شیر دروازه‌ای (Gate Valve) چیست؟ کاربرد، نحوه عملکرد و انواع آن

اگر در حوزه تأسیسات، لوله‌کشی صنعتی یا شبکه‌های انتقال سیالات فعالیت دارید، بدون شک نام شیر دروازه‌ای (Gate Valve) را شنیده‌اید. این نوع شیر یکی از پرکاربردترین شیرآلات صنعتی است که نقش مهمی در کنترل جریان سیال ایفا می‌کند. شیر دروازه‌ای با ساختاری ساده، دوام بالا و قابلیت قطع و وصل کامل جریان، در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب کاربرد گسترده‌ای دارد.
در این مقاله به‌صورت جامع بررسی می‌کنیم که شیر دروازه‌ای چیست، چگونه کار می‌کند، چه انواعی دارد و چه مزایا و معایبی به همراه دارد.

بیشتر بخوانید: کاربرد های اتصالات و شیرآلات UPVC در صنایع مختلف

شیر دروازه ای چیست؟

شیر دروازه‌ای نوعی شیر صنعتی است که وظیفه‌ی آن قطع و وصل جریان سیال (نه تنظیم آن) می‌باشد. در این نوع شیر، یک صفحه یا گیت (Gate) در مسیر جریان قرار می‌گیرد که با بالا یا پایین رفتن، مسیر عبور سیال را باز یا مسدود می‌کند.

زمانی که گیت کاملاً پایین است، مسیر عبور بسته شده و جریان قطع می‌شود. در مقابل، زمانی که گیت به‌صورت کامل بالا می‌رود، مسیر به‌طور کامل باز است و سیال بدون مانع عبور می‌کند. به همین دلیل، شیر دروازه‌ای برای کنترل تدریجی جریان مناسب نیست و معمولاً فقط در دو وضعیت باز یا بسته به‌کار می‌رود.

نحوه عملکرد شیر دروازه‌ای

عملکرد شیر دروازه‌ای بسیار ساده و در عین حال مؤثر است. این شیر دارای یک ساقه (Stem) است که گیت را بالا و پایین می‌برد. با چرخاندن فلکه یا دسته شیر، ساقه می‌چرخد و باعث حرکت گیت می‌شود.

دو نوع اصلی عملکرد در این شیر وجود دارد:

۱. شیر دروازه‌ای ساقه بالا رونده (Rising Stem Gate Valve)

در این مدل، با چرخاندن فلکه، ساقه همراه با گیت بالا یا پایین می‌رود. بنابراین میزان باز یا بسته بودن شیر به‌صورت ظاهری قابل مشاهده است. این نوع برای کاربردهایی که نیاز به بازدید بصری دارند، مناسب‌تر است.

۲. شیر دروازه‌ای ساقه ثابت (Non-Rising Stem Gate Valve)

در این نوع، ساقه ثابت است و فقط گیت در داخل بدنه بالا و پایین می‌شود. این طراحی برای فضاهای محدود یا زیرزمینی (مثل شبکه آب شهری) بسیار کاربرد دارد.

بیشتر بخوانید: انواع لوله استیل و کاربرد آن ها در صنعت و ساختمان‌سازی

اجزای اصلی شیر دروازه‌ای

هرچند ساختار شیر دروازه‌ای ساده به‌نظر می‌رسد، اما از قطعات کلیدی تشکیل شده است که هرکدام نقش خاصی دارند:

• بدنه (Body): قسمت اصلی شیر که تحت فشار جریان قرار دارد.

• درپوش (Bonnet): بخشی که به بدنه متصل شده و از نشت سیال جلوگیری می‌کند.

• گیت (Gate): صفحه‌ای فلزی که مسیر جریان را باز یا مسدود می‌کند.

• ساقه (Stem): رابط بین گیت و فلکه یا عملگر.

• فلکه یا عملگر (Handwheel / Actuator): برای باز و بسته کردن شیر استفاده می‌شود.

• واشرها و پکینگ: جهت آب‌بندی و جلوگیری از نشتی به‌کار می‌روند.

انواع شیر دروازه‌ای (Gate Valve Types)

۱. شیر دروازه‌ای زبانه‌ای (Wedge Gate Valve)

پرکاربردترین نوع شیر دروازه‌ای است. گیت آن به شکل گوه (زاویه‌دار) طراحی شده تا هنگام بسته شدن، آب‌بندی بهتری ایجاد کند. این مدل در فشارهای بالا عملکرد بسیار خوبی دارد.

۲. شیر دروازه‌ای موازی (Parallel Gate Valve)

در این نوع، گیت به‌صورت صاف طراحی شده و برای فشارهای پایین یا کاربردهایی که نیاز به باز و بسته شدن مکرر دارند، مناسب‌تر است.

۳. شیر دروازه‌ای چاقویی (Knife Gate Valve)

این مدل دارای گیت نازک و تیز است که می‌تواند سیالات دارای ذرات معلق یا دوغابی را به راحتی قطع کند. از این رو، در صنایع غذایی، کاغذسازی و فاضلاب صنعتی بسیار محبوب است.

۴. شیر دروازه‌ای فلنج‌دار و دنده‌ای

از نظر نوع اتصال، این شیرها به دو صورت فلنج‌دار (برای لوله‌های بزرگ) و دنده‌ای (برای لوله‌های کوچک‌تر) تولید می‌شوند.

