ارائه اطلاعات کامل هنگام درخواست‌ها می‌تواند به کاهش سوءتفاهم‌ها کمک کند و به تولیدکنندگان اجازه دهد پیکربندی‌های مناسب را توصیه کنند.

- قطر اسمی، مانند DN200

- رتبه‌بندی فشار، مانند PN10، PN16 یا کلاس 150

- نوع اتصال، مانند ویفری، لوگ، U شکل یا دو فلنجی

- استاندارد فلنج، مانند EN 1092-2، ANSI B16.5، JIS 10K یا AS2129

- متوسط، مانند آب خام، آب تصفیه شده، آب آشامیدنی یا آب دریا

- دمای کار و فشار عملیاتی عادی

- الزامات مربوط به جنس بدنه، دیسک، ساقه و نشیمنگاه

- روش کار، مانند دسته، چرخ دنده حلزونی، محرک برقی یا محرک هیدرولیکی

- الزامات پوشش، به ویژه برای شیرهای چدنی داکتیل

- الزامات صدور گواهینامه یا آزمایش، مانند گزارش‌های آزمایش فشار یا گواهی‌های مواد

شفاف‌سازی جزئیات از قبل می‌تواند از مشکل اختلاف قیمت فاحش برای شیرهایی با کالیبر یکسان به دلیل جنس، نشیمنگاه شیر، استانداردهای فلنج و سطوح آزمایش متفاوت جلوگیری کند.

چهاردهم. چه زمانی باید از شیرهای دروازه‌ای یا شیرهای یک‌طرفه با هم استفاده کرد

سیستم‌های آب شهری معمولاً نیاز به استفاده از انواع شیرآلات، مانند شیرهای پروانه‌ای، شیرهای دروازه‌ای با آب‌بندی نرم، شیرهای یک‌طرفه، شیرهای کاهنده فشار،دریچه تخلیه هواو فیلترها، هر کدام موقعیت کاربردی خاص خود را دارند.

- شیر دروازه‌ای:برای بخش‌هایی از لوله که نیاز به قطر کامل و اتلاف آب کم دارند، استفاده می‌شود.

- شیر یکطرفه:برای جلوگیری از جریان برگشتی، به خصوص در خروجی پمپ، استفاده می‌شود.

- شیر کاهنده فشار:برای کنترل فشار منطقه استفاده می شود.

- شیر پروانه‌ای:مناسب برای مواقعی با فضای کم، عملکرد سریع و عملکرد با هزینه بالا.

شیرهای پروانه‌ای معمولاً به عنوان شیرهای ایزوله در ایستگاه‌های پمپاژ استفاده می‌شوند و شیرهای یک‌طرفه نیز برای جلوگیری از جریان برگشتی مجهز شده‌اند. تعیین اندازه این شیرها به عنوان یک سیستم کامل به جای در نظر گرفتن آنها به صورت جداگانه، منجر به قابلیت اطمینان عملیاتی بالاتری خواهد شد.

پانزدهم. نتیجه‌گیری

شیرهای پروانه‌اینقش مهمی در سیستم‌های آبرسانی شهری، به ویژه در تصفیه‌خانه‌های آب، ایستگاه‌های پمپاژ، مخازن، خطوط انتقال و شبکه‌های توزیع ایفا می‌کنند. ساختار جمع و جور، وزن نسبتاً کم، عملکرد سریع و هزینه رقابتی آنها را برای بسیاری از کاربردهای خط لوله آب با قطر متوسط ​​و بزرگ مناسب می‌کند. برای استعلام خوش آمدید.