شیر کنترلی پنوماتیک چیست؟
شیر کنترلی پنوماتیک می‌تواند جریان سیالاتی مانند هوا، آب، بخار، گاز و برخی مواد شیمیایی را متناسب با نیاز فرایند تنظیم کند. شیر کنترلی پنوماتیک یکی از تجهیزات مهم در سیستم‌های کنترل و اتوماسیون صنعتی است که برای کنترل، تنظیم و تغییر میزان جریان سیال در خطوط فرایندی استفاده میشود. به همین دلیل، استفاده از کنترل ولو پنوماتیک در صنایعی که کنترل دقیق فشار، دبی یا سطح سیال اهمیت دارد، بسیار رایج است. عملکرد این شیر معمولاً با استفاده از یک اکچویتور پنوماتیک انجام میشود. اکچویتور با دریافت هوای فشرده، نیروی لازم(نیروی گشتاور ، نیوتون) برای حرکت دادن ساقه یا محور شیر را ایجاد می‌کند. با تغییر موقعیت شیر، میزان عبور سیال نیز تغییر می‌کند. در نتیجه می‌توان جریان را به‌صورت تدریجی و متناسب با شرایط فرایند کنترل کرد.
تفاوت اصلی ولو کنترلی پنوماتیک با شیرهای پنوماتیک معمولی در نحوه عملکرد آن‌هاست. بسیاری از شیرهای پنوماتیک برای انجام فرمان‌های ساده و تغییر وضعیت بین حالت باز / بسته طراحی شده‌اند؛ اما شیر کنترلی می‌تواند در موقعیت‌های مختلف قرار بگیرد و مقدار جریان عبوری را تنظیم کند. به همین دلیل، کنترل ولو بیشتر برای کاربردهای کنترلی و فرایندی مورد استفاده قرار میگیرد، در حالی که شیرهای پنوماتیک مثل شیر برقی پنوماتیک صرفاً ON/OFF جریان کاربرد دارند.
در یک سیستم کنترل، تجهیزاتی مانند پوزیشنر نیز می‌توانند برای تنظیم دقیق موقعیت شیر و هماهنگ کردن آن با فرمان ورودی استفاده شوند.
به‌طور کلی، اجزای اصلی یک کنترل ولو پنوماتیک عبارت‌اند از:
- اکچویتور پنوماتیک: ایجاد نیروی لازم برای حرکت و تغییر وضعیت شیر
- شیر صنعتی: کنترل مسیر و میزان عبور سیال
- شیر برقی نامور (NAMUR): کنترل مسیر هوای فشرده ورودی به اکچویتور و اجرای فرمان
- پوزیشنر: در برخی سیستم‌ها برای کنترل دقیق موقعیت شیر استفاده میشود.
انواع شیر کنترلی پنوماتیک
کنترل ولو پنوماتیک پروانه‌ای
شیر پروانه‌ای (Butterfly Valve) به دلیل شکل ظاهری و حرکت دیسک داخلی شیر، هنگام حرکت به آن شیر پروانه‌ای گفته میشود. در این شیر، دیسک دایره‌ای‌شکل که معمولاً یا از جنس کروم و یا استیل (برای صنایع حساس) است، به شافت متصل است و با چرخش شافت، مسیر عبوری سیال باز و بسته و کنترل میشود. زمانی که دیسک هم‌راستا با جریان قرار میگیرد، شیر باز است و با چرخش ۹۰ درجه‌ای، دیسک عمود بر مسیر قرار گرفته و شیر بسته میشود. این ساختار ساده و کم‌حجم، شیر پروانه‌ای را به گزینه‌ای مناسب برای کنترل و قطع‌و‌وصل جریان در خطوط مختلف صنعتی تبدیل کرده است.
