شیر چاقویی (Knife Gate Valve)
شیر چاقویی یا شیر گیوتینی (Knife Gate Valve) یکی از انواع شیر دروازه ای (Gate Valve) می‌باشد که دارای مجرابند(دیسک) و عملکردی کمی متفاوت می‌باشد. این شیر دارای مجرابندی به شکل تیغه یا گیوتین می‌باشد که با بریدن جریان سیال مسیر عبوری را قطع یا وصل می‌کند. و دلیل نام گذاری این نوع شیر نیز همین موضوع می‌باشد.
همانطور که اشاره شد، این نوع شیر دارای یک دیسک تیغه‌ای با لبه صیقلی و تیز می‌باشد. به همین جهت مناسب قطع و وصل جریان سیالاتی که دارای ویسکوزیته بالا و ذرات جامد هستند می‌باشند. لازم به توضیح است که knife valve به صورت تدریجی باز و بسته می‌شوند و برای عملکرد آن نیاز به سپری شدن زمان مشخصی خواهد بود.
شیر چاقویی نیز مانند سایز شیرآلات صنعتی با انواع عملگرهای دستی و اتوماتیک و همچنین انواع متریال‌های چدنی، فولادی(کربن استیل) و استنلس استیل در صنایع مورد استفاده می‌باشد. انتخاب و طراحی متریال بدنه و دیسک در شیر چاقویی با توجه به شرایط فرآیندی شامل دما و فشار کاری و همچنین نوع سیال فرآیندی متفاوت می‌باشد.
یکی از رایج ترین انواع knife valve که در صنایع کاغذ سازی و سیالات خمیری شکل مورد استفاده می‌باشد، شیر چاقویی با عملگرها اتوماتیک می‌باشد. در این حالت با نصب یک اکچویتور پنوماتیکی پیستونی یا اکچویتورهای الکتریکی(موتوری) عملکرد شیر بصورت اتوماتیک کنترل خواهد شد.
اجزاء شیر چاقویی
شیر گیوتینی مانند سایر انواع شیرهای دروازه ای(شیر کشویی) از یک بدنه فلزی که شامل مجرابند(دیسک)، سیت و سیت رینگ تشکیل می‌شود. برای قسمت بالای شیر که شامل اکچویتور می‌شود، شیر چاقویی از یک عملگر دستی یا اتوماتیک(پنوماتیکی یا الکتریکی)، استم، و پکینگ و اورینگ ها تشکیل می‌شود.
در شکل زیر اجزای داخلی یک شیر گیوتینی از نوع اتصال ویفری با عملگر دستی(فلکه‌ای) را مشاهده می‌کنید.
شیر چاقویی
متریال Knife Gate Valve
همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم، بدنه شیر گیوتینی از جنس‌های فولاد(کربن-استیل)، چدنی، استیل و آلومینیومی با روش ریخته گری تولید می‌شوند. هریک از این جنس ها با توجه به سیال و شرایط فرآیندی و همچنین نوع صنعتی که شیر در آنجا مورد استفاده می‌باشد متفاوت خواهد بود.
از knife valve بدنه استیل بیشتر برای صنایع بهداشتی(غذایی و دارویی) استفاده می‌شود. در این صنایع جنس بدنه و دیسک و سیت رینگ Stainless Steel با توجه به نوع سیال و دمای فرآیندی در گریدهای مختلف 304 و 316 و 316 L تولید می‌شوند و جنس سیت PTFE یا تفلون می‌باشد.
شیر چاقویی چدنی با بدنه چدنی GGG40 و GG25 برای سیال آب معمولا مورد استفاده قرار می‌گیرد و سیت از جنس لاستیک EPDM می‌باشد. دیسک این شیر به دلیل برخورد و تماس همیشگی با سیال از جنس مقاوم به خوردگی و سایش تولید شده و معمولآ از جنس‌های Stainless Steel و فولاد با پوشش‌های کرم و نیکل تولید می‌شوند.
کاربرد شیر چاقویی
شیر چاقویی در سرویس‌هایی که سیال دارای مقادیر زیادی لجن و ذرات جامد می‌باشد کاربرد خواهد داشت. صنایعی مانند کاغذسازی تصفیه آب و مواردی از صنایعی هستند که بیشترین مصرف شیر چاقویی یا نایف ولو را دارند. همچنین knife valve در کانال‌های روباز برای مسدود کردن مسیر عبور جریان داخل کانال‌های آب و فاضلاب نیز استفاده می‌شود.
مزایای شیر چاقویی
از مزیت‌های اصلی شیر چاقویی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تعمیرات و نگهداری ساده و مقرون به صرفه
- قیمت پایین و عملکرد ساده
- وزن سبک
- مناسب برای قطع و وصل جریان سیالات دارای ذرات جامد و ویسکوزیته بالا
- آب بندی U شکل
- ایجاد افت فشار بسیار کم
اما لازم به ذکر است که توضیح دهیم مهمترین مزیت شیر چاقویی همان کارکردکارکرد اصلی آن یعنی قابلیت قطع و وصل جریان سیال های غلیظ با ویسکوزیته بالا، جامدات پودری و خمیری می‌باشد.
کاربرد شیر چاقویی
تفاوت‌های شیر چاقویی و شیر دروازه ای
همانطور که پیشتر نیز توضیح داده شد شیر چاقویی یکی از انواع شیر دروازه‌ای می‌باشد. با تفاوت های جزئی در ساختار و عملکرد که در ادامه به آنها می‌پردازیم:
1- شیر چاقویی در مقایسه با شیر دروازه ای دارای ساختمان ساده تر، ابعاد کوچک تر و وزن سبک تری می‌باشد. قسمت بالارونده و مسدود کننده شیر گیوتینی تنها یک تیغه(گیوتین) می‌باشد. به عبارت دیگر، دیسک شیر با حرکت رو بالا و پایین، عمود بر مسیر جریان، نسبت به باز یا بسته شدن شیر عمل می‌کند.
2- از دیگر تفاوت‌های این دو نوع شیر می‌توان به شکل دیسک یا مجرابند در آن ها اشاره کرد. لبه دیسک شیر چاقویی در قسمت انتهای پایین آن دارای لبه های تیز شده و صیقلی می‌باشد در حالی که در شیر دروازه‌ای مجرابند به حالت های موازی و مخروطی می‌باشد.
پارامترهای مهم در خرید Knife Gate Valve
پارامترها و عوامل متعددی در خرید شیر چاقویی حائز اهمیت می‌باشند. در زیر به تعداددی از مهمترین این موارد اشاره خواهیم کرد:
- نوع سیالی که در سرویس قرار دارد و شیر مسیر آن را باز یا مسدود می‌کند
- میزان خورندگی سیال به جهت انتخاب متریال مناسب دیسک شیر
- سایز خط لوله
- نوع عملگر و گشتاوی که شیر برای باز و بسته شدن به آن نیاز دارد
