یک کنترل ولو در واقع شیر کنترلی است که برای کنترل جریان به کمک کنترل فشار سیال از طریق سیگنالی که از یک کنترلر دریافت می‌کند عمل می‌کند. شیرهای کنترل در بسیاری از فرایندها برای کنترل جریان، فشار، دما یا سایر متغیرها استفاده می‌شوند. توضیحاتی در رابطبه با اینکه شیر کنترلی چیست و چه انواعی دارد را جهت راهنمایی عزیزان قرار داده ایم و در انتها نیز نکاتی را که هنگام خرید این نوع شیرالات صنعتی باید در نظر گرفت را قرار داده ایم.
شیر کنترلی چیست؟
شیر کنترلی وسیله ای است که برای کنترل جریان سیال موجود در شبکه پایپینگ مورد استفاده قرار می گیرد. عملکرد این نوع شیر ها با تغییر اندازه مجرای عبور سیال، میزان جریان سیال را کنترل می کنند و این تغییر اندازه مجرا بر اساس فرمان ارسالی از سیستم کنترل به عملگر (Actuator) صورت می پذیرد. به این صورت امکان کنترل مستقیم میزان جریان و متعاقب آن کنترل مقادیر فرآیند مانند فشار، شرعت سیال و … را فراهم می کند.
کاربرد شیر کنترلی:
این شیرها در صنایع مختلفی کاربرد دارند و به طور کلی همه صنایعی که در محیط کاری خود از خطوط لوله برای جابجایی و انتقال سیالات استفاده می کنند، از این نوع شیر برای کنترل و قطع و وصل کردن جریان سیالات استفاده می گردد. از جمله مواردی که استافده از شیر کنترل الزامی می باشد می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- سیستم های پالایشگاه ها و پتروشیمی ها
- کارخانه های تولید مواد شیمیایی
- سیستم های اطفاء حریق
شیرهای کنترلی در صنعت نفت و گاز برای تنظیم جریان مایع یا گاز استفاده می‌شوند. شیرهای کنترل فشار بالا در کاربردهای زیر توسط تولیدکنندگان نفت و گاز استفاده می شوند:
- روی یک جداکننده یا یک شیر تخلیه مایع اصلاح شده.
- هر مخزن تولیدی می‌تواند فشار معکوس گاز را تجربه کند.
- کاهش فشار کمپرسور
10 مورد از پرکاربردترین و پرفروش ترین شیرالات صنعتی
اجزاء تشکیل دهنده شیر کنترلی Control Valve
- عملگر یا اکچویتر ولو: وظیفه‌ی به حرکت در آوردن قسمت تنظیم‌کننده موقعیت شیر (مانند توپی، پلاگ، پروانه و …) را بر عهده دارد
- پوزیشنر ولو: وظیفه‌ی این قسمت اطمینان حاصل کردن از این است که شیر به میزان دلخواه و معین شده باز شده است. این قسمت بر مشکلاتی مانند اصطکاک و پوشش غلبه می‌کند.
- بدنه ولو: این قسمت شامل المان‌های تغییر حالت شیر مانند پلاگ، گلاب، توپی یا پروانه می‌باشد.
عملکرد شیر کنترلی چگونه است؟
شیرهای کنترل به طور خودکار فشار و/یا میزان جریان را تنظیم می‌کنند و برای هر فشاری در دسترس هستند. … سوپاپ جریان را از طریق حرکت یک ولو در رابطه با درگاه (های) واقع در بدنه سوپاپ تعدیل می‌کند. پلاگین ولو به یک سوپاپ وصل شده است که به محرک متصل است.
کنترل ولوها از سه طریق کار کنترل سیال را انجام می‌دهند که در ادامه می‌توانید ۳ حالت کلی کار کنترل ولو را مشاهده نمایید.