اکچویتور پنوماتیک وظیفه ایجاد نیروی چرخشی موردنیاز برای حرکت دیسک را بر عهده دارد. با کنترل میزان چرخش، می‌توان شیر را در موقعیت‌های مختلف قرار داد و جریان سیال را تنظیم کرد. در صورت استفاده از پوزیشنر، کنترل موقعیت شیر می‌تواند با دقت بیشتری انجام شود. ولو کنترلی پنوماتیک پروانه‌ای به‌ویژه در خطوط با قطرهای بالاتر، گزینه‌ای کاربردی برای کنترل جریان محسوب میشود. این شیرها در صنایعی مانند آب و فاضلاب، صنایع غذایی، خطوط انتقال هوا و گاز، سیستم‌های تهویه و بسیاری از فرایندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کنترل ولو پنوماتیک شیر توپی
کنترل ولو پنوماتیک شیر توپی از یک شیر توپی و اکچویتور پنوماتیک تشکیل شده است و برای کنترل جریان سیال در خطوط صنعتی استفاده میشود. در این نوع شیر، یک توپ سوراخ‌دار در مسیر جریان قرار دارد که با چرخش آن، مسیر عبور سیال باز، بسته یا تنظیم میشود. اکچویتور پنوماتیک نیز با استفاده از هوای فشرده، گشتاور لازم برای چرخاندن توپ را ایجاد می‌کند.
این نوع کنترل ولو پنوماتیک به دلیل عملکرد سریع، آب‌بندی مناسب و ساختار مقاوم، در خطوط صنعتی مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. شیرهای توپی پنوماتیک در مدل‌های مختلفی تولید می‌شوند که از بین آن‌ها، مدل‌های ۲ تکه و ۳ تکه کاربرد زیادی دارند. انتخاب بین این دو مدل به شرایط نصب، نوع کاربرد و نیاز به تعمیر و نگهداری بستگی دارد.
تفاوت شیر توپی ۲ تکه و ۳ تکه
- شیر توپی ۲ تکه: ساختار ساده‌تری دارد و معمولاً گزینه‌ای اقتصادی برای بسیاری از کاربردهای عمومی است.
- شیر توپی ۳ تکه: امکان باز کردن و سرویس شیر را بدون خارج کردن کامل آن از خط فراهم می‌کند و برای کاربردهایی که تعمیر و نگهداری اهمیت بیشتری دارد، گزینه مناسب‌تری است.
در مجموعه محصولات پنوکالا، هر دو مدل کنترل ولو پنوماتیک برند AirPlus شیر توپی 3 تکه و کنترل ولو پنوماتیک برند AirPlus شیر توپی 2 تکه ارائه می‌شوند. انتخاب مدل مناسب باید بر اساس شرایط خط، نوع سیال و نیاز فرایند انجام شود.
تفاوت کنترل ولو پروانه‌ای و توپی پنوماتیک
شیر کنترل ولو پنوماتیک شیر پروانه‌ای و شیر توپی هر دو این محصولات برای کنترل جریان سیالات ( آب / گاز / سیالات صنعتی ) در خطوط مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما از نظر ساختار داخلی،طراحی و نحوه عملکرد و شرایط استفاده با یکدیگر تفاوت دارند.
نکته : شیر های صنعتی بسته به نوع ( پروانه ای / توپی ) ، ابعاد ، دبی و جرایان عبوری ،گشتاور مورد نیاز متفاوتی نیز دارد که اکچویتوری که در این شیر قرار میگیرد باید مناسب باشد . خبر خوب این است که این نوع محصول (شیر کنترلی پنوماتیک) برای هر سایز و نوع شیر، اکچویتور مناسب انتخاب شده است .
یکی از تفاوت‌های مهم این دو نوع شیر، فضای موردنیاز برای نصب است. شیرهای پروانه‌ای معمولاً ساختار کم‌حجم‌تری دارند و به همین دلیل در خطوطی که فضای نصب اهمیت دارد، گزینه مناسبی هستند. شیرهای توپی نیز به دلیل ساختار بدنه و مکانیزم داخلی خود، در بسیاری از خطوط صنعتی و فرآیندی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
به‌طور کلی، انتخاب بین این دو نوع ولو کنترلی پنوماتیک به شرایط خط، نوع سیال، فضای نصب و نوع کاربرد بستگی دارد.
