انواع شیر کنترلی

شیر کنترلی چیست ؟

باید بدانید که شیر کنترل یا همان کنترل ولو (Control Valve) از جمله تجهیزات ابزار دقیقی می باشند که  در جهت تنظیم جریان یا فشار مایعات و گاز ها و سایر سیالات به عنوان عنصر نهایی در صنایع و اتوماسیون صنعتی  بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. انواع شیر کنترلی بنابر کاربرد های متنوع خود برای محیط های مختلف صنعتی طراحی و تولید شده و مورد استفاده قرار میگیرند.

اجزا شیر کنترلی چیست

بطورکلی یک شیر کنترل از سه قسمت عمده تشکیل می شود. این سه قسمت شامل اکچویتور یا عملگر، ولو یا شیر و پوزیشنر می باشند که در ادامه به بررسی هریک از آن ها می پردازیم.

1. اکچویتور

اکچویتور یا عملگر شیر کنترلی درواقع دستگاهی است که وظیفه اجرای دستورات کنترلی را بر عهده دارد. مثلا باز و بسته کردن یک شیر، که در واقع  این عمل ایجاد یک حرکت می باشد برای همین به اکچویتورها عملگر یا محرک می گویند.

2. ولو

شیر یا ولو (valve) قطعه ای است که جریان یک سیال مانند گاز، مایع یا جامدات با رفتار شبیه به مایع را تنظیم (regulate)، هدایت (Direct) و یا کنترل (Control) خواهد کرد. شیر ها اصولا جزو دسته اتصالات لوله‌ها (pipe) شمرده می شوند.

3. پوزیشنر

پوزیشنر یا موقعیت دهنده شیر (Valve Positioners) قطعه ای است که وظیفه بهبود عملکرد و کارایی مجموعه شیر کنترل را بر عهده دارد؛ البته توجه داشته باشید که وجود این قطعه در مجموعه ملزوم نیست. پوزیشنر های سوار بر شیر های کنترلی از انواع پنوماتیکی، الکتروپنوماتیکی و یا دیجیتالی می باشند و در  مواقعی که وظیفه آن تنظیم جریان می باشد، مورد استفاده قرار می گیرند. پوزیشنر، سیگنال ورودی را به موقعیت شیر ارتباط داده و هر فشاری که مورد نیاز باشد تا این تناسب حفظ شود را تأمین می‌کند.

انواع شیر کنترلی چیست

همانطور که بدان اشاره شد، انواع شیر کنترلی برحسب نیاز صنعت و کاربرد آن طراحی و تولید می شوند. در ادامه با انواع این نوع از شیرهای صنعتی آشنا می شویم:

1. شیر کنترلی خطی

در شیر های کنترلی خطی، حرکت ساقه به سمت بالا و پایین می باشد. از جمله شیر های کنترلی خطی می توان به گیت ولو ها یا همان شیر های دروازه ای  شیر های کروی اشاره داشت که در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند.

2. شیر کنترلی دورانی

شیر های کنترلی چرخشی یا دورانی تقریبا در تمام موارد برای تبدیل حالت باز به بسته، 90 درجه چرخش خواهد داشت. رایج ترین نوع این دسته از شیر های کنترلی، ولو‌های پروانه ای می باشند، البته شیر های توپی و  شیر های سماوری نیز در این دسته قرار دارند.

3. شیر کنترلی دیافراگمی

شیرها یا ولو‌های کنترلی دیافراگمی یا ولو‌های غشایی  (Diaphragm valves or membrane valves) دارای یک بدنه دریچه با دو یا چند پورت، یک دیافراگم الاستومری و یک “ماسک یا زین” می باشند که دیافراگم شیر روی آن بسته می شوند. شیر های کنترل را با توجه به تعداد ورودی ها و خروجی ها می توان به دو دسته دو راهه (two-port) و سه راهه (Three-port) نیز تقسیم بندی کرد.

