شیرآلات چدنی از انواع شیرآلات صنعتی هستند که معمولاً در سیستم‌های تأسیساتی، آب‌رسانی، فاضلاب، و صنایع سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شیرآلات به دلیل ویژگی‌های خاص چدن، مانند دوام و مقاومت در برابر فشار و خوردگی، در برخی شرایط به‌ویژه در محیط‌های با شرایط سخت بسیار مفید و کارآمد هستند.
سیستم‌های توزیع، تأسیسات تصفیه و خطوط لوله همگی از بخش‌های حوزه آب و فاضلاب هستند که در آنها شیرآلات چدنی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شیرآلات نقشی اساسی در تنظیم جریان آب، کنترل فشار و جلوگیری از بازگشت جریان ایفا می‌کنند. شیرآلات چدنی که بیشتر در این صنعت استفاده می‌شوند شامل شیرهای یک‌طرفه، پروانه‌ای و کشویی هستند. شیرآلات چدنی همچنین در صنعت نفت و گاز به طور گسترده‌ای به کار می‌روند. این شیرآلات در سکوهای دریایی، خطوط لوله، پالایشگاه‌ها و پایانه‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شوند و می‌توانند مواد خورنده و شرایط با فشار و دمای بالا که در این صنعت رایج است را به خوبی مدیریت کنند. شیرهای توپی، سوزنی و کشویی چدنی نمونه‌هایی از شیرآلاتی هستند که کنترل دقیقی بر حرکت گاز و نفت فراهم می‌کنند.
شیرآلات از اجزای ضروری در سیستم‌های تهویه مطبوع محسوب می‌شوند، زیرا عبور آب داغ، بخار و آب سرد را کنترل می‌کنند و توزیع مؤثر حرارت یا سرمایش به بخش‌های مختلف ساختمان را تضمین می‌کنند. شیرهای سوزنی و توپی از جنس چدن به دلیل استحکام، دوام و توانایی تحمل دماهای بالا به طور گسترده‌ای در کاربردهای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می‌گیرند.
شیرآلات چدنی برای خطوط تولید، کارخانجات شیمیایی، فرآیندهای صنعتی و تأسیسات تولید برق ضروری هستند. این شیرآلات می‌توانند ترکیبات خورنده، مواد ساینده و مواد با دمای بالا را کنترل کنند و کنترل مطمئنی را فراهم کرده و عملکرد ایمن و کارآمد فرآیندهای تولید را تضمین کنند.
این شیرآلات همچنین اجزای حیاتی سیستم‌های حفاظت از حریق هستند، زیرا توزیع دقیق و عبور آب در مواقع اضطراری آتش‌سوزی را تضمین می‌کنند. ساختمان‌ها از سیستم‌های رایزر خشک و تر برای کنترل جریان آب جهت اطفای حریق استفاده می‌کنند. سیستم‌های حفاظت از حریق به دلیل ساختار مقاوم و توانایی تحمل فشارهای بالا معمولاً از شیرهای کشویی چدنی بهره می‌برند.
چدن، که به نام آهن خاکستری نیز شناخته می‌شود، فلزی است که برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است. این فلز ترکیبی از 96% تا 98% آهن، 2% تا 4% کربن و مقادیر کمی سیلیکون است. برخی انواع چدن می‌توانند دماهای بالاتر از 2100 درجه فارنهایت (1150 درجه سانتی‌گراد) را تحمل کنند، که دمای بسیار بالایی است. کلاس فشار چدن نشان‌دهنده میزان مقاومت آن تحت فشار است. یکی از ویژگی‌های برجسته چدن این است که هزینه چندان زیادی ندارد. چدن معمولاً ارزان‌ترین فلز محسوب می‌شود و انتخاب خوبی برای کسانی است که بودجه محدودی دارند.
مقاومت بالا در برابر فشار و دما:
چدن به دلیل ساختار متبلور خود، مقاومت خوبی در برابر فشار و دماهای بالا دارد. این ویژگی باعث می‌شود شیرآلات چدنی برای استفاده در سیستم‌های پرفشار یا دمای بالا مناسب باشند.
مقاومت در برابر خوردگی:
چدن مقاومت بالایی در برابر خوردگی و زنگ زدگی دارد. این ویژگی آن را به گزینه‌ای عالی برای استفاده در محیط‌های مرطوب یا در سیستم‌های آب‌رسانی و فاضلاب تبدیل می‌کند.
طول عمر زیاد:
شیرآلات چدنی معمولاً عمر طولانی‌تری نسبت به شیرآلات ساخته شده از مواد دیگر دارند. این ویژگی به‌ویژه در پروژه‌هایی با نیاز به نگهداری کم و هزینه‌های پایین مفید است.
مقاومت در برابر ضربه:
چدن مقاومت خوبی در برابر ضربات و فشارهای ناگهانی دارد، که آن را برای کاربردهایی که با فشارهای متغیر مواجه هستند، مناسب می‌سازد.
