شیر دروازهمحصول انقلاب صنعتی است. اگرچه برخی از طرح‌های شیر مانند شیرهای گلوب و شیرهای پلاگین از دیرباز وجود داشته‌اند، شیرهای دروازه‌ای موقعیت غالبی را در صنعت برای دهه‌ها اشغال کرده‌اند و اخیراً سهم زیادی از بازار را به طرح‌های شیر توپی و شیر پروانه‌ای واگذار کرده‌اند. .

تفاوت بین شیر دروازه و شیر توپی، شیر پلاگین و شیر پروانه ای در این است که عنصر بسته کننده که دیسک، دروازه یا مسدود کننده نامیده می شود، از پایین ساقه یا دوک دریچه بالا می رود، از آبراه خارج می شود و وارد بالای شیر می شود که به آن کاپوت می گویند. و در چرخش های متعدد از طریق دوک یا دوک می چرخد. این دریچه هایی که در یک حرکت خطی باز می شوند، بر خلاف شیرهای یک چهارم چرخشی که دارای ساقه ای هستند که 90 درجه می چرخند و معمولاً بالا نمی آیند، به عنوان شیرهای چند دور یا خطی نیز شناخته می شوند.

شیرهای دروازه ای در ده ها ماده مختلف و درجه بندی فشار موجود هستند. اندازه آنها از NPS مناسب دست شما ½ اینچ تا کامیون بزرگ NPS 144 اینچی متغیر است. دریچه های دروازه ای از قطعات ریخته گری، آهنگری یا اجزای ساخته شده توسط جوش تشکیل شده اند، اگرچه طراحی ریخته گری غالب است.

یکی از مطلوب ترین جنبه های شیرهای دروازه ای این است که می توان آنها را با انسداد یا اصطکاک کمی در سوراخ های جریان کاملاً باز کرد. مقاومت جریان ارائه شده توسط شیر دروازه باز تقریباً مشابه مقاومت یک قسمت از لوله با اندازه پورت یکسان است. بنابراین، شیرهای دروازه ای هنوز به شدت برای برنامه های مسدود یا روشن / خاموش در نظر گرفته می شوند. در برخی از نامگذاری دریچه ها، شیرهای دروازه ای را دریچه های گلوب می نامند.

شیرهای دروازه معمولاً برای تنظیم جریان یا عملکرد در جهتی غیر از باز بودن کامل یا بسته شدن کامل مناسب نیستند. استفاده از شیر دروازه نیمه باز برای دریچه گاز یا تنظیم جریان ممکن است به صفحه سوپاپ یا حلقه نشیمنگاه سوپاپ آسیب برساند، زیرا در یک محیط جریان نیمه باز که باعث تلاطم می شود، سطوح نشیمنگاه سوپاپ با یکدیگر برخورد می کنند.

سبک شیر دروازه

از بیرون، اکثر شیرهای دروازه مشابه به نظر می رسند. با این حال، امکانات طراحی بسیار متفاوتی وجود دارد. اکثر شیرهای دروازه از یک بدنه و یک کاپوت تشکیل شده اند که حاوی یک عنصر بسته کننده به نام دیسک یا دروازه است. المنت بسته کننده به میل عبوری از کلاه و در نهایت به چرخ دستی یا محرک دیگر برای کارکردن ساقه متصل می شود. فشار اطراف میل سوپاپ با فشرده شدن پکینگ در ناحیه بسته بندی یا محفظه کنترل می شود.

حرکت صفحه سوپاپ روی میل سوپاپ تعیین می کند که آیا میل سوپاپ در هنگام باز شدن بالا می رود یا به صفحه سوپاپ پیچ می شود. این واکنش همچنین دو سبک اصلی ساقه/دیسک را برای دریچه‌های دروازه تعریف می‌کند: ساقه بالارونده یا ساقه بدون افزایش (NRS). ساقه بالارونده محبوب ترین سبک طراحی ساقه/دیسک در بازار صنعتی است، در حالی که ساقه غیر بالارونده مدت ها مورد علاقه صنعت آبرسانی و خطوط لوله بوده است. برخی از برنامه های کاربردی کشتی که هنوز از شیرهای دروازه استفاده می کنند و فضاهای کوچکی دارند نیز از سبک NRS استفاده می کنند.

متداول ترین طراحی ساقه/کاپوت در شیرهای صنعتی، رزوه و یوغ خارجی (OS&Y) است. طراحی OS&Y برای محیط های خورنده مناسب تر است زیرا رزوه ها در خارج از ناحیه آب بندی سیال قرار دارند. تفاوت آن با سایر طرح ها در این است که چرخ دستی به بوش در بالای یوغ متصل می شود، نه به خود ساقه، به طوری که هنگام باز بودن دریچه، چرخ دستی بلند نمی شود.

تقسیم بندی بازار شیر دروازه ای

اگرچه در 50 سال گذشته، شیرهای چرخشی زاویه راست سهم زیادی در بازار شیرهای دروازه ای به خود اختصاص داده اند، اما برخی از صنایع از جمله صنعت نفت و گاز هنوز به شدت به آنها متکی هستند. اگرچه شیرهای توپی در خطوط لوله گاز طبیعی پیشرفت کرده اند، خطوط لوله نفت خام یا مایع هنوز محل شیرهای دروازه موازی هستند.

در مورد اندازه های بزرگتر، شیرهای دروازه ای همچنان انتخاب اصلی برای اکثر کاربردها در صنعت پالایش هستند. استحکام طراحی و کل هزینه مالکیت (از جمله صرفه جویی در نگهداری) از نکات مطلوب این طراحی سنتی است.

از نظر کاربرد، بسیاری از فرآیندهای پالایشگاهی از دماهای بالاتر از دمای عملیاتی ایمن تفلون استفاده می کنند که ماده اصلی صندلی برای شیرهای توپی شناور است. شیرهای پروانه ای با کارایی بالا و شیرهای توپی مهر و موم شده فلزی در حال استفاده بیشتر در کاربردهای پالایشگاهی هستند، اگرچه هزینه کل مالکیت آنها معمولاً بیشتر از شیرهای دروازه ای است.

صنعت کارخانه آب همچنان تحت سلطه دریچه های دروازه آهنی است. حتی در کاربردهای مدفون نیز نسبتاً ارزان و بادوام هستند.

صنعت برق استفاده می کنددریچه های دروازه آلیاژیبرای کاربردهایی که شامل فشارهای بسیار بالا و دماهای بسیار بالا هستند. اگرچه برخی از شیرهای گلوب نوع Y جدیدتر و شیرهای توپی فلزی که برای سرویس انسداد طراحی شده اند در نیروگاه یافت شده اند، شیرهای دروازه ای هنوز مورد علاقه طراحان و اپراتورهای نیروگاه هستند.