همچنین شیرهای کنترلی نسبت به توان آب بندی و میزان نشتی ای که در هنگام بسته بودن کامل دارند، نیز کلاس بندی خواهندشد. میزان نشتی یک شیر دو نشینمنگاه (double-Seat) استاندارد در بهترین حالت کلاس سه (Class III) می باشد؛ به بیان دیگر این بدان معناست که میزان نشتی شیر 0.1 درصد جریان کامل آن می باشد که این مقدار نشتی برای کاربرد های صنعتی مناسب نبوده و زیاد می باشد. دقت داشته باشید که به دلیل نشتی بالای شیر های دونشینمنگاه باید در مواردی که نیاز به آب بندی دقیق و عاری از نشتی داریم از شیر های تک نشینمنگاه استفاده کنیم. استانداردهای مختلفی میزان نشتی شیر ها را کلاس بندی می‌کنند که از جمله مهترین آنها استاندارد BS 5793 Part4 و ANSI FCI 70-2 می ‌باشد.

مشخصات شیر کنترلی

یک ولو کنترلی همان گونه که از نامش پیداست، باید توان کنترل جریان و فرآیند خوبی را داشته باشد. شیر کنترل ها  با تنظیم دبی جریان و اختلاف فشار فرآیند را کنترل خواهند کرد. این دو کمیت تحت عنوان ضریب جریان  (Flow Coefficient) که در برخی مواد شاخص ظرفیت (Capacity Index) ذکر شده است، با یک دیگر مرتبط خواهند شد. به دلیل وجود سیستم های اندازه گیری مختلف، از نماد های متفاوتی برای نمایش ضریب جریان استفاده می شود که در ادامه آن ها را بررسی می کنیم:

Kv: دبی جریان آب بر حسب متر مکعب بر ساعت (M3/h) در دمایی مشخص، معمولاً بین ۵ تا ۴۰ درجه سلسیوس، که اختلاف فشاری به میزان ۱ بار در دو سمت اریفیس شیر ایجاد می ‌کند.

Cv: دبی جریان آب بر حسب گالن بر دقیقه (GPM) در دمایی مشخص، معمولاً بین ۴۰ تا ۱۰۰ درجه فارنهایت، که اختلاف فشاری به میزان ۱ پوند بر اینچ مربع (psi) در دو سمت اریفیس شیر ایجاد می نماید. این نماد اکثرا در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد.

Kvs: میزان واقعی ضریب جریان گزارش شده شیر در حالت کاملاً باز بر حسب Kv

Kvr: میزان ضریب جریان مورد نیاز در فرایند

Av: میزان دبی آب بر حسب متر مکعب بر ثانیه که یک پاسکال افت فشار ایجاد می ‌کند.

علاوه بر ضریب جریان، برای یک کنترل ولو مشخصه های دیگری نیز تعریف می شود که باید بدان توجه شود. این مشخصه ها عبارتند از موارد زیر:

• دبی جریان
• اختلاف فشار بین جریان ورودی و خروجی شیر (Valve)
• اندازه شیر (Valve)
• سایز مسیر جریان در خطوط انتقال
• غلظت و مختصات سیال
• ‌ میزان نشتی شیر MAL (Maximum Allowable Leakage)
• فشار کاری
• دمای سیال

نکات خرید و فروش شیر کنترلی

توصیه می کنیم قبل از انتخاب و خرید شیر کنترلی ملاحظات فنی زیر را مد نظر قرار دهید:

1- نوع سیال جریانی (مایع، بخار یا گاز)

برای این مورد توجه کنید که این یک مایع خالص است یا حاوی ذرات است؟ در طول جریان آن مایع باقی می ماند و یا تبخیر تبخیر خواهد شد؟ و آیا خاصیت خورندگی دارد؟ پاسخ این سوالات در خرید شیر کنترلی حائز اهمیت خواهد بود.

