راهنما برای انتخاب بین دریچه های گلوب و دروازه

در حوزه کنترل سیالات صنعتی، شیرها به عنوان اجزای حیاتی عمل می‌کنند و به عنوان "کلیدهای" سیستم‌های خط لوله عمل می‌کنند که جریان سیال را تنظیم، کنترل و حتی قطع می‌کنند. در میان انواع مختلف شیرها، شیرهای توپی و شیرهای دروازه‌ای به عنوان دو راه‌حل رایج برجسته هستند. در حالی که ممکن است در نگاه اول ساده به نظر برسند، هر کدام نقش‌های متمایزی را در زمینه‌های عملیاتی مختلف ایفا می‌کنند. این مقاله مقایسه عمیقی از ساختارها، اصول کار، ویژگی‌های عملکرد و کاربردهای ایده‌آل آنها ارائه می‌دهد تا به مهندسان در تصمیم‌گیری آگاهانه کمک کند.

شیرهای توپی دارای طراحی بدنه کروی با یک دیسک متحرک متصل به ساقه و چرخ دستی یا محرک هستند. چرخاندن چرخ دستی، دیسک را به صورت عمودی حرکت می‌دهد تا عبور سیال را تنظیم یا مسدود کند. مسیر جریان S شکل یا Z شکل متمایز آنها تغییرات جهت‌دار ایجاد می‌کند که مقاومت را افزایش می‌دهد، اما امکان کنترل دقیق جریان را فراهم می‌کند و آنها را برای کاربردهایی که نیاز به تعدیل دقیق دارند، ایده‌آل می‌کند.

شیرهای دروازه‌ای از یک بدنه مستطیلی یا گُوه‌شکل با یک جزء دروازه‌ای مسطح استفاده می‌کنند که از طریق یک مکانیزم ساقه به صورت عمودی بلند می‌شود. طراحی جریان مستقیم آنها مقاومت را به حداقل می‌رساند و آنها را برای عملیات کاملاً باز/کاملاً بسته که در آن تنظیم جریان مورد نیاز نیست، بهینه می‌کند. این امر آنها را به ویژه برای کاربردهای جداسازی در خطوط لوله مناسب می‌کند.

• شکل بدنه: بدنه‌های کروی شیرهای توپی در برابر فشارهای بالاتر مقاومت می‌کنند، در حالی که طراحی‌های مستطیلی شیرهای دروازه‌ای، مقرون به صرفه هستند.
• مکانیسم آب‌بندی: شیرهای توپی از طریق تماس خط/سطح دیسک به نشیمنگاه، آب‌بندی‌های محکم‌تری را نسبت به تماس سطحی شیرهای دروازه‌ای به دست می‌آورند.
• مسیر جریان: تغییرات جهت‌دار شیرهای توپی مقاومت بیشتری را نسبت به گذرگاه‌های ساده شیرهای دروازه‌ای ایجاد می‌کند.
• جهت‌گیری ساقه: ساقه‌های شیر توپی عمود بر جریان حرکت می‌کنند، در حالی که ساقه‌های شیر دروازه‌ای موازی با آن عمل می‌کنند.

• کنترل جریان: شیرهای توپی در کاربردهای دقیق مانند سیستم‌های خنک‌کننده عالی هستند، در حالی که شیرهای دروازه‌ای برای عملیات روشن/خاموش مناسب هستند.
• افت فشار: مقاومت کم شیرهای دروازه‌ای، مصرف انرژی را در سیستم‌های با جریان بالا کاهش می‌دهد.
• یکپارچگی آب‌بندی: شیرهای توپی آب‌بندی بهتری را تحت نوسانات فشار/دما حفظ می‌کنند.
• سازگاری مواد: شیرهای دروازه‌ای، رسانه‌های حاوی ذرات مانند فاضلاب را بهتر از شیرهای توپی تحمل می‌کنند.
• عمر سرویس: ساخت ساده‌تر شیرهای دروازه‌ای معمولاً در شرایط مشابه، بیشتر از شیرهای توپی دوام می‌آورد.
• نگهداری: شیرهای توپی نیاز به تعویض آب‌بندهای مکرر بیشتری نسبت به نیازهای روانکاری اساسی شیرهای دروازه‌ای دارند.

• سیستم‌های تنظیم دمای آب خنک‌کننده
• اندازه‌گیری روغن سوخت برای پایداری احتراق
• فرآیندهای تزریق مواد شیمیایی که نیاز به دوز دقیق دارند

• شبکه‌های توزیع آب شهری
• تصفیه‌خانه‌های فاضلاب که مواد جامد را جابجا می‌کنند
• جابجایی مواد فله در معادن/کشاورزی

مهندسان می‌توانند از طرح‌های تخصصی مانند شیرهای توپی با الگوی Y برای کاهش تلاطم، شیرهای زاویه‌دار برای تغییرات جهت‌دار یا شیرهای دروازه‌ای چاقویی برای رسانه‌های فیبری انتخاب کنند. انتخاب مواد به همان اندازه حیاتی است - بدنه‌های فولادی ضد زنگ در برابر خوردگی برای فرآیندهای شیمیایی مقاومت می‌کنند، در حالی که آب‌بندهای PTFE در برابر دمای شدید مقاومت می‌کنند. تراز نصب مناسب و نگهداری روتین (از جمله بازرسی آب‌بندها و روغن‌کاری ساقه) عملکرد و طول عمر بهینه را تضمین می‌کند.

درک این تفاوت‌های اساسی، متخصصان را قادر می‌سازد تا ویژگی‌های شیر را با الزامات عملیاتی مطابقت دهند - چه اولویت‌بندی کنترل دقیق، راندمان انرژی یا دوام در محیط‌های چالش‌برانگیز. انتخاب درست، مستقیماً بر ایمنی، کارایی و کل هزینه مالکیت در کاربردهای صنعتی تأثیر می‌گذارد.