گیت ولو ( شیر کشویی )

گیت ولو یا شیر کشویی چیست ؟

گیت ولو (Gate Valve) که با نامهای شیر کشویی، شیر فلکه کشویی و شیر دروازه ای نیز شناخته می‌شود، از انواع شیرآلات صنعتی است که برای باز و بسته کردن کامل جریان سیال در خطوط لوله به کار می‌رود. این شیر دارای تاریخی طولانی است و ریشه آن به سال‌های دور بازمی‌گردد؛ زمانی که از یک ورق فلزی همراه با اهرمی متصل به آن، برای مسدود کردن جریان آب در جوی‌ها و تقسیم سهمیه آب در مزارع کشاورزی استفاده می‌شد. با گذر زمان، این مکانیزم ساده دستخوش تغییرات و بهبودهایی شد تا در نهایت به شکل امروزی خود، یعنی شیر کشویی یا شیر دروازه ای تکامل یافت.

این شیر دارای یک دیسک یا گیت متحرک است که به‌صورت عمودی در مسیر سیال حرکت می‌کند؛ با بالا رفتن، جریان را به‌طور کامل باز کرده و با پایین آمدن، آن را کاملاً مسدود می‌سازد. دلیل نامگذاری این شیر به عنوان شیر فلکه کشویی، وجود یک فلکه در بخش بالایی آن است. با چرخاندن این فلکه در جهت ساعتگرد یا پادساعتگرد، امکان قطع یا وصل جریان سیال فراهم می‌شود. شیر کشویی معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که تنظیم جریان مورد نیاز نبوده و تنها قطع یا وصل کامل سیال اهمیت دارد. این نوع شیر به دلیل طراحی خاص خود، افت فشار کمی ایجاد می‌کند و عملکردی مطمئن و پایدار دارد. از این رو، در صنایع مختلفی مانند نفت، گاز، آب و فاضلاب، پتروشیمی و تأسیسات حرارتی کاربرد گسترده‌ای دارد.

ساختار گیت ولو یا شیر کشویی

انواع گیت ولو معمولا به شکل اتصال فلنجی در انتهای بدنه ساخته می شوند که کاملا منطبق بر استانداردهای ابعاد فلنج و سازگار با خطوط لوله طراحی و سوراخکاری شده اند. این شیرها با دروازه (دیسک) گوه‌ای شکل ساخته می‌شوند تا در ناحیه نشیمنگاه آب‌بندی بهتری ارائه دهند. انواع گیت ولو یا شیر کشویی عموما از آلیاژهای مختلفی از جمله چدن، فولاد کربنی چدنی، چدن داکتیل، فولاد ضد زنگ، فولادهای آلیاژی و فولادهای آهنگری ساخته می شود و کاربرد آنها بر اساس نوع، دما و فشار کاری سیال تعیین می شود. برای مثلا انواع گیت ولو چدنی در صنعت آب و فاضلاب کاربرد دارند در حالی که در صنایع حساس مانند صنعت نفت، گاز و پتروشیمی غالبا از گیت ولو فولادی استفاده می شود. شیر کشویی استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر سایش و خوردگی در صنایع غذایی، بهداشتی و دارویی و همچنین در صنایعی که از سیالات اسیدی استفاده می شود کاربرد دارند. انواع گیت ولو یا شیر کشویی در انواع خودکار یا اتوماتیک با عملگرهای برقی و پنوماتیکی قابلیت کاربرد دارند و به آسانی با سیستم های اتوماسیون صنعتی سازگار می شوند اما در مجموع گیت ولوهای با عملگر دستی، همواره گزینه های کاربردی تر و اقتصادی تری محسوب می شوند.

نحوه عملکرد گیت ولو

هنگامی که کشو یا گیت در بالاترین حالت خود قرار می گیرد و اصطلاحا دروازه شیر از مسیر جریان برداشته می شود شیر باز شده و سیال در آن جریان می یابد. در مقابل نیز هنگامی که گیت به سمت پایین هدایت می شود یا دروازه دوباره به موقعیت خود بازمی گردد؛ شیر بسته می شود. در واقع درحالت بسته، دروازه بر روی نشیمنگاه و یا سیت می نشیند و مسیر سیال را سد می کند. حرکت باز و بسته شدن گیت ولو در امتداد محور و با چرخاندن دستی فلکه به وجود می آید و مکانیزم رزوه داخلی باعث حرکت عمودی شیر می شود.

باز و بسته کردن گیت ولو به صورت دستی و یا از طریق آچار مخصوص (اگر در محفظه نصب گردد) یا با یک محور (اگر در زیر زمین نصب شود) می باشد همچنین به صورت خودکار و توسط عملگر اکچویتور برقی نیز امکان پذیر است.

