شیر چاقویی چیست؟

دریچه‌های دروازه‌ای چاقویی (KGV) برای استفاده در صنعت خمیر و کاغذ در سال 1927 به دنیا معرفی شدند. در زمانی که بازار، تقاضای یک شیر کم‌هزینه برای عملیات انبار خمیر را داشت، طراحی تخصصی شیر دریچه چاقویی متولد شد و توانست در سراسر جهان با چندین تنوع و کارآیی مورد استفاده قرار گیرند. کلمه چاقو را به عنوان یک اصطلاح کلی برای هر نسخه از این شیر ها در نظر گرفته اند زیرا فقط گیت برشی هدایت شونده و انواع دیگر آن با کالیبره بالاتر  می توانند جریان را مانند “برش” قطع و وصل کند وبه طور خاص برای عملیات روشن-خاموش و جداسازی در سیستم هایی با ذرات جامد محلول، به کار برده شود. همچنین دریچه های دروازه ای چاقویی هنگام برخورد با دوغاب، مواد ساینده، خورنده و چسبناک بسیار مفید بوده و در حالت کاملا باز دارای افت فشار کم، کارکرد ساده، وزن سبک و مقرون به صرفه هستند. علاوه بر آن دریچه های دروازه چاقویی برای کار در سخت ترین شرایط، با تیغه تیز، برای برش مایعات سنگین نیزمناسب بوده و می تواند در فاضلاب که در آن خوردگی یک نگرانی عمده است بسیار برجسته ظاهر شوند.

ساختمان شیر های چاقویی

شیر های چاقویی نیز همانند دیگر شیرآلات صنعتی، ساختمان خاص و اجزا داخلی زیادی داشته که از اصلی ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره داشت:

•  گیت(gate)

این بخش یکی از اجزای اصلی در انواع شیر های چاقویی بوده که برای جلوگیری از چسبندگی زیاد  سیال و از جنس فولاد ضد زنگ، برای مقاومت در برابر خوردگی ساخته شده است.

• بدنه سوپاپ(Valve Body)

بدنه KGV ها عموماً از فولاد کربنی درجه ۱ صنعتی ساخته شده و ممکن است بسته به نیاز و شرایط محیطی متفاوت، طراحی های خاصی را از خود نشان بدهند.

• پایه سوپاپ(Valve seat)

 این بخش، قسمتی از شیر است که در هنگام بسته شدن، دروازه چاقویی در آن قرار گرفته و عمدتاً از فولاد ضد زنگ برای مقاومت در برابر خوردگی و یا از PVC یا پلاستیک برای اندازه کوچکتر شیرها، ساخته شده است. لازم به ذکر است که پایه سوپاپ، از شیر، اطمینان حاصل می کند که هیچ نشتی در حین کار وجود نداشته باشد و عملیات به خوبی و با نهایت دقت تا انتها پیش برود.

• ساقه(Stem)

 اساساً ساقه همان شفت دریچه است که به دروازه و چرخ دستی متصل شده و هنگامی که چرخ دستی چرخانده می شود، به بالا یا پایین شدن دروازه کمک می کند.

• چرخ دستی(Hand wheel)

 این بخش به کارکرد شیر در جهت باز یا بسته کردن کمک کرده و می تواند با چرخاندن آن، دریچه دروازه نایف را قادر به توقف یا شروع جریان سیال کند. همچنین می توان آن را با موتور الکتریکی یا هیدرولیک جایگزین کرد تا شیر از راه دور کار کرده و دیگر نیاز به حضور اپراتور در محیط کار نباشد.

نحوه کار شیر های چاقویی

شیر های چاقویی دارای یک جزء اصلی بوده که مجهز به تیغه ای حساس معمولا از جنس استیل می باشند. این شیر ها برای مایعات با تراکم بالا و برای عملکرد در خورنده ترین و ساینده ترین شرایط در فرآیندهای صنعتی بسیار مورد استفاده واقع می شوند و می توانند در طول فرآیند بسته شدن، چاقوی شیر، ماده ای را که در طول لوله جابجا می شود را به آسانی قطع کند. هنگامی که مقداری توده جامد یا پودر از دریچه دروازه چاقویی عبور می کند، این مواد روی نشیمنگاه دریچه جمع شده و باعث اشکال در سیستم بسته شدن شیر می شوند که  در این صورت مسئول فنی باید کارهای مربوط به تعویض و تعمییر ولو را به خوبی و با دقت انجام داده و به طول عمر دستگاه، پایداری و ثبات آن بیفزاید. امروزه شیر های دروازه ای چاقویی در کارخانه های فرآوری متعددی در سراسر جهان استفاده شده و در اندازه های بزرگ وجود دارد. این کار باعث می‌شود که شیر با جریان‌های غلیظی از محیط‌ها از جمله گریس، روغن، دوغاب، آب زائد و خمیر کاغذ راحت‌تر عبور کرده و به همین دلیل با محدودیت‌های فشار کم  و برای قرار دادن تیغه در یک مهر و موم نرم بدون اختلال، طراحی  شوند.

