شیر پروانهای موتوردار برقی 4 اینچ یکی از پرکاربردترین شیرهای صنعتی در سیستمهای کنترل جریان است که در صنایع فرآیندی، شیمیایی، بخار و پتروشیمی بهطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. این شیر با بهرهگیری از ساختار مکانیکی ساده اما مقاوم و اکچویتور الکتریکی هوشمند، کنترل دقیق عبور سیال را ممکن میسازد. در این مدل، دیسک مرکزی با گردش ۹۰ درجهای مسیر عبور را باز یا بسته میکند و اکچویتور برقی این چرخش را با فرمان الکتریکی انجام میدهد. ترکیب طراحی فشرده، واکنش سریع، و دوام بالا باعث شده شیر پروانهای برقی در پروژههای اتوماسیون صنعتی جایگاه ویژهای داشته باشد. این شیر در سایز 4 اینچ (DN100) برای خطوطی با دبی بالا و فشار متوسط بسیار ایدهآل است و میتواند در محیطهای خورنده یا دمای بالا عملکردی پایدار ارائه دهد.
شیر پروانهای چیست و چگونه کار میکند؟
شیر پروانهای یا Butterfly Valve نوعی شیر صنعتی برای کنترل جریان سیال است که با چرخش دیسکی در مرکز بدنه مسیر عبور را باز یا مسدود میکند. این شیرها به دلیل طراحی ساده، وزن کم و هزینه نگهداری پایین، در انواع سیستمهای لولهکشی صنعتی و تأسیسات فرآیندی جایگزین مناسبی برای شیرهای کشویی و توپی هستند.
دیسک در مرکز لوله قرار دارد و بهوسیله محور به اکچویتور متصل است. با چرخش ۹۰ درجهای محور، دیسک از حالت بسته به حالت باز تغییر میکند. در مدلهای موتوردار، این حرکت بهصورت خودکار با فرمان الکتریکی انجام میشود و نیازی به نیروی انسانی نیست. کنترل دقیق زاویه باز بودن دیسک باعث تنظیم میزان عبور جریان میشود و این ویژگی در خطوطی که نیاز به تنظیم دبی دارند، بسیار حیاتی است.
معرفی شیر پروانهای موتوردار برقی 4 اینچ
شیر پروانهای موتوردار برقی 4 اینچ برای کنترل خودکار جریان در خطوط آب، بخار، هوای فشرده، مواد شیمیایی و سایر سیالات طراحی شده است. بدنه این شیر از چدن داکتیل (Ductile Iron) یا استیل ضدزنگ (Stainless Steel 316) ساخته میشود تا مقاومت مکانیکی بالا و پایداری در برابر خوردگی تضمین گردد.
دیسک شیر از جنس استیل 304 یا 316 است که ضمن مقاومت در برابر فشار، در تماس با سیالات خورنده دچار زنگزدگی یا رسوب نمیشود. نشیمنگاه (Seat) از جنسهای مختلفی مانند EPDM، NBR یا PTFE تولید میشود تا بسته به نوع سیال انتخاب گردد. این نشیمنگاه موجب آببندی کامل مسیر عبور و جلوگیری از نشتی میشود.
اکچویتور برقی نصبشده بر روی این شیر انرژی الکتریکی را به گشتاور چرخشی تبدیل میکند. این عملگر میتواند در دو حالت On/Off یا مدولار (Modulating) کار کند. در مدل On/Off، شیر بهصورت کامل باز یا بسته میشود؛ اما در نوع مدولار، با سیگنال کنترلی 4–20 میلیآمپر یا 0–10 ولت، موقعیت دیسک بهصورت تدریجی تنظیم میشود. این عملکرد برای کنترل دقیق دبی در فرآیندهای حساس مانند صنایع غذایی یا دارویی بسیار مناسب است.
مزایای استفاده از شیر پروانهای موتوردار برقی
۱. کنترل دقیق جریان سیال: با فرمان الکتریکی از تابلو یا PLC، باز و بسته شدن با دقت بالا انجام میشود.
