آشنایی با انواع شیر کشویی+ مزایا و معایب و کاربردها
انواع شیر کشویی کدام اند؟
یکی از پرکاربردترین شیرهای صنعتی که در صنایع آب و فاضلاب و صنایعی که در آنها سیالات دمای کمتر از ۸۰ درجه ی سانتی گراد جریان دارند، شیر کشویی(gate valve) است.
این شیرها فقط می‌توانند کاملا باز یا کاملا بسته باشند و از این جهت برای تنظیم‌فشار جریان مناسب نیستند چرا که قراردادن شیر در حالت نیمه بسته تنها باعث استهلاک خود شیر خواهد شد.
این شیرها به طور انحصاری برای قطع یا وصل کردن جریان مورد استفاده قرار می‌گیرند.
زمانی که شیرکشویی باز است، دیسک از مسیر سیال کنار رفته و در بونت شیر قرار می‌گیرد. اگر شما شیر را نیمه باز قرار دهید، دیسک در مسیر سیال قرار می‌گیرد و عبور سیال باعث لرزش دیسک و فرسایش آن خواهد شد. به طور کلی در هیچ زمانی حتی وقتی شیر در انبار است و مورد استفاده قرار نمی‌گیرد نیز نباید در حالت نیمه بسته قرار گیرد.
شیرهای کشویی دارای دو دسته‌ی کلی هستند:
۱.شیر کشویی زبانه لاستیکی
۲.شیر کشویی زبانه فلزی 
اجزای تشکیل دهنده شیر کشویی
این شیرها از ۵ جزء اصلی تشکیل شده‌اند:
۱-بدنه (body)
قسمتی از شیرکشویی است که قسمت‌های متحرک شیر درون آن قرار دارند. جنس آن می‌تواند از انواع فلزات مثل فولاد و یا استیل باشد و یا پلیمری باشد. همچنین اتصالات آن می‌تواند از نوع فلنجی، جوشی یا دنده ای باشند.
۲-سرفلکه (Hand wheel)
باز و بسته کردن شیرهای کشویی توسط سرفلکه صورت می‌گیرد. استفاده از عملگرهای برقی و یا پنوماتیک(بادی) در شیرهای کشویی عموما رایج نیست.
۳-تریم (trim)
به مجموع استم، دیسک و سیت رینگ های(seat ring) به کار رفته در درون یک شیر کشویی، تریم گفته می‌شود.
۴-بونت (Bonnet)
تمامی اجزای متحرک موجود در شیرکشویی در بونت قرار گرفته‌اند و خود بونت نیز به وسیله ی پیچ به بدنه شیر متصل شده است.
۵-محور شیر یا (stem)
وظیفه جابجاکردن دیسک بر عهده استم است. این بخش از یک سو به دیسک و از سوی دیگر به سرفلکه مرتبط است. وقتی نیرویی به سرفلکه وارد می‌شود، استم اسن نیرو را به دیسک منتقل کرده و در نهایت با جا‌به‌جا کردن دیسک، مسیر سیال را باز یا بسته می‌کند.
شیرهای کشویی بر اساس نوع استم به دو دسته تقسیم می‌شوند:
۱-بالا رونده یا Rising stem
در این نوع از شیرها، زمانی که شیر باز است استم به سمت بالا و سرفلکه حرکت می‌کند. این نوع از شیرهای کشویی پرمصرف‌تر اند چراکه باز یا بسته بودن آنها از خارج از سیستم نیز مشخص است. زمان استفاده از این نوع شیرها باید توجه داشته باشید که فضای کافی در اطراف شیر برای بالا رفتن استم در نظر گرفته شود.
۲-غیر بالارونده یا non rising stem
در این نوع از شیرها زمان باز کردن شیر، استم بالا نمی‌رود. دیسک روی دنده های تعبیه شده بر روی استم به سمت بالا یا پایین حرکت می‌کند. در این مدل از شیرهای کشویی، به این دلیل که دیسک و دنده‌های استم در معرض سیال قرار دارند، احتمال سایش و خوردگی و آسیب به دلیل حرارت بالاتر است.
