A شیر دروازه‌ایشیری است که در امتداد نشیمنگاه (سطح آب‌بندی) شیر، در یک خط مستقیم به بالا و پایین حرکت می‌کند و قسمت باز و بسته شدن (دروازه) آن توسط ساقه شیر نیرو می‌گیرد.

۱. چهشیر دروازه‌ایمی‌کند

نوعی شیر قطع و وصل به نام شیر دروازه‌ای برای اتصال یا قطع جریان سیال در خط لوله استفاده می‌شود. شیر دروازه‌ای کاربردهای مختلفی دارد. شیرهای دروازه‌ای رایج ساخت چین دارای ویژگی‌های عملکردی زیر هستند: فشار اسمی PN1760، اندازه اسمی DN151800 و دمای کاری t610°C.

۲. ویژگی‌های یکشیر دروازه‌ای

① مزایای شیر دروازه‌ای

الف) مقاومت سیال کمی وجود دارد. سیال هنگام عبور از شیر دروازه‌ای جهت جریان خود را تغییر نمی‌دهد زیرا کانال سیال درون بدنه شیر دروازه‌ای مستقیم است که مقاومت سیال را کاهش می‌دهد.

ب. مقاومت کمی در هنگام باز و بسته شدن وجود دارد. در مقایسه با شیر کروی، باز و بسته شدن شیر دروازه‌ای به دلیل عمود بودن جهت حرکت دروازه بر جهت جریان، نیاز به نیروی کار کمتری دارد.

ج. جهت جریان سیال نامحدود است. از آنجایی که سیال می‌تواند از هر دو طرف شیر دروازه‌ای در هر جهتی جریان یابد، می‌تواند هدف مورد نظر خود را برآورده کند و برای خطوط لوله‌ای که جهت جریان سیال ممکن است تغییر کند، مناسب‌تر است.

د. ساختار کوتاه‌تری دارد. طول ساختاری شیر کروی کوتاه‌تر از شیر دروازه‌ای است زیرا دیسک شیر کروی به صورت افقی در بدنه شیر قرار گرفته است در حالی که شیر دروازه‌ای شیر دروازه‌ای به صورت عمودی در بدنه شیر قرار گرفته است.

ه. قابلیت‌های آب‌بندی مؤثر. سطح آب‌بندی هنگام باز شدن کامل، کمتر تخریب می‌شود.

② معایب شیر دروازه‌ای

الف) آسیب رساندن به سطح آب‌بندی آسان است. سطح آب‌بندی گیت و نشیمنگاه شیر هنگام باز و بسته شدن دچار اصطکاک نسبی می‌شوند که به راحتی آسیب دیده و عملکرد آب‌بندی و طول عمر آن را کاهش می‌دهد.

ب. ارتفاع قابل توجه است و زمان باز و بسته شدن طولانی است. کورس صفحه دریچه بزرگ است، فضای مشخصی برای باز شدن لازم است و ابعاد خارجی آن زیاد است زیرا شیر دروازه‌ای هنگام باز و بسته شدن باید کاملاً باز یا کاملاً بسته باشد.

ساختار پیچیده، حرف C. در مقایسه با شیر کروی، قطعات بیشتری دارد، ساخت و نگهداری آن پیچیده‌تر است و هزینه بیشتری دارد.

۳. ساختار شیر دروازه‌ای

بدنه شیر، کلاهک یا براکت، ساقه شیر، مهره ساقه شیر، صفحه دروازه، نشیمنگاه شیر، دایره بسته‌بندی، بسته‌بندی آب‌بندی، گلند بسته‌بندی و دستگاه انتقال، بخش عمده شیر دروازه‌ای را تشکیل می‌دهند.

یک شیر بای پس (شیر قطع کن) را می‌توان به صورت موازی روی خطوط لوله ورودی و خروجی در کنار شیرهای دروازه‌ای با قطر بزرگ یا فشار بالا متصل کرد تا گشتاور باز و بسته شدن کاهش یابد. هنگام استفاده برای متعادل کردن فشار در دو طرف شیر، قبل از باز کردن شیر دروازه‌ای، شیر بای پس را باز کنید. قطر اسمی شیر بای پس DN32 یا بیشتر است.

① بدنه شیر، که بخش تحمل فشار کانال جریان متوسط را تشکیل می‌دهد و بدنه اصلی شیر دروازه‌ای است، مستقیماً به خط لوله یا (تجهیزات) متصل می‌شود. این بدنه برای قرار دادن نشیمنگاه شیر در جای خود، نصب پوشش شیر و اتصال به خط لوله بسیار مهم است. ارتفاع محفظه داخلی شیر نسبتاً بزرگ است زیرا دروازه دیسکی شکل که عمودی است و به بالا و پایین حرکت می‌کند، باید در داخل بدنه شیر قرار گیرد. فشار اسمی تا حد زیادی نحوه شکل‌گیری سطح مقطع بدنه شیر را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، بدنه شیر شیر دروازه‌ای کم‌فشار را می‌توان صاف کرد تا طول ساختاری آن کوتاه شود.

در بدنه شیر، اکثر مجاری عبور سیال دارای مقطع دایره‌ای هستند. انقباض روشی است که می‌توان از آن در شیرهای دروازه‌ای با قطرهای بزرگ نیز استفاده کرد تا اندازه دریچه، نیروی باز و بسته شدن و گشتاور کاهش یابد. هنگامی که انقباض به کار می‌رود، مقاومت سیال در شیر افزایش می‌یابد و باعث افت فشار و افزایش هزینه‌های انرژی می‌شود. بنابراین نسبت انقباض کانال نباید بیش از حد باشد. زاویه شیب باسبار کانال باریک شونده نسبت به خط مرکزی نباید بیش از 12 درجه باشد و نسبت قطر کانال نشیمنگاه شیر به قطر اسمی آن معمولاً باید بین 0.8 تا 0.95 باشد.