هزینه نسبتاً پایین:
در مقایسه با مواد دیگری مانند استیل ضد زنگ، چدن می‌تواند هزینه تولید پایین‌تری داشته باشد و بنابراین در پروژه‌های صنعتی یا ساختمانی بزرگ و اقتصادی ترجیح داده می‌شود.
شیرآلات چدنی گلوب (Cast Iron Globe Valve):
این شیرآلات برای کنترل جریان سیالات در لوله‌ها استفاده می‌شوند. به دلیل طراحی خاص خود، می‌توانند جریان را دقیق‌تر تنظیم کنند. این شیرآلات برای سیستم‌های توزیع و حمل‌ونقل در صنایع آب، هوا، هیدروکربن و گاز طراحی شده است. بدنه آنها از چدن ساخته شده و دارای فلنج‌های یکپارچه در دو نوع اصلی هستند. در نوع پیچ داخلی، رزوه فعال‌سازی ساقه داخل محفظه فشار قرار دارد و بالا نمی‌آید. این نوع شیر معمولاً برای کاربردهای غیرخورنده و نسبتاً بهداشتی استفاده می‌شود و ارتفاع آن از نوع پیچ خارجی کوتاه‌تر است. با قرارگیری رزوه فعال‌سازی ساقه خارج از محفظه فشار، نوع پیچ خارجی و ساقه بالا‌رونده برای رسانه‌های فعال‌تر مناسب است، جایی که سیال ممکن است به رزوه آسیب برساند.
شیرآلات چدنی دروازه‌ای (Cast Iron Gate Valves):
شیرآلات دروازه‌ای معمولاً برای قطع و وصل جریان استفاده می‌شوند و کمتر برای تنظیم جریان دقیق به کار می‌روند. این شیرها معمولاً برای خطوط اصلی آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. شیرآلات دروازه‌ای چدنی به طور گسترده در سیستم‌های لوله‌کشی برای تنظیم جریان رسانه‌های مختلف مانند بخار، بنزین و آب استفاده می‌شوند. این شیرها عمدتاً از چدن ساخته شده‌اند که مقاومت عالی در برابر خوردگی و فشار را فراهم می‌کند. شیرآلات دروازه‌ای چدنی برای کاربردهایی با فشار و دمای پایین تولید می‌شوند. این متریال اغلب برای ساخت شیرهای کشویی در سیستم‌های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) و سیستم‌های آب و فاضلاب به کار می‌رود. در کاربردهای زیرزمینی، شیرآلات دروازه‌ای چدنی به دلیل هزینه پایین نسبت به شیرهای فولادی ترجیح داده می‌شوند.
شیرآلات چدنی پروانه‌ای (Cast Iron Butterfly Valve):
این شیرآلات برای کنترل و تنظیم جریان سیالات به کار می‌روند و دارای یک دیسک یا پروانه‌ای هستند که در داخل شیر قرار دارد و برای قطع یا عبور سیال از آن استفاده می‌شود.
نام شیر پروانه‌ای چدنی از دیسک پروانه‌ای آن گرفته شده که در مرکز شیر می‌چرخد و امکان قطع سریع جریان را به صورت موازی یا عمودی نسبت به جریان فراهم می‌کند. در حالت کاملاً بسته، دیسک به صورت عمود بر نشیمنگاه شیر چرخیده و کانال را کاملاً می‌بندد. برای عملکرد شیر پروانه‌ای هماهنگ با جریان، لازم است شیر به اندازه یک چهارم چرخش در حالت کاملاً باز قرار گیرد.
دیسک پروانه‌ای به یک میله متصل است و به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. وضعیت باز یا بسته بودن شیر، حرکت میله و دیسک را تعیین می‌کند. ظرفیت بالای چرخه حرارتی و مقاومت در برابر دمای بسیار بالا، این شیر را برای نیروگاه‌ها ایده‌آل می‌سازد. علاوه بر این، شیرهای پروانه‌ای چدنی به دلیل استحکام، سبک بودن و مناسب بودن برای محیط‌های ایمن و خطرناک، گزینه‌ای عالی محسوب می‌شوند.
شیرآلات چدنی توپی (Cast Iron Ball Valves):
در این نوع شیرها، از یک توپ در داخل شیر استفاده می‌شود که در زمان باز بودن، اجازه عبور سیال را می‌دهد و در زمان بسته بودن، جریان را قطع می‌کند. به دلیل دوام و استحکام بالا، شیرهای توپی چدنی دارای مزایای متعددی نسبت به متریال‌های جایگزین شیرآلات هستند. این شیرها می‌توانند دما و فشارهای بسیار بالا را تحمل کنند و برای کاربردهای صنعتی سخت بسیار مناسب هستند. از این رو، شیرهای توپی چدنی در صنایع مختلف برای جلوگیری از انتشار گازها یا مواد خطرناک به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، برای کاربردهایی که به این نوع عملکرد نیاز دارند ایده‌آل هستند، زیرا عملیات باز و بسته کردن آنها بسیار سریع و کاربرپسند است و تنها با یک چهارم چرخش دسته انجام می‌شود.