2- فشار و درجه حرارت چقدر است

3- ملاحظات جریان

برای این منظور دقت کنید که آیا کاهش فشار بحرانی است؟ شیر کنترلی مورد نظر مطابق با فشار مورد نیاز است؟ شیر کنترلی انتخابی برای قطع ساده یا برای کاهش جریان کاربرد دارد؟ اصلا نصب شیر کنترلی برای جلوگیری از برگشت جریان لازم است؟

4- فرکانس و سرعت عمل

دقت کنید که میزان استفاده از شیر کنترلی مداوم خواهد بود؟ این شیرها نیاز به جا به جایی سریع خود خواهند داشت؟ سرعن عملکرد و حرکت شیر چگونه است؟ در صورت قطع برق، آیا شیر دارای یک موقعیت پیش فرض خواهد بود؟ در کارکردهای غیر مکرر، آیا شیر در حالت نرمال باز می باشد؟ بطورکلی عملیات دستی یا اتوماتیک انجام می شود؟

مطالب مرتبط:

• قیمت شیر کنترلی

اکچویتور در حرکات مکانیزه

اکچویتورها معمولاً حرکت مکانیزه را کنترل و هدایت می کنند. حرکات می توانند خطی ، دوار یا نوسان باشند. به عبارت دیگر ، آن حرکت می تواند در یک فواصل منظم ، یک دایره ای یا عقب و جلو باشد. مهم نیست که حرکت مکانیکی چه مکانی آرزو دارد ، دستیابی به آن بدون کمک نیروی محرک غیرممکن خواهد بود .

اکچویتور در کدام صنعت بیشتر مورد استفاده است؟

تقریباً هر صنعتی به نوعی از اکچویتر استفاده می کند. عملیات مربوط به فرآوری نفت و گاز ، حمل و نقل هوایی و هوافضا ، نظامی و دفاعی ، دریایی ، معدن ، جنگلداری و ساخت جاده نیاز به اکچویتور دارد. محرک ها (اکچویتور)  همچنین در تجهیزات تولیدی از قبیل پرس ، جرثقیل ، دکل حفاری ، سنگ شکن های ذغال سنگ ، بالابرها ، موشک انداز و تجهیزات انتقال مواد استفاده می شود.

انواع مختلف اکچویتور چیست

همانطور که در بالا ذکر شد ، سه نوع اکچویتور مختلف وجود دارد – هیدرولیک ، پنوماتیک و برقی. انواع آن با استفاده از انرژی که اکچویتور برای تبدیل منبع از یک حالت بالقوه به حرکت فیزیکی شکل می دهد مشخص می شود. انرژی بالقوه انرژی ذخیره شده با توانایی انجام کار است. انرژی جنبشی انرژی حرکت است. رایج ترین منابع انرژی مایعات فشرده شده ، گاز فشرده شده و برق هستند. همچنین برای مشاهده انواع اکچویتور می‌توانید به آدرس نمونه‌های اکچویتور مراجعه کنید.

 

بهترین نوع اکچویتور چیست

بحث در مورد اکچویتور زیاد است ، اما اینکه بهترین نوع اکچویتور چیست و کدام نوع مناسب برای شماست، به برنامه شما بستگی دارد. در برخی شرایط ، محرک های (اکچویتور ) برقی و پنوماتیک بهترین انتخاب هستند. با این حال ، در بسیاری از برنامه های کاربردی امروزه ، اکچویتورهای هیدرولیک به شما عملکرد برتر می دهند. برای اطمینان و انتخاب بهتر، فقط کافیست شماره خود را در فیلد زیر وارد کنید تا در اولین فرصت ، متخصصان ما جهت مشاوره و راهنمایی بیشتر، با شما تماس بگیرند.

اکچویتورهای هیدرولیک

اکچویتور های هیدرولیک محبوب ترین سیستم های تبدیل انرژی هستند. آنها در کارهای سنگین مانند ماشین آلات بزرگ ساختمانی ، پیشران دریایی و حمل بار ، اسلحه نظامی و سیستم حمل و نقل و مشاغل کلی که در آن قدرت بی رحمانه حاکم است ، متداول هستند.

نحوه عملکرد اکچویتور هیدرولیک

اکچویتور های هیدرولیک روی فشرده سازی سیال کار می کنند و تحت فشارهای کنترل شده آن فشار را به حرکت تبدیل می کنند. تقریباً در تمام سیستمهای هیدرولیک ، این مایع نوعی روغن است. از آنجا که روغن برای فشرده سازی بسیار دشوار است ، به راحتی حجم زیادی از انرژی را به حجم انتقال می دهد.روغن هیدرولیک تحت فشار در سیلندرها استفاده می شود. محرک های هیدرولیک از انرژی مایع تحت فشار برای هدایت تلمبه  و کار با دستگاه استفاده می کنند.