۲. نصب آسان: طراحی ویفری بین فلنجها، وزن سبک و ابعاد فشرده نصب را ساده میکند.
۳. دوام بالا: بدنه مقاوم در برابر فشار و نشیمنگاه ضد خوردگی عمر مفید را افزایش میدهد.
۴. کارکرد بیصدا: موتور الکتریکی درون اکچویتور با گیربکس روان و کمصدا عمل میکند.
۵. ایمنی و پایداری: سیستم قطع خودکار در صورت اضافه بار از آسیب به موتور جلوگیری میکند.
۶. مناسب برای خطوط اتوماسیون: قابلیت اتصال به سیستمهای کنترل مرکزی، PLC و حسگرهای موقعیت.
جزئیات فنی شیر پروانهای موتوردار برقی 4 اینچ
نوع شیر: پروانهای (Butterfly Valve)
سایز اسمی: 4 اینچ (DN100)
نوع اکچویتور: برقی (Electric Actuator)
ولتاژ تغذیه: 220VAC / 380VAC / 24VDC
نوع عملکرد: ON/OFF یا مدولار (4–20mA)
مدت زمان باز/بسته شدن: 10 تا 15 ثانیه
گشتاور عملکرد: حدود 100 تا 120 نیوتنمتر
جنس بدنه: چدن داکتیل یا استیل ضدزنگ 316
جنس دیسک: استیل 304 یا کرومپوش
جنس نشیمنگاه: EPDM، PTFE یا NBR
زاویه چرخش: 90 درجه
نوع اتصال: ویفری یا لاگی
فشار کاری: تا 16 بار
دمای کاری: از -10 تا +180 درجه سانتیگراد
درجه حفاظت موتور: IP67
نوع کنترل: دستی (Manual Override) و برقی
نمایشگر موقعیت: دارد (Position Indicator)
استاندارد نصب: ISO5211
کاربردها: بخار، گاز، آب، هوا، مواد شیمیایی، سیستمهای خنکسازی و پتروشیمی.
اصول عملکرد اکچویتور برقی در شیر پروانهای
اکچویتور برقی با دریافت جریان الکتریکی، موتور داخلی را فعال کرده و از طریق گیربکس محور شیر را میچرخاند. در مدلهای On/Off، این چرخش تنها دو حالت دارد: باز یا بسته. اما در مدلهای مدولار، میزان چرخش بر اساس سیگنال کنترلی تعیین میشود و میتوان موقعیت دیسک را با دقت درصدی مشخص تنظیم کرد.
این نوع اکچویتور دارای حفاظت IP67 است که در برابر گردوغبار و رطوبت مقاوم است و در محیطهای صنعتی، اتاقهای بخار یا فضاهای مرطوب قابل استفاده میباشد. همچنین سیستم قطع خودکار در شرایط اضافه بار یا افزایش دما از سوختگی موتور جلوگیری میکند.
کاربردهای شیر پروانهای موتوردار برقی 4 اینچ
خطوط انتقال بخار و آب گرم در تاسیسات صنعتی
سیستمهای خنکسازی و تهویه HVAC
صنایع شیمیایی و دارویی
سیستمهای انتقال مواد خورنده
خطوط نفت، گاز و پتروشیمی
تصفیهخانههای آب و فاضلاب
کارخانجات غذایی، شوینده و رنگسازی
در همه این محیطها، کنترل دقیق و واکنش سریع شیر موجب افزایش ایمنی و کاهش خطاهای انسانی میشود.
تفاوت شیر پروانهای موتوردار با مدل پنوماتیکی
شیر موتوردار برقی از برق برای ایجاد گشتاور استفاده میکند، در حالی که مدل پنوماتیکی از فشار هوای فشرده بهره میبرد. اکچویتور برقی برای محیطهایی که کمپرسور هوا در دسترس نیست مناسبتر است، در حالیکه مدل پنوماتیکی در خطوطی با سرعت بالا یا نیاز به قطع اضطراری سریع عملکرد بهتری دارد. همچنین مدل برقی قابلیت کنترل تدریجی و دقیقتری دارد.