شیرآلات چدنی یک‌طرفه (Cast Iron Check Valves):
این نوع شیرها برای جلوگیری از برگشت جریان سیال به سیستم طراحی می‌شوند. شیرآلات چدنی یک‌طرفه معمولاً در خطوط فاضلاب یا سیستم‌های آبیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. شیر یک‌طرفه چدنی جریان را به یک جهت محدود می‌کند و به‌طور خودکار هنگامی که جهت جریان تغییر می‌کند، بسته می‌شود. این شیر به صورت خودکار عمل می‌کند و برای باز و بسته شدن به سرعت جریان و اختلاف فشار در خط وابسته است. آب گرم و سرد، سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع، بخار، گاز و خدمات عمومی از کاربردهای رایج آن هستند. ساخته شده از چدن با کیفیت بالا، این شیر غیر بازگشتی مقاومت و دوام بی‌نظیری را در شرایط عملیاتی سخت فراهم می‌کند. طیف گسترده‌ای از قطرهای موجود برای این شیر، امکان یکپارچگی آسان آن را در سیستم‌های مختلف فراهم می‌کند و یک راه‌حل بهینه برای کنترل جریان ارائه می‌دهد.
شیر دیافراگمی چدنی (Cast Iron Diaphragm Valve)
شیر دیافراگمی چدنی یک نوع شیر است که برای کنترل جریان سیالات از یک دیافراگم الاستومری (غشایی) استفاده می‌کند. این دیافراگم معمولاً از جنس لاستیک یا ماده‌ای مشابه ساخته می‌شود و وظیفه آن کنترل عبور یا مسدود کردن جریان سیال است. این شیرها به دلیل ساختار خاص خود، به طور معمول برای کاربردهایی که نیاز به قطع و تنظیم جریان دقیق دارند، استفاده می‌شوند.
دیافراگم شیر دیافراگمی می‌تواند به سمت بالا یا پایین خم شود تا نرخ جریان سیال را تغییر دهد. هنگامی که دیافراگم به طور محکم بر روی نشیمنگاه جامد فشرده می‌شود، شیر مهر و موم می‌شود. شیر دیافراگمی یکی از انواع شیرهایی است که می‌تواند برای تنظیم و کنترل جریان خطی سیالات مورد استفاده قرار گیرد.
مزایا:
مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی، به خصوص در سیستم‌های آبی و فاضلابی.
توانایی تحمل فشار و دماهای بالا.
هزینه پایین‌تر نسبت به شیرآلات فولادی یا استیل ضد زنگ.
طول عمر بالا و نیاز به نگهداری کم.
معایب:
وزن زیاد: چدن به طور معمول سنگین است و جابجایی و نصب شیرآلات چدنی ممکن است دشوارتر از انواع دیگر شیرآلات باشد.
مقاومت پایین در برابر ضربات شدید: اگرچه چدن مقاوم است، اما در صورت ضربه‌های شدید ممکن است ترک بخورد یا بشکند.
انعطاف‌پذیری کمتر: شیرآلات چدنی معمولاً در مقایسه با شیرآلات دیگر انعطاف‌پذیری کمتری دارند.
شبکه‌های آب‌رسانی و فاضلاب:
به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و فشار، شیرآلات چدنی در خطوط انتقال آب و فاضلاب و سیستم‌های آب‌رسانی شهری کاربرد دارند.
صنایع نفت و گاز:
در برخی صنایع سنگین مانند نفت و گاز که با سیالات تحت فشار بالا و دماهای بالا سروکار دارند، از شیرآلات چدنی استفاده می‌شود.
پروژه‌های عمرانی و ساختمانی:
در ساخت‌و‌سازها و پروژه‌های بزرگ عمرانی که نیاز به شیرآلات مقاوم و با دوام دارند، شیرآلات چدنی برای کاربردهای مختلف مناسب هستند.
ایستگاه‌های پمپاژ و تصفیه آب:
شیرآلات چدنی به دلیل مقاومت در برابر سیالات و فشار در ایستگاه‌های پمپاژ و تصفیه آب استفاده می‌شوند.
شیرآلات چدنی به‌دلیل ویژگی‌های خاصی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی، فشار و دما، و طول عمر زیاد، در بسیاری از صنایع و کاربردهای تأسیساتی بسیار پرطرفدار هستند. اگر پروژه شما نیاز به تجهیزاتی با دوام، مقاوم و اقتصادی دارد، شیرآلات چدنی می‌توانند انتخاب خوبی باشند.
