مقدمه

اگر سیستمی دارید که از شما می‌خواهد به طور مداوم و دقیق نرخ جریان سیال را تنظیم کنید، احتمالاً از یک شیر کنترل استفاده می‌کنید. شیرهای کنترل به گونه ای طراحی شده اند که دارای حرکت خطی یا چرخشی باشند. آیا حرکت دریچه شما برای فرآیند شما مناسب است؟ آیا واقعا تفاوتی ایجاد میکند؟

دریچه های کنترلی (CONTROL VALVES)

شیر کنترل یا هر نوع شیر دیگری را می توان با حرکت مکانیکی خود شیر طبقه بندی کرد. دو دسته متداول از حرکت ساقه وجود دارد. خطی و چرخشی هر دو نوع نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند که در ادامه توضیح داده شده است.

شیر کنترل خطی (Linear Valve)

شیرهای سبک خطی رایج ترین نوع شیرهای موجود امروزه هستند. این به دلیل طراحی ساده و سهولت تعمیر و نگهداری مشهور است. شیرهای خطی، همچنین به عنوان شیرهای چند چرخشی شناخته می شوند، دارای طراحی ساقه کشویی هستند که یک عنصر بسته را به حالت باز یا بسته فشار می دهد. این نوع شیرها با اندازه های مختلف و گزینه های طراحی مختلف بسیار متنوع هستند. یک شیر حرکت خطی نیز در مقایسه با شیر دوار در برابر کاویتاسیون مقاوم‌تر است. اگرچه شیرهای خطی معمولاً گران تر هستند، اما دقت دقیق و کنترل جریان خطی 1:1 را ارائه می دهند. یک شیر گلوب نمونه ای از یک شیر کنترل با حرکت خطی است.

شیر کنترل روتاری (Rotary Valve)

شیرهای چرخشی یا شیرهای یک چهارم چرخشی در طول سالیان متمادی در حال پیشرفت بوده و محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند. آنها از یک عنصر بسته استفاده می کنند که معمولاً در یک چهارم چرخش یا محدوده 90 درجه می چرخد ​​تا جریان را مسدود کند. یک شیر چرخشی معمولاً وزن کمتری دارد و از نظر اندازه کوچکتر از یک شیر خطی قابل مقایسه است. همچنین کنترل انتشار گازهای گلخانه ای از طریق بسته بندی ساقه یک شیر دوار بدون استفاده از مهر و موم دم آسان تر است. در برنامه های خدمات کثیف نیز کمتر مستعد گرفتگی هستند. لازم به ذکر است که شیرهای دوار محدود به افت فشار خاصی هستند و به مشکلات کاویتاسیون و چشمک زدن معروف هستند. با این حال، با ادامه پیشرفت فناوری، این مشکلات کمتر رایج می شوند. شیر توپی پورت v، مانند تصویری که در اینجا نشان داده شده است، یک نمونه عالی از یک شیر کنترلی با کنترل چرخشی است.

عملکرد شیر کنترل، اجزا و انواع

عملکرد شیر کنترل، اجزا و انواع: – یک شیر کنترل به عنوان یک عنصر کنترل نهایی در یک سیستم حلقه بسته برای خودکار کردن فرآیندهای خاص که شامل انتقال سیالات از یک مکان به مکان دیگر است، استفاده می شود. دستگاهی است که برای کنترل دبی سیال با تغییر اندازه گذرگاه های جریان استفاده می شود. اندازه گذرگاه های جریان توسط سیگنالی تعیین می شود که ماهیت آن نمی تواند پنوماتیک، هیدرولیک یا الکتریکی باشد. سرعت جریان سیال به طور مستقیم با استفاده از یک شیر کنترل کنترل می شود که با استفاده از آن می توان مقادیر فرآیند مانند سطح مایع، دما و فشار را به طور غیر مستقیم کنترل کرد. آنها را می توان به عنوان پیامدهای عمل کنترلی بر روی سرعت جریان سیال در نظر گرفت. دستورالعمل های سیگنال توسط یک کنترل کننده موجود در حلقه کنترل بسته ارائه می شود.

