یک دریچه پروانهای به سادگی در حرکت است: یک دیسک دایرهای مسطح که از قطر آن حفر میشود، تا 90 درجه در داخل یک صندلی حلقهای-شکل چرخانده میشود تا مسیر سیال را باز کند، دریچه گاز را ببندد یا ببندد. دیسک همیشه در مسیر جریان باقی می ماند، بنابراین ویژگی شیر با نحوه تعامل آن پروفیل باریک با فشار، سرعت و اصطکاک آب بندی مشخص می شود.
اصل اساسی
هنگامی که شفت موازی با محور لوله است، دیسک لبه خود را به جریان نشان می دهد و تقریباً هیچ افت سر ایجاد نمی کند. در حالت کاملا بسته، دیسک در برابر یک الاستومر یا نشیمنگاه فلزی لانه می کند و یک مهر و موم محکم را تشکیل می دهد. حرکت چرخشی ربع-به این معنی است که یک محرک پنوماتیکی یا الکتریکی میتواند شیر را در کمتر از یک ثانیه چرخانده و آن را برای خاموش کردن اضطراری{{2}یا بچینگ خودکار ایدهآل میکند.
رفتار گشتاور
از آنجایی که دیسک متقارن است، گشتاور در نزدیکی دو نقطه (0 درجه و 90 درجه) کمترین است و در جایی که فشار دیفرانسیل در سراسر دیسک بیشترین مقدار را دارد، در حدود 70 درجه به اوج می رسد. طرحهای مدرن محور شفت را چند میلیمتر منحرف میکنند (معروف به "غیر مرکزی" یا "عملکرد{4}بالا") به طوری که بادامک دیسکی-در طول 10 درجه اول باز شدن، صندلی را پاک میکند، 30 % گشتاور را کاهش میدهد و عمر صندلی را افزایش میدهد.
فن آوری های آب بندی
1. نشیمنگاه ارتجاعی: یک آستر نیتریل یا EPDM به بدنه چسبانده شده است. فشار خط دیسک را وارد لاستیک می کند و حباب-خاموش محکم-به 16 بار و -20 درجه تا 120 درجه می رسد.
2. صندلی فلزی: روکش ضد زنگ یا Stellite برای دمای بالا (600 درجه) یا رسانه های ساینده استفاده می شود. نرخ نشت کلاس IV (0.01٪ Cv) است که برای جداسازی بخار کافی است.
3. آفست دوگانه: خطوط شفت و مرکز صندلی-هر دو افست هستند و یک عمل بادامک مخروطی ایجاد میکنند. افست سه گانه یک صفحه صندلی زاویه دار اضافه می کند و در سرویس برودتی LNG به آب بندی فلزی کلاس VI-به-فلز دست می یابد.
ویژگی های جریان
در باز شدن 30 درجه، دیسک از قبل 60 درصد از حداکثر افت فشار را ایجاد میکند، و به شیرهای پروانهای سریع باز میشود، نزدیک{3}}منحنی Cv خطی بین 40 درجه و 70 درجه -برای مهار کردن آب خنککننده یا گازهای خروجی عالی است. دینامیک سیالات محاسباتی نشان میدهد که یک لبه باریک 2 میلیمتری دیسک، شروع حفره را تا 25 درصد در مقایسه با پروفیل بلانت 5 میلیمتری کاهش میدهد، تغییری که باعث صرفهجویی در انرژی پمپ در کارخانههای نمکزدایی میشود.
اندازههای معمولی از DN 25 میلیمتر (1 اینچ) در اسکیدهای دوز شیمیایی تا DN 3000 میلیمتر (120 اینچ) در پنستوکهای برقی هیدرو{6}، که در آن یک سوپاپ میتواند 30 تن وزن داشته باشد، اما به لطف گشتاور کم، همچنان توسط یک محرک پنوماتیکی 10 بار کار میکند.
برنامه های کاربردی
• آب و فاضلاب: شیرهای ارتجاعی-شبکه های توزیع 16 بار را اداره می کنند و دارای گواهینامه NSF 61 برای آب آشامیدنی هستند.
• تهویه مطبوع: بدنههای لوگ{0}}خدمات بیپایان-برای ایزوله کردن{2}}آب سرد را امکانپذیر میسازد، در حالی که نسخههای شیاردار-نسخههای انتهایی، سرعت نصب در رایزرهای بلند-را دارند.
• نفت و گاز: دریچههای پروانهای دوگانه-در فولاد کربنی با درجهای گرافیتی ایمن{1}}با API 607 مطابقت دارند و برای جداسازی مخزن-تا کلاس 600 ترجیح داده میشوند.
• غذا و دارو: دیسک 316 لیتری صیقلی و صندلی PTFE تمیزی CIP/SIP و سطوح بدون شکاف{1}} را که مطابق با FDA 21 CFR 177 است، ارائه میکنند.
مزایایی نسبت به شیرهای دروازه ای یا توپی عبارتند از: وزن کمتر (حدود 15 درصد یک شیر دروازه)، یک چهارم-تحرک چرخشی، رو به رو{3} فشرده (ISO 5752 Series 20) و هزینه-معمولاً 50 % کمتر از یک شیر توپی معادل N D20 در میلی متر. محدودیت ها شامل دیسک باقیمانده در جریان (افت فشار ~ 0.3 بار در 3 ms-1) و مناسب بودن محدود برای دوغاب هایی است که می توانند در بوش های ساقه بسته شوند. با این حال، آسترهای قابل تعویض و مهر و موم اسکراپر اکنون خدمات را به وظایف دوغاب سبک گسترش می دهند.
به طور خلاصه، شیر پروانه ای سادگی مکانیکی را با ظرفیت جریان بالا، فعال سازی سریع و آب بندی قابل انطباق ترکیب می کند و آن را به گزینه پیش فرض برای برنامه های روشن/خاموش یا دریچه گاز از آبیاری خانگی تا سیستم های خنک کننده 30 مگاواتی تبدیل می کند.