ساختار اکچویتورهای هیدرولیک

بیشترین نیرو و چگالی نیرو را می توان با هر نوع طراحی اکچویتور بدست آورد. آنها دارای دو مکانیسم نسبتاً ساده با دو بخش اصلی هستند .

دستگاه کنترل مانند دریچه گاز و یک جزء فعال سازی مانند پیستون ، اسلاید یا شیر. در اینجا برخی از مزایا و معایب اکچویتورهای هیدرولیک آورده شده است.

مزایا :

اگر  کار شما سنگین و این سیستم مورد نیاز شما باشد ، بنابراین سرمایه گذاری در اکچویتورهای هیدرولیکی بسیار بیشتر از اعتماد به نیروی هوا یا برق است. بازده شما در سرمایه گذاری قدرت ، کارآیی و راحتی در بین  نکات دیگر است:

نیرو

موتورهای اکچویتور هیدرولیک نسبت اسب بخار به وزن بالایی دارند. آنها بسیار نیرومند هستند و برای اندازه خود قدرت عظیمی تولید می کنند. این باعث می شود آنها اقتصادی و همچنین بسیار کارآمد باشند.

ایمنی

قدرت هیدرولیک و کنترل آن آسان است. سیستم های هیدرولیک بسیار قابل اعتماد بوده و طراحی آنها از مدتها پیش ایمن بوده است. بسیاری از کنترل های هیدرولیک سیستم های خودکار هستند ، اما ساختن دستگیره های دستی به هیدرولیک ساده است که به یک اپراتور اجازه می دهد تا مستقیماً اکچویتور را کنترل کند.

تحرک

اینجاست که اکچویتورهای هیدرولیک نیز برتری دارند. آنها نیاز به سیستم حمایتی دست و پا گیر و پیچیده ای ندارند و قابل حمل هستند. هیدرولیک ، ایده آل برای کامیون ها و کاربردهای تجهیزات سنگین است.

معایب :

اگرچه سیستم های کنترل شده هیدرولیکی نسبت به رقبای خود دارای مزایای قابل توجهی هستند ، اما اشکالاتی در این زمینه دارند. برخی از برنامه های کاربردی که در آن هیدرولیک ممکن است سازگار نباشد ، درباره تنظیماتی است که احتمال آلودگی محصول وجود دارد.

سرمایه گذاری اولیه

از آنجا که بیشتر اکچویتورهای هیدرولیک بزرگ و قدرتمند هستند ، می توانند به عنوان سرمایه گذاری اولیه نسبتاً گران باشند. با این حال ، مانند سرمایه گذاری های دیگر ، شما باید بازده خود را نیز در نظر بگیرید. هزینه اولیه با گذشت زمان به شما باز خواهد گشت ، به خصوص اگر به قدرت و عملکردی که اکچویتورهیدرولیک ارائه می کند نیاز دارید.

تعمیر و نگهداری

تجهیزات هیدرولیک به تعمیر و نگهداری نیاز دارند و این امر می تواند هزینه و زمان بیشتری را بپردازد. اما متوجه می شوید که هر دو اکچویتور پنوماتیک و برقی نیز مانند هر محصول صنعتی نیاز به سهم خود در نگهداری دارند.

نشت

بزرگترین نگرانی که سرمایه گذاران در مورد دستیابی به یک اکچویتور هیدرولیکی دارند نشتی است. روغن هیدرولیک می تواند نشت کند و برای تمیز کردن چالش برانگیز است. این همچنین یک آلاینده جدی است. با وجود نگهداری مناسب ، خطر نشت هیدرولیک به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

 

درنهایت،

با توجه به مزایا و معایبی که در بالا ذکر شد ، با کمی بررسی می توانیم به کاربرد وسیع اکچویتورهای هیدرولیکی پی ببریم و برای صنایع بزرگ و کارخانجات موردنیاز از اکچویتور هیدرولیک استفاده کنیم . شرکت پترو صنعت زاینده رود مفتخر است با تولید انواع  اکچویتور و قطعات یدکی آن ، در خدمت گذاری به صنایع کشورمان سهیم باشد.