ضرورت استفاده از شیر های چاقویی

دلیل اصلی انتخاب شیر دریچه چاقویی مقرون به صرفه بودن، به کار انداختن آسان و سبک بودن آنهاست. آنها همچنین در بسیاری از صنایع و فرآیندهای خاص بسیار موثر هستند. چرا که دریچه های دروازه چاقویی با یک لبه تیز برای برش از طریق خمیر و مهر و موم طراحی شده اند که با این نوع ویژگی مفید، سوپاپ دریچه چاقویی در کاربردهایی که شامل دوغاب، سیالات چسبناک و سایر سیستم هایی که در آن برخورد شیر و ماده مشکل است، ارزشمند و پرکاربرد شناخته می شوند.  علاوه بر آن در صنایعی مانند خمیر کاغذ و کاغذ سازی که جریان سیال داخل لوله ها بسیار ضخیم است، شیر معمولی نمی تواند جریان را به طور دقیق متوقف کند و همیشه مقداری نشتی در کار بوجود می آید که در این راستا شیر های دروازه ای چاقویی برای حل این مسائل در صنایعی که با سیال ویسکوز بالا کار می کنند به دنیا معرفی شده اند و به طور کلی به دلیل تخصص آنها در رسیدگی به مایعات غلیظ، دریچه های دروازه ای چاقویی در صنایعی که با مواد چسبناک سروکار دارند بسیار مورد تقاضا هستند. این شیرها به طور خاص با موادی که به سختی تمیز می شوند نیز همراه بوده  از جمله این صنایع می توان به شرح زیر نام برد:

• معدن و فرآوری مواد معدنی
• پردازش آب فاضلاب
• خمیر و کاغذ
• تولید فولاد
• حمل و نقل دوغاب
• خوردنی و آشامیدنی
• حمل و نقل نفت سنگین
• واحدهای پردازش سیالات چسبناک غیر قابل اشتعال
• گیاهان شن و ماسه

مزایا و کاربرد شیر های چاقویی

شیر های دروازه ای چاقویی به دلیل توانایی بالا در برش از طریق محیط های حاوی مواد جامد، بسیار برجسته بوده و می توانند با داشتن یک دروازه گرد یا مستطیل شکل در مسیر جریان به خوبی کار کنند. بنابراین دریچه های دروازه ای چاقویی اغلب زمانی استفاده می شوند که جریان مستقیم سیال و حداقل محدودیت مورد نیاز باشد و تراکم بالای سیال را نتوان به کمک شیر های معمولی پاسخ داد. از دیگر کاربرد و مزایای  شیر های چاقویی می توان به موارد زیر اشاره داشت:

۱-هنگامی که شیر دروازه چاقویی کاملا باز است، انتقال بسیارکم و روانی را برای جریان فراهم می کند.

۲-جریان یاFlow می تواند در هر دو جهت باشد.

۳- شیر را می توان در هر موقعیتی نصب کرده و به کار برد. با این حال، ترجیح داده می شود که ساقه عمود بر زمین و فلایویل در بالا باشد.

۴-از نظر اقتصادی و راحتی، در سراسر جهان در دسترس است.

۵-انواع مناسب برای فشارهای بالا وجود دارد.

۶-ساده در نگهداری و نصب

تفاوت تفاوت های شیر چاقویی و شیر دروازه ای

تفاوت اصلی در نوع کاربرد یا  دسته بندی این شیرها است که دریچه های دروازه ای چاقویی می توانند دوغاب، پودر یا مایعات غلیظ را کارآمدتر از شیرهای دروازه ای کنترل کنند. در حالی که در شیر دروازه ای، برای عملکرد صحیح به مایع تمیز نیاز است. تفاوت دیگر این شیرها این است که شیرهای گیت بر اساس استانداردهای ANSI طراحی شده اند در حالی که شیرهای دروازه ای نایف بر اساس استانداردهای TAPPI عرضه می شوند. همچنین دریچه های دروازه ای، دو جهته هستند و به طور گسترده در کاربردهای سیال به کار برده شده و فقط دارای نشیمنگاه فلزی می باشند، در حالی که در مورد KGV ها مواد نشیمن می تواند از PVC، پلاستیک یا فلز ساخته شود. علاوه بر این موارد، تفاوت در بسته بندی دریچه نیز یک تمایز است. در مورد بسته بندی V-ring شیر های دروازه ای،  شفتی را که به گیت متصل است آب بندی می کند در حالی که در KGVs Gland ، دور دروازه را آب بندی می کند. به طور کل ویژگی های شیر های چاقویی و نیز نصب و نگهداری آسان آن در صنعت سبب شد تا این ولو ها طیف وسیعی از فعالیت ها را به خود اختصاص داده و در صنایعی نظیر کارخانه های فرآیندی، سیمان، کاغذ، محصولات غذایی رشته ای و غیره به خوبی مورد استفاده واقع شوند.

جمع بندی

به طور کلی شیر چاقویی از أنواع شیرآلات صنعتی بوده که برای کنترل جریان سیالات به کمک یک صفحه کشویی یا یک تیغه و چاقو، به خوبی در خط سیستم های صنعتی به کار می رود. این شیر ها به دلیل طراحی خاص و حساس خود در کنترل سیالاتی که تراکم  یا ناخالصی زیادی دارند، بیشتر به کار رفته و می تواند به همراه تیغه کشویی خود، ذرات جامد و سنگین را از جریان سیال به آسانی جدا سازد. به همین سبب از این شیر ها در فعالیت های صنعتی نظیر معدن، پالایشگاه، فاضلاب، خمیر سازی و کاغذ و… که نیاز به کنترل دقیق جریان می باشد، بیشتر به کار رفته و می تواند به کمک دیگر ویژگی های منحصر به فردشان نظیر قابلیت تمیز کردن آسان، عمر طولانی، قابلیت تحمل فشار بالا، کار با جریان های بدون مانع و گردشی، تعمیر و نگهداری آسان در میان همگان از نامی خوب و مطرح نیز برخوردار شوند.