انواع گیت ولو یا شیر کشویی

انواع مختلف شیر کشویی یا گیت ولو را می توان براساس معیارهای مختلف به شکل زیر دسته بندی کرد.

• انواع گیت ولو براساس نوع دیسک ( دروازه )

1. گیت ولو موازی

شیر کشویی موازی (Parallel Gate Valve) یکی از انواع گیت ولو است که دارای دیسکی مسطح با دو نشیمنگاه موازی در طرفین خود می‌باشد. این طراحی باعث می‌شود دیسک هنگام باز و بسته شدن، به‌صورت عمودی در مسیر جریان حرکت کند و حداقل اصطکاک و سایش را ایجاد کند. از مزایای این نوع شیر، آب بندی موثر و عملکرد روان آن است که باعث افزایش طول عمر شیر و کاهش هزینه های نگهداری می شود. همچنین به دلیل طراحی موازی، فشار یکنواخت تری بر دیسک وارد می شود که احتمال قفل شدن شیر و یا گیرکردن دیسک در آن بسیار کم است. گیت ولو موازی معمولا در سیستم های دارای دما و فشار کاری بالا مانند پالایشگاه ها، صنایع بخار، نیروگاه های حرارتی، خطوط انتقال نفت و گاز کاربرد دارند و همچنین در کاربردهایی که نیاز حداقل میزان افت فشار و عملکرد سریع است گزینه ای ایده آل محسوب می شوند.

انواع گیت ولو موازی شامل موارد زیر می باشند

• گیت ولو کانال دار
• گیت ولو با دیسک کشویی

ساختار داخلی گیت ولو موازی و گیت ولو گوه ای

2. گیت ولو گوه ای

همانطور که در شکل 1 می‌بینید تفاوت اصلی گیت ولو موازی با گیت ولو گوه ای در حالت مخصوص قطعات متحرک شیر است. شکل دیسک در این نوع شیر به صورت گوه ای مثلث شکل است که به صورت عمودی در مسیر جریان حرکت می کند. در واقع گوه ای بودن شکل دیسک در این نوع شیر باعث آب بندی بهتری در ناحیه نشیمنگاه یا سیت شیر می شود زیرا فشار سیال به طور یکنواخت به دیسک منتقل شده و اعمال می گردد. از مزایای شیر کشویی گوه ای می توان به مقاومت بالا در برابر فشار و دما، عملکرد روان و دوام طولانی آنها اشاره کرد. این نوع شیر معمولا در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی ، صنعت آب و فاضلاب و سیستم های حرارتی کاربرد گسترده ای دارد و به دلیل تحمل بالا در برابر فشار و همچنین ویژگی های موثر آب بندی در شرایط سخت و محیط های صنعتی کاربرد دارند. گیت ولو گوه ای در مواردی که نیاز به قطع و وصل کامل جریان وجود دارد از گزینه های عالی و کاربردی به شمار می رود.

انواع گیت ولو گوه ای شامل موارد زیر می باشند

• گیت ولو با گوه ارتجاعی
• گیت ولو با گوه جامد
• گیت ولو با گوه شیاردار
• گیت ولو با گوه موازی

انواع گیت ولو براساس جنس بدنه

انواع شیر دروازه‌ای معمولاً از مواد مختلفی مانند چدن، فولاد کربنی چدنی، چدن داکتیل، پی وی سی، پلی‌اتیلن، فولاد ضدزنگ، فولادهای آلیاژی و فولادهای آهنگری ساخته می‌شوند.. در این بخش برخی از پرکاربردترین انواع گیت ولو براساس جنس بدنه را مورد بررسی قرار می دهیم:

• گیت ولو چدنی یا شیر کشویی چدنی

انواع گیت ولو چدنی به دلیل ویژگی های عالی در آب بندی و مقاومت بالا در برابر سایش و خوردگی از گزینه های اقتصادی و مناسب برای کاربردهای مختلف به شمار می رود. انواع گیت ولو چدنی معمولا در سایزبندی های مختلف از 2 تا 48 اینچ تولید می شوند و براساس نوع خود قابلیت تحمل فشارهای کاری تا بیش از 10 بار در دمای 10- تا 100 درجه سانتیگراد عملکرد بهینه دارند. گیت ولو چدنی برای کاربردهای آب و فاضلاب، سیستم های آبیاری و همچنین در برنامه های انتقال سیالات غیرخوردنده طراحی شده اند.