- برقی : کنترل ولو برقی با سیگنال‌های الکتریکی از جنس ولتاژ یا جریان
- پنوماتیک: کنترل ولو پنوماتیک سیگنال‌های پنوماتیکی از جنس هوای فشرده هستند.
- هیدرولیک: با کمک سیگنال‌های هیدرولیکی از جنس مایعات (روغن) انجام می‌شوند.
انواع شیرهای کنترل دما
۱- شیرهای کنترل دستی
در اين روش، عمل كنترل دبی سيال به وسيله باز و يا بسته نمودن دستی شير انجام می‌گيرد. اشكال بزرگ استفاده از اين روش، نياز به بازرسی و قرائت مداوم دما و يا فشار و تنظيم مرتب شير به كمک اُپراتور می‌باشد و مطمئناً دقت لازم در تنظيم ميزان جريان حاصل نخواهد شد.
۲- شيرهای كنترل خود عملگر (ترموستاتيک )
اين نوع از شيرهای كنترل دما، بدون نياز به محرک خارجی نظير جريان برق يا فشار هوا عمل كرده و از دو قسمت اصلی شير و سنسور مخصوص تشكيل می‌گردند. نحوه كنترل جريان به صورت مستقيم با استفاده از دمای سيال مدار ثانويه می‌باشد. سنسور مذكور به لوله يا ظرف حاوی سيال گرم شونده متصل ميگردد.
اتصال سنسور به شير توسط لوله نازک حاوی سيال خاصی است كه دارای ضريب انقباض و انبساط زيادی می‌باشد.در اثر تغييرات درجه حرارت سيال گرم شونده، اين مايع به نسبت منقبض و يا منبسط گشته و به شير اصلی كه در مدار بخار (و يا آب) قرار دارد اعمال نيرو می‌نمايد و در نتيجه باعث باز و يا بسته شدن شير به ميزان مناسب و تغيير ميزان گذر بخار خواهد شد. دمای مورد نظر سيال ثانويه با استفاده از پيچ تنظيم مدرج روی سنسور در محدوده كاری مورد نظر تنظيم می‌شود.
۳- شيرهای كنترل دما از نوع پايلوت دار
نحوه عملكرد كلی اين نوع شير، مشابه شيرهای با عملگر مستقيم می‌باشد، با اين تفاوت كه به جای كنترل مستقيم حركت شير، ابتدا شير راهنمای كوچک عمل كرده (در اثر تغييرات دما ) و باعث حركت شير اصلی و تغيير ميزان جريان خواهد شد.
از آنجايی كه سنسور مخصوص فقط بايد شير راهنما را كنترل كند، اندازه سيستم حس كننده و سنسور در اين نوع از شيرها كوچک می‌باشد. مكانيزم كامل‌تر داخلی شيرهای پايلوت‌دار، باعث كنترل دمای بسيار دقيق‌تر و نزديک‌تر به ميزان مورد نظر گشته است.
۴- شيرهای كنترل الكتريكی
اين دسته از شيرها با استفاده از تجهيزات جانبی نظير كنترلر، سنسور، عملگر، پوزيشنر و بدنه اصلی شير، و با استفاده از نيروی محرک الكتريسيته، عمل كنترل را بسيار دقيق و لحظه به لحظه انجام می‌دهند.
اين نوع از شيرها با دقت زياد، قابل استفاده برای كنترل جريان‌های متغير كوچک تا بزرگ می‌باشند.
۵- شيرهای كنترل نئوماتيكی
اين شيرها با عملكرد مشابه شيرهای الكتريكی و با استفاده از نيروی فشار هوا به جای الكتريسيته جهت باز و بسته كردن شير، كنترل بسيار دقيق و فوری با قابليت ايجاد اختلاف فشارهای بالا را دارند.
كنترلر اين نوع شيرها می‌توانند از نوع الكترونئوماتيک يا نئوماتيک به نئوماتيک (بسته به سيگنال ارسالی از طرف سنسور) بوده و می‌توانند با ورودی و خروجی های مختلف، جهت كنترل يک يا چند شير مورد استفاده قرار گيرند.
