آیا می‌توان شیرهای کروی و شیرهای دروازه‌ای را با هم استفاده کرد؟

شیرهای کروی، شیرهای دروازه‌ای، شیرهای پروانه‌ای، شیرهای یکطرفه و شیرهای توپی، همگی اجزای کنترلی ضروری در سیستم‌های مختلف لوله‌کشی امروزی هستند. هر شیر از نظر ظاهر، ساختار و حتی کاربرد عملکردی متفاوت است. با این حال، شیر کروی و شیر دروازه‌ای از نظر ظاهری شباهت‌هایی دارند و در عین حال عملکرد قطع و وصل در خط لوله را نیز دارند، بنابراین بسیاری از دوستان که تماس زیادی با شیر ندارند، این دو را با هم اشتباه می‌گیرند. در واقع، اگر از نزدیک نگاه کنید، تفاوت بین شیر کروی و شیر دروازه‌ای هنوز بسیار زیاد است.

• ساختار

در صورت محدودیت فضای نصب، توجه به انتخاب موارد زیر ضروری است:

شیر دروازه‌ای را می‌توان با تکیه بر فشار متوسط، محکم با سطح آب‌بندی بست تا اثر عدم نشتی حاصل شود. هنگام باز و بسته شدن، قرقره شیر و سطح آب‌بندی نشیمنگاه شیر همیشه در تماس با یکدیگر هستند و به یکدیگر ساییده می‌شوند، بنابراین سطح آب‌بندی به راحتی ساییده می‌شود و هنگامی که شیر دروازه‌ای نزدیک به بسته شدن است، اختلاف فشار بین جلو و عقب خط لوله بسیار زیاد است و باعث می‌شود سطح آب‌بندی جدی‌تر ساییده شود.

ساختار شیر دروازه‌ای از نظر ظاهری پیچیده‌تر از شیر کروی خواهد بود، در مورد کالیبر یکسان، شیر دروازه‌ای بلندتر از شیر کروی است و شیر کروی بلندتر از شیر دروازه‌ای است. علاوه بر این، شیر دروازه‌ای به دو دسته میله‌ای روشن و میله‌ای تیره تقسیم می‌شود. شیر کروی اینگونه نیست.

• کار

وقتی شیر کروی باز و بسته می‌شود، از نوع ساقه بالارونده است، یعنی چرخ دستی می‌چرخد و چرخ دستی به همراه ساقه شیر، حرکات چرخشی و بالابری را انجام می‌دهد. شیر دروازه‌ای وظیفه چرخاندن چرخ دستی را دارد، به طوری که ساقه حرکت بالابری را انجام می‌دهد و موقعیت خود چرخ دستی بدون تغییر باقی می‌ماند.

نرخ جریان متغیر است، شیرهای دروازه‌ای نیاز به بسته شدن کامل یا تمام‌عیار دارند، در حالی که شیرهای کروی این ویژگی را ندارند. شیر کروی جهت ورودی و خروجی مشخصی دارد و شیر دروازه‌ای هیچ الزامی برای جهت ورود و خروج ندارد.

علاوه بر این، شیر دروازه‌ای فقط در دو حالت کاملاً باز یا کاملاً بسته است، کورس باز و بسته شدن دریچه بسیار زیاد است، زمان باز و بسته شدن طولانی است. کورس حرکت صفحه شیر در شیر کروی بسیار کوچکتر است و صفحه شیر در شیر کروی می‌تواند در یک نقطه خاص در حرکت برای تنظیم جریان متوقف شود. شیر دروازه‌ای فقط می‌تواند برای قطع جریان استفاده شود و هیچ عملکرد دیگری ندارد.

• عملکرد

شیر کروی می‌تواند برای قطع و تنظیم جریان استفاده شود. مقاومت سیال شیر کروی نسبتاً زیاد است و باز و بسته کردن آن دشوارتر است، اما از آنجا که صفحه شیر از سطح آب‌بندی کوتاه است، کورس باز و بسته شدن کوتاه است.