• گیت ولو فولادی یا شیر کشویی فولادی

انواع گیت ولو فولادی به طور معمول در سایزبندی 2 تا 80 اینچ تولید می شوند و قادر به تحمل فشارهای کاری بالا تا 400 بار نیز می باشند. این شیرها در بازه دمایی وسیعی از 20- درجه تا 450 درجه سانتیگراد به طور موثر کار می کنند و به دلیل مقاومت بالا و ویژگی های منحصر به فرد بدنه خود برای استفاده در شرایط سخت و محیط های کاری سنگین گزینه مناسبی به شمار می روند. انواع گیت ولو فولادی به دلیل ساختار محکم و مقاومت بالا خود برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق جریان و آب بندی موثر دارند بسیار ایده آل محسوب می شوند.

• گیت ولو استیل یا شیر کشویی استیل

از ویژگی های گیت ولو استیل بدنه مقاوم و سبک آنهاست که از فولاد ضدزنگ استیل با خواص ضد خوردگجی و مقاومت بالا در برابر شرایط سخت محیطی ساخته می شوند. گیت ولو استیل در صنایعی از جمله صنایع غذائی، داروئی ، بهداشتی و شیمیایی ، صنعت نفت و گاز و پتروشیمی و … کاربرد دارند. این شیرها در سایزبندیهای مختلف از 2 تا 48 اینچ تولید می شوند و قادر به تحمل فشارهای کاری تا 200 بار می باشند. گیت ولو استیل در بازه دمایی گسترده ای از 50- درجه تا 400 درجه سانتی گراد عملکرد مفید دارند و به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی، سایش و فشارکاری بالا گزینه ای مناسب برای کاربردهای مختلف صنعتی به شمار می روند.

اجزای داخلی گیت ولو یا شیر کشویی

بدنه (Body): بخشی از شیر که به سایر تجهیزات و اتصالات متصل می‌شود و نقش اصلی در نگهداری و استحکام شیر دارد. این اتصال معمولاً به‌صورت فلنجی، دنده‌ای یا پیچی طراحی می‌شود.

فلکه (Handwheel): برای باز و بسته کردن شیر کشویی یا شیر دروازه‌ای از سر فلکه استفاده می‌شود که با چرخاندن آن، جریان سیال کنترل می‌شود.

بونت (Bonnet): این بخش محل قرارگیری قطعات متحرک شیر کشویی است و معمولاً با استفاده از پیچ به بدنه متصل می‌شود، که امکان تعمیر و نگهداری آسان را فراهم می‌کند.

تریم (Trim): به مجموعه قطعات داخلی یک شیر دروازه‌ای که قابلیت جداسازی دارند، از جمله دیسک، استم و سیت رینگ‌ها، تریم شیر گفته می‌شود. علاوه بر این اجزا، بخش‌هایی مانند مجرابند، یورک و پوشش داخلی که نقش آب‌بندی را ایفا می‌کنند نیز جزو تریم محسوب می‌شوند، هرچند نوع دقیق این قطعات بسته به طراحی و عملکرد شیر متفاوت است. در انتخاب تریم مناسب برای یک شیر، عواملی مانند فشار، دما، نوع سیال و شرایط عملیاتی باید مورد توجه قرار گیرند تا عملکرد بهینه و طول عمر مطلوب شیر تضمین شود.

دیسک (Disk): دیسک در شیرآلات دروازه‌ای از مواد مختلفی مانند لاستیک، چدن و فولاد ساخته می‌شود که انتخاب جنس آن به نوع سیال و شرایط عملیاتی بستگی دارد. این قطعه نقش اصلی در قطع و وصل جریان سیال را ایفا می‌کند.

استم (Stem): استم در شیرهای دروازه‌ای در انواع مختلفی ارائه می‌شود که هر یک برای شرایط کاری متفاوتی طراحی شده‌اند.

سیت (Seat): نشیمنگاه شیر دروازه‌ای بخشی است که دیسک روی آن قرار می‌گیرد و وظیفه آب‌بندی جریان سیال را بر عهده دارد. این قسمت در جنس‌های مختلفی مانند فلزی (فولاد ضدزنگ، برنز) و غیر فلزی (لاستیکی، تفلون) تولید می‌شود که انتخاب آن به نوع سیال، فشار و دمای کاری بستگی دارد.