کار یک شیر کنترل

کنترل کننده موجود در سیستم بازخورد حلقه بسته فرآیند، سیگنالی را به عنصر کنترل نهایی، شیر کنترل می فرستد تا به آن دستور دهد که تا چه اندازه باید باز شدن ساقه شیر را حفظ کند تا سرعت جریان را افزایش، کاهش یا حفظ کند. حالت پایدار. اگر سیگنال از نوع پنوماتیکی باشد، با محدوده 3-15 psig و اگر سیگنال ماهیت الکتریکی باشد، با محدوده 4-20 میلی آمپر مطابقت دارد. یک شیر کنترل در این محدوده عمل می کند. به منظور اطمینان از تغییر موقعیت میل سوپاپ مطابق با نقطه تنظیم و سیگنال دیکته شده توسط کنترل کننده، یک سوپاپ در نزدیکی مجموعه سوپاپ نصب می شود.

اجزای یک شیر کنترل

اجزای اصلی یک شیر کنترلی، خود شیر، محرک و موقعیت دهنده سوپاپ هستند.

دریچه: این عنصر تعدیل کننده دریچه کنترل است که درون آن یک توپ، پلاگ، پروانه یا دوشاخه قرار دارد. طرح های اصلی شیر دو نوع است. یک شیر طراحی پلاگین و صندلی که در آن یک دوشاخه به یک صندلی فشار داده می شود و یک شیر یک چهارم چرخشی که در آن یک توپ، دیسک یا مخروط می چرخد ​​و روی صندلی می چرخد. قسمتی از شیر که جریان را تنظیم می کند به عنوان تریم شیر شناخته می شود. تنوع در طرح های تریم سوپاپ ها ایجاد می کند.

محرک: عملکرد آن این است که برای حرکت دادن میل سوپاپ استفاده می شود. عمل حرکت می تواند به صورت پنوماتیک، هیدرولیکی یا الکتریکی انجام شود. دریچه های فعال کننده هوا ساده ترین دریچه ها هستند زیرا فقط به هوای فشرده نیاز دارند. دریچه هایی که به صورت الکتریکی فعال می شوند به کابل کشی اضافی و همچنین دنده سوئیچ نیاز دارند. شیرهای هیدرولیکی به خطوط تغذیه فشار بالا و خطوط برگشت نیز برای سیال هیدرولیک نیاز دارند.

موقعیت گیر سوپاپ: عملکرد موقعیت‌دهنده سوپاپ این است که اطمینان حاصل کند که موقعیت میل سوپاپ با نقطه تنظیم شده از سیستم کنترل مطابقت دارد. این نیاز به بازخورد موقعیت از میل سوپاپ دارد و فشار پنوماتیک را به محرک برای باز یا بسته کردن شیر می رساند.

انواع شیرهای کنترل

بر اساس محیط فعال استفاده شده
شیر دستی:

آنها بخشی از سیستم خودکار فرآیند نیستند. آنها حاوی یک چرخ دستی یا یک اهرم هستند و با دست عمل می کنند.
شیر پنوماتیک:

آنها توسط یک ماده فشرده فعال می شوند. رایج ترین رسانه هوا است. سایر رسانه ها مانند نیتروژن، هیدروکربن ها و غیره نیز می توانند استفاده شوند.
شیر هیدرولیک:

آنها توسط یک ماده غیر قابل تراکم فعال می شوند. رایج ترین محیط معمولاً آب است و گاهی از روغن نیز استفاده می شود.
شیر برقی:

آنها توسط یک موتور الکتریکی فعال می شوند.

بر اساس عملکرد دریچه

شیر کنترل متناسب:

نرخ جریان توسط یک عمل متناسب خودکار بر اساس سیگنال دریافتی توسط کنترل کننده کنترل می شود. شیرهای قابل استفاده عبارتند از شیر توپی، شیر گلوب و غیره.
شیر خاموش:

شیر یا کاملا بسته است یا کاملا باز. دریچه هایی که می توان از آنها استفاده کرد شیر دروازه، شیر توپ، شیر گلوب و غیره است.
شیر چک:
بر اساس مشخصات حرکتی عنصر کنترل
ساقه کشویی:

: این شامل دوشاخه و تنظیم صندلی است. میل سوپاپ و دوشاخه سوپاپ یک چیز هستند. دوشاخه در یک حرکت خطی می لغزد. به عنوان مثال، شیر گلوب، شیر گوه. و غیره.
شیر دوار:

این شامل یک دیسک است که تحت یک حرکت چرخشی انجام می شود، عمل چرخش منجر به عبور جریان می شود. به عنوان مثال، شیر توپی، شیر پروانه ای و غیره.