تفاوت شیر پروانه ای و شیر توپی |
|---|
در مجموعه محصولات پنوکالا، هر دو نوع کنترل ولو پنوماتیک پروانه‌ای برند AirPlus و کنترل ولو پنوماتیک شیر توپی برند AirPlus موجود هستند. مدل‌های شیر توپی ۲ تکه و ۳ تکه نیز در این مجموعه ارائه می‌شوند و انتخاب مدل مناسب باید بر اساس شرایط خط، نوع سیال و نیاز فرایند انجام شود.
پوزیشنر الکتروپنوماتیک چه نقشی در کنترل ولو دارد؟
پوزیشنر الکتروپنوماتیک برای کنترل دقیق موقعیت شیرهای صنعتی به کار می‌رود.. پوزیشنر ابتدا سیگنال کنترلی را از سیستم کنترل(PLC) دریافت می‌کند. سپس موقعیت واقعی شیرصنعتی (شیر پروانه ای / شیر توپی ) را با موقعیت موردنظر مقایسه می‌کند. اگر بین این دو موقعیت اختلافی وجود داشته باشد، پوزیشنر فشار هوای خروجی به سمت اکچویتور را تنظیم می‌کند.
با تغییر فشار هوا، اکچویتور حرکت می‌کند و موقعیت شیر تغییر میدهد. این فرایند تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که موقعیت واقعی شیر(صنعتی) با فرمان سیستم کنترل هماهنگ شود. به این ترتیب، میزان باز یا بسته بودن شیر با دقت بیشتری کنترل میشود.
پوزیشنر الکتروپنوماتیک در کاربردهایی مختلفی در کنترل دقیق جریان سیال دارد و همچنین اهمیت بسیار بالای در صنایع مختلفی را دارد. این تجهیز می‌تواند عملکرد شیر را بهبود دهد، خطای موقعیت‌یابی را کاهش دهد و باعث شود شیر در برابر تغییرات فشار، اصطکاک و (بار/ فشار) فرایندی، موقعیت خود را بهتر حفظ کند.از پوزیشنر الکتروپنوماتیک معمولاً در خطوط فرایندی، صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، صنایع شیمیایی و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی استفاده میشود.
نکته : پوزیشنر به‌تنهایی وظیفه ایجاد نیروی لازم برای حرکت شیر را ندارد، بلکه با تنظیم فشار هوای خروجی، عملکرد اکچویتور را کنترل می‌کند. به همین دلیل، انتخاب پوزیشنر باید با توجه به نوع اکچویتور، نوع شیر و سیگنال کنترلی سیستم انجام شود.
در مجموعه محصولات پنوکالا، پوزیشنر الکتروپنوماتیک مدل YT1000RSN312S00 برند Rotork به‌عنوان یکی از تجهیزات مرتبط با سیستم کنترل ولو ارائه میشود. این محصول می‌تواند در کنار اکچویتور پنوماتیک و شیر صنعتی مورد استفاده قرار گیرد و برای کنترل موقعیت شیر در سیستم‌های مختلف صنعتی کاربرد داشته باشد.
شیر کنترلی پنوماتیک در چه صنایعی استفاده میشود؟
به‌طور کلی، شیر کنترلی پنوماتیک بیشتر در صنایع پتروشیمی و صنایع نفتی مورد استفاده میشود در ادامه به انواع صنایع اشاره شده است :
- صنایع ریخته گری : کنترل جریان هوا، گاز و سیالات مورد استفاده در فرایندهای ریخته‌گری و کنترل تجهیزات مختلف خط تولید
- صنایع نفت و گاز و پتروشیمی: کنترل جریان در خطوط و تجهیزات فرایندی
- صنایع غذایی: کنترل جریان سیالات در خطوط تولید
- خطوط آب و سیالات: کنترل میزان جریان عبوری در خطوط مختلف
- خطوط تولید و بسته بندی: تنظیم جریان سیال متناسب با نیاز فرایند
هنگام انتخاب شیر کنترلی پنوماتیک چه نکاتی مهم است؟
انتخاب شیر مناسب فقط بر اساس سایز انجام نمی‌شود و موارد مختلفی مانند نوع سیال، فشار، دما و شرایط خط در انتخاب آن تأثیر دارد. مهم‌ترین نکات در انتخاب شیر کنترلی پنوماتیک شامل موارد زیر است:
- نوع سیال: نوع سیال عبوری (آب / گاز / بخار / سیالات صنعتی) باید با جنس و نوع شیر متناسب باشد.