مزایای کاربرد گیت ولو یا شیر کشویی

گیت ولو یا شیر کشویی به دلیل طراحی کارآمد و ساختار مستحکم خود، دارای مزایای متعددی در سیستم‌های انتقال سیالات است. یکی از ویژگی‌های برجسته آن، افت فشار ناچیز در حالت کاملاً باز است، زیرا دیسک به‌طور کامل از مسیر سیال خارج شده و جریان بدون مانع حرکت می‌کند، که این امر موجب افزایش بهره‌وری و کاهش مصرف انرژی می‌شود. همچنین، این شیر دارای آب‌بندی قوی است که مانع از نشتی جریان شده و برای کاربردهایی که نیاز به قطع و وصل کامل دارند، بسیار مناسب است. از دیگر مزایای آن، دوام و طول عمر بالا است، زیرا قطعات متحرک شیر تماس مستقیمی با جریان سیال ندارند، در نتیجه میزان سایش و خوردگی کاهش می‌یابد. گیت ولو همچنین برای طیف وسیعی از سیالات از جمله آب، بخار، نفت، گاز، مواد شیمیایی و سیالات خورنده قابل استفاده است. با توجه به قابلیت تحمل فشارهای بالا و تنوع در سایزبندی، این نوع شیر به‌طور گسترده در صنایعی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، سیستم‌های آبرسانی و صنایع دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

راهنمای خرید گیت ولو

هنگام خرید گیت ولو (شیر کشویی)، بررسی چندین عامل اساسی اهمیت دارد تا از عملکرد مطلوب و دوام طولانی‌مدت آن اطمینان حاصل شود. ابتدا، جنس بدنه و اجزای داخلی باید متناسب با نوع سیال، فشار و دمای عملیاتی انتخاب شود؛ برای مثال، فولاد ضدزنگ برای سیالات خورنده و چدن برای سیستم‌های آب و فاضلاب مناسب است. ابعاد و نوع اتصال نیز نقش مهمی در هماهنگی با سیستم لوله‌کشی دارد و باید متناسب با استانداردهای مورد استفاده باشد؛ اتصالات معمول شامل فلنجی، دنده‌ای و جوشی هستند. همچنین، توجه به حداکثر فشار و دمای قابل تحمل شیر ضروری است تا از خرابی‌های احتمالی جلوگیری شود. مکانیزم عملکرد شیر باید بر اساس نیاز پروژه تعیین شود؛ مدل‌های دستی برای کاربردهای ساده و مدل‌های اتوماتیک (برقی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی) برای سیستم‌های صنعتی و خودکار گزینه مناسبی هستند. علاوه بر این، کیفیت آب‌بندی و نوع نشیمنگاه شیر تأثیر مستقیمی بر جلوگیری از نشتی سیال دارد. بررسی استانداردهای ساخت و گواهینامه‌های فنی تولیدکننده نیز نشان‌دهنده کیفیت و قابلیت اطمینان محصول است. در نهایت، انتخاب برند معتبر، دسترسی به قطعات یدکی و خدمات پس از فروش از دیگر نکات مهمی است که باید مورد توجه قرار گیرد تا در صورت نیاز به تعمیر یا تعویض، مشکلی ایجاد نشود.

قیمت گیت ولو

قیمت گیت ولو (شیر کشویی) به عوامل مختلفی بستگی دارد که شامل جنس بدنه و اجزای داخلی می‌شود؛ شیرهایی که از آلیاژهای خاص مانند فولاد ضدزنگ ساخته می‌شوند، معمولاً قیمت بالاتری دارند نسبت به شیرهای ساخته شده از چدن یا فولاد کربنی. سایز شیر نیز تأثیر زیادی بر قیمت دارد، چرا که شیرهای بزرگ‌تر نیاز به مواد بیشتر و فرآیندهای پیچیده‌تری دارند. همچنین، نوع اتصال شیر مانند فلنجی، دنده‌ای یا جوشی می‌تواند هزینه‌ها را تغییر دهد، زیرا برخی اتصالات به تجهیزات و فرآیندهای پیچیده‌تری نیاز دارند. حداکثر فشار و دمای کاری شیر نیز بر قیمت آن مؤثر است؛ شیرهایی که برای شرایط کاری سخت‌تر طراحی شده‌اند، معمولاً هزینه بیشتری دارند. نوع عملکرد شیر مانند دستی، برقی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی نیز در تعیین قیمت تأثیرگذار است، زیرا شیرهای اتوماتیک و پیشرفته‌تر معمولاً گران‌تر هستند. علاوه بر این، کیفیت ساخت و برند تولیدکننده نقش مهمی در قیمت دارد؛ برندهای معتبر با استانداردهای بین‌المللی معمولاً قیمت بالاتری دارند. نهایتاً، خدمات پس از فروش، گارانتی و دسترسی به قطعات یدکی نیز می‌تواند بر قیمت نهایی تأثیرگذار باشد.