اتصال بین بدنه شیر و خط لوله، و همچنین بدنه شیر و کلاهک، توسط ساختار بدنه شیر دروازه‌ای تعیین می‌شود. ریخته‌گری، آهنگری، جوشکاری آهنگری، جوشکاری ریخته‌گری و جوشکاری صفحه لوله، همگی گزینه‌هایی برای زبری بدنه شیر هستند. برای قطرهای کمتر از DN50، معمولاً از بدنه شیرهای ریخته‌گری استفاده می‌شود، معمولاً از بدنه شیرهای آهنگری استفاده می‌شود، معمولاً برای قطعات ریخته‌گری شده یکپارچه که مشخصات لازم را ندارند، از شیرهای جوش داده شده ریخته‌گری شده استفاده می‌شود و می‌توان از سازه‌های جوش داده شده ریخته‌گری شده نیز استفاده کرد. بدنه شیرهای جوش داده شده آهنگری شده معمولاً برای شیرهایی استفاده می‌شوند که در فرآیند کلی آهنگری مشکل دارند.

② پوشش شیر دارای یک محفظه آب‌بندی است و به بدنه شیر متصل شده است و آن را به جزء اصلی تحمل فشار محفظه فشار تبدیل می‌کند. پوشش شیر برای شیرهای با قطر متوسط و کوچک به اجزای نگهدارنده سطح ماشین، مانند مهره‌های ساقه یا مکانیسم‌های انتقال نیرو، مجهز شده است.

③ مهره ساقه یا سایر اجزای دستگاه انتقال قدرت توسط براکتی که به درپوش متصل است، پشتیبانی می‌شوند.

④ ساقه شیر مستقیماً به مهره ساقه یا وسیله انتقال نیرو متصل است. قسمت میله صیقلی و پکینگ یک جفت آب‌بندی تشکیل می‌دهند که می‌تواند گشتاور را منتقل کند و نقش باز و بسته کردن دریچه را ایفا کند. با توجه به موقعیت رزوه روی ساقه شیر، شیر دروازه‌ای ساقه‌ای و شیر دروازه‌ای ساقه‌ای پنهان از هم متمایز می‌شوند.

الف) شیر دروازه‌ای ساقه بالارونده، شیری است که رزوه انتقال آن خارج از حفره بدنه قرار دارد و ساقه شیر آن می‌تواند به بالا و پایین حرکت کند. مهره ساقه روی براکت یا کلاهک باید چرخانده شود تا ساقه شیر بلند شود. رزوه ساقه و مهره ساقه با سیال در تماس نیستند و بنابراین تحت تأثیر دما و خوردگی سیال قرار نمی‌گیرند، که آنها را محبوب می‌کند. مهره ساقه فقط می‌تواند بدون جابجایی به بالا و پایین بچرخد، که برای روانکاری ساقه شیر مفید است. دهانه دروازه نیز شفاف است.

ب. شیرهای دروازه‌ای ساقه تیره دارای یک رزوه انتقال هستند که در داخل حفره بدنه و یک ساقه شیر چرخان قرار دارد. چرخاندن ساقه شیر، مهره ساقه را به صفحه دروازه می‌راند و باعث بالا و پایین رفتن ساقه شیر می‌شود. ساقه شیر فقط می‌تواند بچرخد، نه اینکه به بالا یا پایین حرکت کند. مدیریت شیر به دلیل ارتفاع کم و کورس باز و بسته شدن دشوار، دشوار است. باید نشانگرهایی در آن گنجانده شود. این شیر برای محیط‌های غیر خورنده و موقعیت‌هایی با شرایط آب و هوایی نامطلوب مناسب است زیرا دما و خوردگی محیط بر تماس بین رزوه ساقه شیر و مهره ساقه و محیط تأثیر می‌گذارد.

⑤ بخشی از جفت سینماتیک که می‌تواند مستقیماً به دستگاه انتقال نیرو متصل شود و گشتاور را منتقل کند، از مهره ساقه شیر و گروه رزوه ساقه شیر تشکیل شده است.

⑥ ساقه یا مهره ساقه را می‌توان مستقیماً از طریق دستگاه انتقال نیرو با نیروی برق، نیروی هوایی، نیروی هیدرولیک و نیروی کار تغذیه کرد. رانندگی در مسافت‌های طولانی در نیروگاه‌ها اغلب از چرخ‌های دستی، پوشش‌های سوپاپ، اجزای انتقال قدرت، شفت‌های اتصال و کوپلینگ‌های یونیورسال استفاده می‌کند.

⑦ نشیمنگاه شیر: از نورد، جوشکاری، اتصالات رزوه‌دار و سایر تکنیک‌ها برای محکم کردن نشیمنگاه شیر به بدنه شیر استفاده می‌شود تا بتواند با گیت آب‌بندی شود.

⑧ بسته به نیاز مشتری، حلقه آب‌بندی می‌تواند مستقیماً روی بدنه شیر قرار گیرد تا یک سطح آب‌بندی ایجاد شود. سطح آب‌بندی همچنین می‌تواند مستقیماً روی بدنه شیر برای شیرهایی که از موادی مانند چدن، فولاد ضد زنگ آستنیتی و آلیاژ مس ساخته شده‌اند، انجام شود. به منظور جلوگیری از نشت سیال در امتداد ساقه شیر، بسته‌بندی درون محفظه آب‌بندی (جعبه آب‌بندی) قرار می‌گیرد.