- فشار کاری: شیر باید بتواند فشار کاری موجود در خط را تحمل کند.
- دمای کاری: دمای سیال و شرایط کاری باید با محدوده دمایی قابل تحمل شیر هماهنگ باشد.
- سایز خط: سایز شیر باید متناسب با قطر خط و میزان جریان عبوری انتخاب شود.
- جنس بدنه: جنس بدنه (کروم – استیل) باید متناسب با نوع سیال و شرایط محیطی انتخاب شود.
- نوع شیر: بسته به کاربرد می‌توان از شیر پروانه‌ای یا شیر توپی استفاده کرد.
- میزان گشتاور: گشتاور مورد نیاز برای حرکت شیر باید مشخص باشد تا اکچویتور مناسب انتخاب شود.
- نوع اکچویتور: اکچویتور پنوماتیک باید متناسب با سایز شیر و گشتاور مورد نیاز آن انتخاب شود.
- نوع عملکرد: عملکرد شیر و اکچویتور (تک‌عمل / دو‌عمل) باید متناسب با نیاز سیستم باشد.
- نیاز به پوزیشنر: در کاربردهایی که کنترل دقیق موقعیت شیر اهمیت دارد، استفاده از پوزیشنر می‌تواند لازم باشد.
- شرایط محیط نصب: دما، رطوبت، گردوغبار و شرایط محیط نصب نیز باید هنگام انتخاب تجهیزات در نظر گرفته شود.
نکته : نوع شیر، سایز، میزان گشتاور و شرایط کاری باید در کنار یکدیگر بررسی شوند تا اکچویتور و سایر تجهیزات کنترلی متناسب با شیر انتخاب شوند.
قیمت شیر کنترلی پنوماتیک
قیمت‌گذاری به دو بخش کلی بستگی دارد.
بخش اول :قطعات انتخاب‌شده در شیر کنترلی پنوماتیک از چه کشور سازنده‌ای است (چینی / اروپایی). از آنجایی که برند اروپایی واردات سخت‌تر و پرهزینه‌تری دارد، خوب به‌تبع گران‌تر است و برند چینی برعکس، قیمت مناسب‌تری دارد. این به این معنی نیست که کیفیت پایین‌تری دارد؛ از لحاظ کیفیت و فنی مثل اروپایی بوده و ارزان‌تر است.
بخش دوم :سایز اکچویتور و نوع شیر برقی نامور (دبی شیر برقی) متناسب با سایز و توان گشتاور شیر صنعتی (توپی / پروانه‌ای) انتخاب شده است. هرچه سیال صنعت شما به جریان بیشتری نیاز داشته باشد، سایز شیر بزرگ‌تر میشود، گشتاور و نیروی بیشتری نیاز است برای عملکرد، پس بنابراین اکچویتور پرقدرت‌تری نیز نیاز دارید و قیمت‌ها متفاوت میشود.
شیر کنترلی پنوماتیک برای کنترل و تنظیم جریان سیالات در خطوط صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد و انتخاب آن باید متناسب با شرایط کاری صنعت انجام شود. نوع شیر (توپی / پروانه‌ای)، سایز شیر، میزان گشتاور، نوع اکچویتور و تجهیزات کنترلی از مواردی هستند که هنگام انتخاب باید در نظر گرفته شوند.در مجموعه محصولات پنوکالا، انواع شیر کنترلی پنوماتیک AirPlus در سایزها و مدل‌های مختلف ارائه شده است. برای انتخاب مدل مناسب می‌توانید مشخصات فنی محصولات را بررسی کنید و با توجه به شرایط خط و نوع سیال، گزینه مناسب را انتخاب کنید.