بیشتر بخوانید: کاربرد لوله مانیسمان در صنعت و ساختمان

مزایا و معایب شیر دروازه‌ای

✅ مزایای شیر دروازه‌ای

• افت فشار بسیار کم: مسیر مستقیم عبور سیال باعث کاهش افت فشار می‌شود.

• آب‌بندی مؤثر در حالت بسته: به‌ویژه در مدل‌های زبانه‌ای.

• دوام بالا و نگهداری آسان.

• قابل استفاده برای انواع سیالات از جمله آب، بخار، گاز و نفت.

• کارایی عالی در خطوطی که به‌ندرت باز و بسته می‌شوند.

❌ معایب شیر دروازه‌ای

• نامناسب برای تنظیم جریان: چون حرکت گیت کند و ناگهانی نیست.

• زمان باز و بسته شدن طولانی‌تر نسبت به شیر توپی یا کروی.

• اشغال فضای بیشتر در هنگام باز شدن (در نوع ساقه بالا رونده).

• احتمال آسیب به گیت در باز و بسته شدن نیمه‌کاره.

کاربرد شیر دروازه‌ای

به‌دلیل عملکرد قابل اطمینان و افت فشار کم، شیر دروازه‌ای در صنایع مختلف کاربرد دارد، از جمله:

• شبکه‌های انتقال آب شهری و روستایی

• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

• نیروگاه‌ها و تأسیسات حرارتی

• کارخانه‌های فرآوری مواد شیمیایی و غذایی

• سیستم‌های فاضلاب و تصفیه‌خانه‌ها

در خطوط لوله‌ای که نیاز به باز و بسته شدن گاه‌به‌گاه دارند، Gate Valve انتخابی ایده‌آل است.

بیشتر بخوانید: راهنمای انتخاب شیرآلات صنعتی در پروژه‌های تاسیساتی

نکات مهم در انتخاب و نگهداری شیر دروازه‌ای

1. جنس بدنه: بسته به نوع سیال و فشار کاری، جنس بدنه می‌تواند از چدن، فولاد، استیل ضدزنگ یا برنج باشد.

2. فشار کاری (Pressure Rating): قبل از خرید، حتماً فشار کاری سیستم را بررسی کنید.

3. اندازه و نوع اتصال: انتخاب صحیح نوع فلنج یا رزوه برای نصب آسان ضروری است.

4. بازرسی و روغن‌کاری دوره‌ای: باعث افزایش عمر شیر و عملکرد روان‌تر آن می‌شود.

5. عدم استفاده برای تنظیم جریان: چون ممکن است به سطوح گیت آسیب وارد شود.

تفاوت شیر دروازه‌ای با شیر توپی (Ball Valve)

اگرچه هر دو نوع برای قطع و وصل جریان استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌های کلیدی دارند:

ویژگی	شیر دروازه‌ای	شیر توپی
زمان عملکرد	کندتر	سریع‌تر
فضای مورد نیاز	بیشتر	کمتر
کاربرد	خطوط اصلی و فشار بالا	خطوط فرعی یا مصارف خانگی
قابلیت تنظیم جریان	ندارد	ندارد
افت فشار	بسیار کم	بسیار کم

جمع‌بندی

شیر دروازه‌ای (Gate Valve) یکی از پرکاربردترین و قابل‌اعتمادترین شیرآلات صنعتی است که برای قطع و وصل جریان سیال با افت فشار کم طراحی شده است. سادگی ساختار، دوام بالا و عملکرد مطمئن باعث شده در اکثر صنایع جایگاه ویژه‌ای داشته باشد.

در انتخاب شیر دروازه‌ای، حتماً به نوع سیال، فشار کاری، جنس بدنه و فضای نصب توجه کنید تا بهترین عملکرد را در سیستم خود داشته باشید.

اگر قصد خرید شیر دروازه‌ای متناسب با کاربرد خود را دارید، همین حالا با کارشناسان فیدارپیشروثامن تماس بگیرید تا راهنمایی کاملی در اختیار شما قرار دهند.

سوالات متداول(FAQ)

۱. آیا شیر دروازه‌ای برای تنظیم جریان مناسب است؟

خیر. شیر دروازه‌ای فقط برای قطع یا وصل کامل جریان طراحی شده است. استفاده از آن در حالت نیمه‌باز ممکن است باعث فرسایش گیت شود.

۲. چه تفاوتی بین شیر دروازه‌ای چاقویی و زبانه‌ای وجود دارد؟

مدل چاقویی برای سیالات غلیظ یا دارای ذرات معلق طراحی شده، در حالی که نوع زبانه‌ای برای مایعات شفاف و فشار بالا مناسب‌تر است.

۳. آیا شیر دروازه‌ای قابل تعمیر است؟

بله، بیشتر مدل‌ها به‌راحتی قابل باز کردن، تعویض پکینگ و تعمیر بخش‌های داخلی هستند.

۴. عمر مفید شیر دروازه‌ای چقدر است؟

با نگهداری مناسب و انتخاب جنس باکیفیت، عمر مفید آن می‌تواند بیش از ۱۰ سال باشد.

۵. چه جنس‌هایی برای بدنه شیر دروازه‌ای موجود است؟

چدن، فولاد، استنلس استیل، برنج و برنز از رایج‌ترین متریال‌های مورد استفاده هستند.