انواع شیر کشویی
شیرهای کشویی دارای دو نوع متفاوت هستند:
۱-شیر کشویی گوه ای
این نوع از شیرهای کشویی پرکاربردترین نوع آنها است و اصطلاحا به آن self seating گفته می‌شود. در ساخت این مدل از شیرهای کشویی از یک gate مورب و دو seat مورب استفاده شده است. در این شیرها زمانی که شیر باز است دیسک به طور کامل از مسیر سیال خارج می‌شود و این خاصیت باعث از بین رفتن هرگونه مقاومت در برابر عبور سیالات خواهد شد. وقتی که شیر به طور کامل بسته باشد نیز یک رینگ آب‌بند، صفحه اصلی را آب بندی می‌کند و احتمال هرگونه نشتی به طور کامل از بین خواهد رفت. در این مدل از شیرها دیسک کاملا عمود بر مسیر عبور سیال نیست و لبه پایینی دیسک نیز گوه مانند است و کاملا صاف نمی‌باشد. این حالت از شکل ظاهری برای دیسک باعث کاهش استهلاک آن خواهد بود. لازم به ذکر است که در شیرهای کشویی گوه ای، زمانی که سیالات با ذرات معلق از مسیر عبور میکنند این امکان وجود دارد که در هنگام بسته شدن این ذرات سطح روی سیت را بپوشانند و از بسته شدن کامل دیسک جلوگیری کنند که این موضوع باعث می شود تا آب بندی به طور کامل اتفاق نیوفتد. لذا این مدل از شیرآلات با دیسک گوه ای برای سیالات با ذرات معلق مناسب نمی باشند.
۲-شیر کشویی موازی
این مدل شیرها به این صورت ساخته شده‌اند که در آنها یک دیسک تخت صفحه‌ای مابین دو نشیمنگاه موازی قرار گرفته است. در زیر شیر کشویی نیز یک لبه‌ی تیز قرار گرفته‌است که باعث از بین رفتن ذرات خواهد شد.
یکی از مهم‌ترین مزیت‌های این شیر کشویی این است که علاوه بر به کار رفتن در valve seatهای نامتقارن، می‌تواند برای valve seatهای زاویه ای نیز مورد استفاده قرار گیرد.
مزایای شیر کشویی
به طور کلی این شیرها به علت این‌که می‌توانند کاملا باز یا کاملا بسته باشند دارای مزایای متعدد اند که در ادامه برخی از آنها را برشمرده ایم:
۱-سهولت در باز و بسته کردن شیر در مسیر پایپینگ
۲-آب بندی کامل هنگام بسته بودن شیر کشویی
۳-عدم نیاز به سرویس دوره ای
۴-در شیر کشویی زبانه فلزی، از زبانه ی چدن داکتیل استفاده می‌شود.
۵-باز بودن مسیر به صورت هم قطر با لوله در زمان‌هایی که شیر کشویی باز است.
۶- در شیر کشویی زبانه فلزی، جهت بهتر بودن آب‌بندی از رینگ استیل یا برنز استفاده می‌شود.
۷-عدم نیاز به نگهداری در زمان استفاده از شیر
معایب شیر کشویی
۱- آب بندی دیسک شیر که در زمان بسته بودن شیر اتفاق می‌افتد تحت تاثیر فشار سیالات است و اگر سیال کم‌فشار باشد آب بندی به درستی اتفاق نمی‌افتد.
۲- برای کنترل و تنظیم جریان مناسب نیست، زیرا فقط می‌تواند مطلقا باز یا بسته باشد و در خالت نیمه بسته قرار دادن آن تنها باعث استهلاک و فرسایش شیرخواهد شد.
۳- باز و بسته کردن مکرر شیر، به اجزای آن آسیب وارد کرده و باعث فرسایش آنها خواهد شد.
کاربر شیرهای کشویی
از این شیرها در تمامی بخش‌های صنایع آب نظیر آب آشامیدنی و خام استفاده میگردد. برای سیستم هایی که سیالات آنها دارای خاصیت غیر خورندگی هستند و دمای آنها نیز زیر ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است نیز به کاربرده می‌شود.
علاوه بر این‌ها، در موارد زیر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند:
پالایشگاه ها
مجتمع‌های پتروشیمی
کارخانه‌های مختلف صنعتی
پروژه‌های آب‌رسانی
نیروگاه ها
تاسیسات دریایی