اگر سیال در خطوط لوله صنعتی با «رودخانه خروشان» مقایسه شود، آنگاه شیرها مانند «داوران الهی» هستند که دروازههای آب را کنترل میکنند. در خانواده شیرها، یک بازیکن لاغر و چابک وجود دارد - شیر پروانهای. از آنجایی که جزء اصلی آن - صفحه شیر، در بدنه استوانهای شیر میچرخد، شبیه پروانهای است که بالهای خود را باز کرده و با وقار میرقصد، از این رو نام آن را گرفته است. فقط با چرخش ۹۰ درجه، میتواند بلافاصله انتقال از «کاملاً باز» به «کاملاً بسته» را تکمیل کند!
فانتزی تکاملی شیرهای پروانهای چگونه شیر پروانهای که در ابتدا یک «دریچه صفحه آهنی» خام بود، به غول صنعتی تبدیل شد که قادر به تحمل دماهای چند صد درجه سانتیگراد و فشارهای صدها کیلوگرم است؟
ظاهر اولیه: «شیشه جلو» دوران موتور بخار در قرنهای ۱۸ و ۱۹، قبل و بعد از بهبود موتور بخار توسط وات، مهندسان تلاش کردند تا یک دیسک فلزی چرخان را در خط لوله قرار دهند تا حجم هوا و جریان بخار را تنظیم کنند. با این حال، دقت پردازش در آن زمان بسیار پایین بود و نشت آب و هوا امری عادی بود. این فقط میتوانست به عنوان یک شیر تنظیم کننده خشن عمل کند.
تولد رسمی: اختراع شیرهای پروانهای مدرن و انقلاب پلیمر لاستیکی ۱۹۳۰ - ۱۹۵۰ در دهه ۱۹۳۰، شیر پروانهای مدرن رسماً در ایالات متحده اختراع شد. تا دهه ۱۹۵۰، لاستیک مصنوعی و پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE) توسعه یافتند و مهندسان آنها را به عنوان «واشرهای آببندی» روی نشیمنگاه شیر اعمال کردند. شیر پروانهای نرم آببند متولد شد و در نهایت به «عدم نشتی مطلق» دست یافت! تکامل و دگرگونی: «پیروزی هوشمندانه» ساختار خارج از مرکز ۱۹۶۰ - ۱۹۸۰ لاستیک نرم از دماهای بالا و فشارهای بالا میترسد و مستعد سایش است. برای شکستن این محدودیت، مهندسان ساختارهای دو خارج از مرکز و سه خارج از مرکز را طراحی کردند: قرار دادن شفت شیر و سطح آببندی در کنار، به طوری که صفحه شیر فقط در لحظه بسته شدن با نشیمنگاه شیر تماس پیدا کند. از آن زمان، شیر پروانهای تمام فلزی آببند متولد شد که قادر به تحمل آسان دماهای بالای ۶۰۰ درجه سانتیگراد و شرایط کاری سخت است!
جهش مدرن: «پروانه» هوشمند صحنه را تسخیر میکند از قرن بیست و یکم، به لطف بهینهسازی دینامیک سیالات (CFD) و دستگاههای محرک الکتریکی/هوایی هوشمند، شیر پروانهای حجمی تنها ۱/۳ تا ۱/۲ شیر دروازهای با قطر مشابه دارد و وزن آن نیز به طور قابل توجهی کاهش یافته است. این شیر در همه جا یافت میشود، از تصفیهخانههای فاضلاب شهری و تأسیسات نمکزدایی آب دریا گرفته تا خطوط لوله نیتروژن مایع برودتی در سایتهای پرتاب موشک.
چرا صنعت مهندسی به طور فزایندهای به «این شیر پروانهای» علاقهمند است؟ در مقایسه با شیرهای دروازهای سنتی (مانند دربهای کشویی) و شیرهای کروی (مانند درپوشهای پیچی)، شیر پروانهای دارای سه ویژگی قابل توجه است: طراحی سبک: برای یک شیر بزرگ با قطر DN1000 (قطر ۱ متر)، شیر دروازهای ۳.۵ تن وزن دارد، در حالی که شیر پروانهای تنها حدود ۲ تن وزن دارد که باعث صرفهجویی قابل توجهی در مواد فلزی و فضای نصب میشود. پاسخ سریع: با تنها چرخش ۹۰ درجه آچار یا شفت محرک، شیر میتواند کاملاً باز یا بسته شود، که آن را برای قطع اضطراری بسیار سریع میکند. مقرون به صرفه بودن عالی: ساختار ساده است و در خطوط لوله با قطر بزرگ، مزیت هزینه بینظیر است.

