شیر پروانهای یک شیر دوار است که از یک عنصر بستهکننده دیسکی-شکل برای کنترل جریان سیال در یک سیستم لولهکشی استفاده میکند. دیسک در اطراف میل سوپاپ می چرخد تا مسیر جریان را باز، محدود یا مسدود کند. شیر پروانه ای با ساختار فشرده، وزن کم، عملکرد سریع و گشتاور عملیاتی نسبتا کم، به طور گسترده ای در تصفیه آب و فاضلاب، پردازش شیمیایی، نفت و گاز، HVAC، پردازش مواد غذایی و کاربردهای لوله کشی صنعتی عمومی استفاده می شود.
اجزای اصلی شیر پروانه ای شامل بدنه سوپاپ، دیسک، ساقه و نشیمنگاه است. بدنه شیر، شیر را به خط لوله متصل می کند و شامل اجزای داخلی تحت فشار عملیاتی است. دیسک در مسیر جریان قرار می گیرد و به عنوان عنصر کنترل جریان اصلی- عمل می کند. میل دیسک را به مکانیزم عملکرد خارجی متصل می کند و گشتاور را از دسته، گیربکس یا محرک منتقل می کند. نشیمنگاه سوپاپ رابط آب بندی بین دیسک و بدنه سوپاپ را هنگامی که شیر بسته است فراهم می کند.
اصل عملکرد یک شیر پروانه ای بر اساس حرکت چرخشی دیسک است. هنگامی که دیسک تقریباً موازی با خط لوله قرار می گیرد، شیر کاملاً باز است و محیط فرآیند می تواند از گذرگاه جریان عبور کند. در این موقعیت، دیسک مانع نسبتا کمی برای جریان ایجاد میکند و به شیر اجازه میدهد تا ظرفیت جریان خوبی را حفظ کند در حالی که فضای محدودی را در سیستم لولهکشی اشغال میکند.
همانطور که دیسک از موقعیت کاملا باز دور می شود، به طور فزاینده ای عبور جریان را محدود می کند. تغییر موقعیت دیسک، سطح جریان موثر را تغییر می دهد و در نتیجه بر سرعت جریان تأثیر می گذارد. این باعث می شود که شیرهای پروانه ای قادر به ارائه درجه ای از تنظیم جریان باشند، اگرچه مناسب بودن آنها برای دریچه گاز به طراحی دریچه و شرایط عملیاتی خاص بستگی دارد.
هنگامی که دیسک به موقعیتی تقریباً عمود بر خط لوله می چرخد، شیر به موقعیت بسته می رسد. دیسک گذرگاه جریان اصلی را مسدود می کند و روی صندلی فشار می آورد تا آب بندی ایجاد کند و از عبور محیط فرآیند جلوگیری می کند. اکثر شیرهای پروانه ای از مکانیزم عملکرد یک ربع-گردش استفاده می کنند، که به شیر اجازه می دهد بین موقعیت های باز و بسته با تقریباً 90 درجه چرخش حرکت کند. این عملیات سریع باعث می شود که شیرهای پروانه ای برای جداسازی خطوط لوله و سیستم هایی که نیاز به عملکرد مکرر شیر دارند مناسب باشند.
برای برآوردن نیازهای برنامه های مختلف، روش های فعال سازی مختلفی در دسترس است. دریچههای پروانهای دستی برای جداسازی جریان اولیه مناسب هستند، در حالی که طراحیهای گیربکس-میتوانند مزیت مکانیکی بیشتری را برای دریچههای بزرگتر فراهم کنند. محرک های پنوماتیکی و الکتریکی را می توان در مواردی که نیاز به عملکرد از راه دور، کنترل خودکار یا ادغام با یک سیستم کنترل صنعتی است مورد استفاده قرار داد. مواد بدنه و صندلی سوپاپ نیز باید با توجه به محیط فرآیند، دمای کار، فشار و شرایط محیطی انتخاب شوند.
به طور کلی، یک شیر پروانه ای با چرخاندن یک دیسک در داخل خط لوله، جریان سیال را کنترل می کند. ساختار جمع و جور، طراحی سبک وزن، عملکرد سریع یک ربع-و نصب راحت، آن را به یک راه حل عملی برای طیف وسیعی از سیستم های جابجایی-سیال تبدیل کرده است. انتخاب مناسب نوع سوپاپ، مواد، آرایش آب بندی، و روش فعال سازی برای دستیابی به عملکرد قابل اعتماد و عمر طولانی{4}مدت ضروری است.