از آنجا که شیر دروازه‌ای فقط می‌تواند کاملاً باز و کاملاً بسته باشد، وقتی کاملاً باز می‌شود، مقاومت جریان سیال در کانال بدنه شیر تقریباً صفر است، بنابراین باز و بسته شدن شیر دروازه‌ای بسیار کم‌زحمت خواهد بود، اما صفحه دروازه‌ای از سطح آب‌بندی فاصله زیادی دارد و زمان باز و بسته شدن طولانی است.

• نصب و جهت جریان

تأثیر جریان شیر دروازه‌ای در هر دو جهت یکسان است و نیازی به جهت ورودی و خروجی نصب نیست و سیال می‌تواند در هر دو جهت جریان یابد. شیر کروی باید دقیقاً مطابق با جهت فلش روی بدنه شیر نصب شود و در مورد جهت ورود و خروج شیر کروی، مقررات روشنی وجود دارد و جهت جریان شیر کروی "سه تا" در چین از بالا به پایین است.

شیر کروی ورودی پایین و خروجی بالا دارد و از بیرون لوله‌هایی که در یک سطح فاز نیستند، مشخص هستند. رانر شیر دروازه‌ای روی یک خط افقی قرار دارد. کورس شیر دروازه‌ای بزرگتر از کورس شیر است.

از منظر مقاومت جریان، مقاومت جریان شیر دروازه‌ای در حالت کاملاً باز کوچک است و مقاومت جریان شیر قطع بار بزرگ است. ضریب مقاومت جریان شیر دروازه‌ای معمولی حدود 0.08 تا 0.12 است، نیروی باز و بسته شدن کم است و سیال می‌تواند در دو جهت جریان یابد. مقاومت جریان شیرهای قطع جریان معمولی 3 تا 5 برابر شیرهای دروازه‌ای است. هنگام باز و بسته شدن، برای رسیدن به آب‌بندی، لازم است که فشاری به بسته شدن وارد شود، قرقره شیر کروی فقط در حالت کاملاً بسته با سطح آب‌بندی در تماس است، بنابراین سایش سطح آب‌بندی بسیار کم است، زیرا جریان نیروی اصلی نیاز به اضافه کردن محرک دارد. شیر کروی باید به تنظیم مکانیسم کنترل گشتاور توجه کند.

شیر کروی دو روش نصب دارد، یکی اینکه سیال می‌تواند از زیر قرقره شیر وارد شود، مزیت آن این است که وقتی شیر بسته است، پکینگ تحت فشار نیست، عمر پکینگ می‌تواند افزایش یابد و کار تعویض پکینگ می‌تواند تحت فشار در خط لوله جلوی شیر انجام شود؛ عیب آن این است که گشتاور محرک شیر بزرگ است، که تقریباً 1 برابر جریان بالایی است، و نیروی محوری ساقه شیر بزرگ است و ساقه شیر به راحتی خم می‌شود.

بنابراین، این روش معمولاً فقط برای شیرهای کروی با قطر کوچک (DN50 یا کمتر) مناسب است و شیرهای کروی بالای DN200 برای نحوه ورود سیال از بالا انتخاب می‌شوند. (شیرهای قطع جریان برقی معمولاً از سیال برای ورود از بالا استفاده می‌کنند.) عیب نحوه ورود سیال از بالا دقیقاً برعکس نحوه ورود آن از پایین است.

• آب بندی

سطح آب‌بندی شیر کروی، یک ضلع ذوزنقه‌ای کوچک از هسته شیر است (به طور خاص به شکل هسته شیر نگاه کنید)، هنگامی که هسته شیر می‌افتد، معادل بسته شدن شیر است (اگر اختلاف فشار زیاد باشد، البته خاموش شدن دقیق نیست، اما اثر معکوس بد نیست)، شیر دروازه‌ای در کنار صفحه دروازه هسته شیر آب‌بندی می‌شود، اثر آب‌بندی به خوبی شیر کروی نیست و هسته شیر مانند شیر کروی نمی‌افتد.