valves(شیرآلات)
control valve: A control valve is a valve used to control fluid flow by varying the size of the flow passage as directed by a signal from a controller. This enables the direct control of flow rate and the consequential control of process quantities such as pressure, temperature, and liquid level.
control valve(شیر کنترل)
شیرهای کنترل:
شیر کنترل یا همان کنترل ولو از جمله تجهیزات ابزار دقیقی هستند که به منظور تنظیم جریان یا فشار مایعات و گاز ها به عنوان عنصر نهایی در صنایع و اتوماسیون صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.
اجزا شیر کنترل:
یک شیر کنترل از دو قسمت عمده تشکیل شده است:1- اکچویتور یا عملگر 2- ولو یا شیر است
اکچیویتور
اکچویتور یا عملگر دستگاهی است که وظیفه اجرای دستورات کنترلی را دارد. مثلا باز و بسته کردن یک شیر ، که در واقع این عمل ایجاد یک حرکت است برای همین به اکچویتورها عملگر یا محرک گفته میشود.
ولو:
شیر یا ولو تجهیزی است که جریان یک سیال مثلا گاز، مایع یا جامدات با رفتار شبیه به مایع را تنظیم ، هدایت و یا کنترل میکند. شیر ها اصولا جزو اتصالات لوله‌ها به شمار می‌‌آیند.
شد شیر کنترل ها از دو قسمت اصلی تشکل شده اند. در بخش عملگر، اجزای فنر و دیافراگم و در بخش شیر، ساقه و سماور را داریم که با جا به جایی آنان وضعیت شیر کنترل از باز بودن به بسته شدن و بلعکس تغییر می کند.
خطی: 1-
در شیر کنترل های خطی ، حرکت ساقه به سمت بالا و پایین است. از جمله شیر های کنترل خطی می توان به گیت ولو ها یا همان شیر های دروازه ای شیر های کروی اشاره نمود
دورانی: 2-
یک شیر کنترل چرخشی (دورانی) تقریبا در همه موارد برای تبدیل حالت باز به بسته ، 90 درجه می چرخد. رایج ترین نوع این دست از شیر های کنترل ، ولو‌های پروانه ای هستند و البته شیر های توپی و شیر های سماوری نیز در این دسته قرار می گیرند.
ولو‌های دیافراگمی یا ولو‌های غشایی شامل یک بدنه دریچه با دو یا چند پورت ، یک دیافراگم الاستومری و یک “ماسک یا زین” است که دیافراگم شیر را روی آن می بندد.
شیر های کنترل را با توجه به تعداد ورودی ها و خروجی ها می توان به دو دسته دو راهه و سه راهه نیز تقسیم نمود. همچنین در انواع شیرهای کنترلی، نسبت به توان آب بندی و میزان نشتی ای که در هنگام بسته بودن کامل دارند، نیز کلاس بندی می شوند. میزان نشتی یک شیر دو نشینمنگاه استاندارد در بهترین حالت کلاس سه است؛ به عبارت دیگر یعنی میزان نشتی آن 0.1 درصد جریان کامل آنست که این مقدار نشتی برای کاربرد های صنعتی مناسب نبوده و زیاد است.
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 نماییم.
سازنده های معتبر این تجهیز:
- Fisher/ Samson
کاربرد انواع شیرهای کنترلی در صنعت
شیر های کنترل در صنایع مختلفی به جهت عنصر نهایی سیستم اتوماسیون مورد استفاده قرار می گیرند که از جمله این صنایع می توان به پالایشگاه ها ، مواد شیمایی و دارویی، صنایع غذایی، تولید کاغذ و نیروگاه های تولید برق اشاره کرد و عملکرد های اصلی آنها عبارتند از راه اندازی، توقف و هدایت جریان سیالات و یا تنظیم و کاهش نرخ جریان، جلوگیری از برگشت جریان و کاهش و تنظیم فشار است.
همان طور که بیان کردیم، شیرکنترل یک عنصر نهایی در اتوماسیون به حساب می آید که با کاهش هزینه های عملیاتی و افزایش کیفیت کنترل سیستم باعث بهبود کارایی اتوماسیون و
سیستم ابزار دقیقی میشود و این موضوع وقتی اهمیت ویژه ای پیدا میکند که در یک فرآیند صنعتی صدها لوپ کنترلی وجود داشته باشد.
شیرهای کنترلی در کاربردهای گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند زیرا اهداف متفاوتی برای استفاده از آنان وجود دارد و از اجزای پر اهمیت سیستم‌های کنترل صنعتی به شمار می روند. به طور کلی ، آنها با تغییر اندازه مقدار سیال عبوری که بر اساس سیگنال‌های کنترل کننده به آن ها می رسد، سرعت مایعات مانند مواد شیمیایی، گازها یا بخار را کنترل می کنند. با تعیین سرعت عبور مواد می توان مشخصه هایی از فرآیند مانند فشار یا دما را کنترل نمود.
مشخصات انواع شیرهای کنترلی
یک شیر کنترل همان گونه که از نامش بر می آید باید توان کنترل جریان و فرآیند را داشته باشد. شیر کنترل ها با تنظیم دبی جریان و اختلاف فشار فرآیند را کنترل می کنند. در انواع شیرهای کنترلی، این دو کمیت تحت عنوان ضریب جریان که در برخی مواد شاخص ظرفیت ذکر شده است، به یک دیگر ارتباط داده می شوند. 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:
دبی جریان آب بر حسب متر مکعب بر ساعت 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.
دبی جریان آب بر حسب گالن بر دقیقه در دمایی مشخص، معمولاً بین ۴۰ تا ۱۰۰ درجه فارنهایت، که اختلاف فشاری به میزان ۱ پوند بر اینچ مربع در دو سمت اریفیس شیر ایجاد می کند. این نماد بیشتر در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد.
میزان دبی آب بر حسب متر مکعب بر ثانیه که یک پاسکال افت فشار ایجاد می کند.
علاوه بر ضریب جریان، برای یک شیر کنترل 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
اندازه شیر
سایز مسیر جریان در خطوط انتقال
غلظت و مختصات سیال
میزان نشتی شیر
فشار کاری
دمای سیال