ویژگیهای طراحی
بدنه این شیر با روش ریختهگری دقیق و پوشش اپوکسی ساخته میشود تا مقاومت در برابر خوردگی و زنگزدگی بالا رود. دیسک از استیل صیقلی ساخته شده تا افت فشار جریان کاهش یابد. محور مرکزی از فولاد ضدزنگ و دارای آببندی چندلایه است تا از نشتی جلوگیری کند.
اکچویتور برقی دارای بدنه آلومینیومی با پوشش ضدخوردگی است و اجزای داخلی شامل موتور الکتریکی، گیربکس فولادی و نشانگر موقعیت مکانیکی میباشد. این ساختار باعث افزایش طول عمر و کاهش نیاز به تعمیرات دورهای میشود.
مزایای طراحی اکچویتور برقی
ساختار مقاوم و سبک از جنس آلومینیوم آنودایز
عملکرد روان و بیصدا
سیستم کنترل دما و محافظت در برابر رطوبت
قابلیت نصب سوئیچ موقعیت و پتانسیومتر بازخورد
کارکرد پایدار در محیطهای صنعتی با رطوبت بالا
مصرف انرژی پایین و طول عمر زیاد
در مدلهای پیشرفتهتر، اکچویتور دارای نمایشگر دیجیتال موقعیت و قابلیت اتصال به سیستمهای هوشمند کنترل صنعتی نیز میباشد.
نکات نصب و نگهداری
۱. مسیر لوله باید پیش از نصب از هرگونه آلودگی و ذرات جامد پاک شود.
۲. شیر باید بهصورت عمودی نصب شود تا از فشار ناهمگون به محور جلوگیری گردد.
۳. جهت جریان سیال مطابق فلش روی بدنه باشد.
۴. در زمان نصب، از گشتاور مناسب برای سفت کردن پیچهای فلنج استفاده شود.
۵. کابلهای برق باید با عایق ضدآب و استاندارد IP67 متصل گردند.
۶. هر شش ماه یکبار عملکرد اکچویتور و وضعیت آببندی بررسی شود.
۷. در صورت عدم استفاده طولانی، شیر در وضعیت نیمهباز نگهداشته شود تا از چسبندگی جلوگیری شود.
مزایای کلی شیر پروانهای موتوردار برقی
عملکرد سریع و دقیق در کنترل سیال
مقاومت بالا در برابر فشار و دمای زیاد
سازگاری کامل با سیستمهای اتوماسیون صنعتی
طراحی فشرده و وزن سبک
طول عمر زیاد و نگهداری آسان
قابلیت کنترل از راه دور
صرفهجویی در انرژی و افزایش بهرهوری
بخش پرسش و پاسخ (FAQ)
۱. آیا شیر پروانهای موتوردار برقی برای بخار قابل استفاده است؟
بله، در صورت استفاده از بدنه استیل و نشیمنگاه PTFE، تا دمای ۱۸۰ درجه سانتیگراد عملکرد ایمن دارد.
۲. آیا این شیر قابلیت کنترل تدریجی دارد؟
بله، در مدلهای مدولار با سیگنال 4–20mA میتوان میزان باز بودن را با دقت بالا کنترل کرد.
۳. آیا اکچویتور برقی نیاز به سرویس دورهای دارد؟
تنها بررسی سالیانه گیربکس و گریسکاری محور کافی است؛ در حالت عادی نیازی به سرویس مداوم ندارد.
۴. در صورت قطع برق، چه اتفاقی میافتد؟
در مدلهای دارای فنر برگشت یا منبع تغذیه اضطراری، شیر به حالت ایمن باز یا بسته بازمیگردد.
۵. آیا شیر پروانهای برقی در محیط مرطوب کار میکند؟
بله، بدنه اکچویتور با استاندارد IP67 مقاوم در برابر رطوبت و گردوغبار طراحی شده است.