انواع شیر کنترلی یا کنترل ولو بر اساس نوع حرکت
شیرهای کنترلی را براساس نوع حرکتشان به دو گروه تقسیم می کنند. این طبقه بندی و این نام گذاری رایج ترین نوع نام گذاری برای این نوع از شیر ها می باشد.
شیر کنترلی با حرکت دورانی (Rotary)
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. مثال: شیر پروانه ای، شیر توپی
توضیحات در رابطه با اینکه شیر پرووانه ای چیست؟
شیر های کنترلی با حرکت خطی
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. میل کشویی: میل یا دوشاخه ولو در یک حرکت خطی حرکت می‌کند. مثال: شیر گلوب (گلوب ولو)، شیر زاویه‌ای، شیر دروازه‌ای
انواع کنترل ولو بر اساس پروفیل افت فشار
شیرهای کنترلی بر اساس ویژگی‌هایشان طبقه‌بندی می‌شوند.
شیر بازیابی بالا
این شیر برای بازیابی افت فشار استاتیک ورودی قبل از انقباض مسیر خروجی استفاده می‌شود. ضریب بازیابی کمتر، مشخصه اصلی این شیر است. به عنوان مثال: شیر پروانه‌ای، شیر توپی، شیر دوشاخه، گیت ولو (شیر دروازه).
توضیحات درباره شیرتوپی چیست؟
شیر بازیابی کم
این شیر صنعتی معمولاً بخش کوچکی از افت فشار ساکن را از ورودی به وریدهای خروجی باریک می‌کنند. ضریب بازیابی بسیار بالایی دارند. به عنوان مثال: شیر گلوب (گلوب ولو)، شیر زاویه.
مزایا و معایب شیرهای کنترلی در حالت کلی
مزایای شیرکنترلی:
- عملکرد خودکار: یکی از مهمترین مزایای شیر کنترلی این است که باز و بسته شدن سیال را به طور خودکار کنترل می‌کند. هنگامی که از این نوع شیرها استفاده می‌شود، کاربران نباید نگران بستن یا باز کردن دستی شیرها باشند.
- نصب آسان: یکی دیگر از مزایای قابل توجه شیرهای کنترلی، نصب آسان آنها است. بسیاری از افراد می‌توانند به راحتی این شیرها را بدون نیاز به کمک لوله کش یا سازنده بر روی شیرهای خود نصب کنند. در نتیجه سهولت نصب آنها، به کاربران کمک می‌کند در زمان و تلاش صرفه‌جویی کنند.
- کاهش اتلاف منابع : عملکرد خودکار این شیرها باعث کاهش چشمگیر اتلاف منابع می‌شود. چه در فرآیندهای صنعتی یا تولیدی استفاده شوند و چه در خانه، به دلیل عملکرد کارآمد خود، از اتلاف منابع کمتری اطمینان حاصل می‌کنند.
معایب شیرهای کنترلی:
- سیگنال کنترل باید در طول دوره کاری خود، روشن باشد.
- بستن و باز کردن آن خیلی سریع نیست.
- مونتاژ این شیرها و سپس نصب آن، راه اندازی و نگهداری آن نیاز به فضای زیادی دارد.
- زمانی که سیستم در دمای بالا که به طور دوره‌ای در نوسان است کار می‌کند، مستعد نشت است.
- ارتعاش ایجاد می‌کند.
هنگام خرید کنترل ولو باید چه فاکتورهایی را در نظر بگیریم؟
- دبی جریان
- اختلاف فشار بین جریان ورودی و خروجی شیر (Valve)
- سایز شیر (Valve)
- سایز مسیر جریان در خطوط انتقال
- غلظت و مختصات سیال
- میزان نشتی شیر MAL
- فشار کاری
- دمای سیال
بدون دیدگاه