شیر برقی صنعتی وسیله ای است که جریان سیالات یا گازها را در فرآیندهای صنعتی کنترل می کند. این یک شیر الکترومکانیکی است که از جریان الکتریکی برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می کند که به نوبه خود یک پیستون یا آرمیچر را برای باز یا بسته کردن شیر فعال می کند.
اجزای شیر برقی
شیر برقی از دو جزء اصلی تشکیل شده است: سیم پیچ برقی و بدنه شیر. سیم پیچ برقی یک سیم عایق است که در اطراف یک بوبین پیچیده شده است که معمولاً از پلاستیک یا فلز ساخته شده است. هنگامی که جریان الکتریکی از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می کند. از طرف دیگر، بدنه سوپاپ مکانیسم سوپاپ شامل پیستون، فنر و مهر و موم را در خود جای داده است.
عملکرد شیر برقی صنعتی
عملکرد شیر برقی صنعتی نسبتاً ساده است. هنگامی که سیم پیچ برق می گیرد، میدان مغناطیسی پیستون یا آرمیچر را می کشد و باعث می شود که در برابر نیروی فنر حرکت کند و دریچه را باز کند. این اجازه می دهد تا مایع یا گاز از طریق شیر جریان یابد. برعکس، هنگامی که سیم پیچ برق می گیرد، فنر پیستون را به حالت اولیه خود می راند و دریچه را می بندد و جریان را متوقف می کند.
مزایای کلیدی شیر برقی صنعتی
- یکی از مزایای کلیدی شیرهای برقی صنعتی توانایی آنها در کنترل سریع و دقیق جریان سیالات یا گازها است. آنها را می توان به سرعت روشن یا خاموش کرد، که امکان واکنش فوری به شرایط تغییر فرآیند را فراهم می کند. این آنها را برای کاربردهایی که به کنترل سریع و دقیق سیالات نیاز دارند، مانند فرآیندهای تولید، کارخانه های شیمیایی، تأسیسات تصفیه آب و سیستم های HVAC، ایده آل می کند.
- شیرهای برقی صنعتی در انواع و پیکربندی های مختلف برای مطابقت با نیازهای مختلف وجود دارند. رایج ترین انواع آن شامل شیرهای دو طرفه، سه طرفه و چهار طرفه است. شیرهای دو طرفه دارای یک ورودی و یک خروجی هستند و برای شروع یا توقف جریان سیال یا گاز استفاده می شوند. شیرهای سه راهه دارای سه پورت هستند و برای انحراف یا مخلوط کردن جریان ها استفاده می شوند. شیرهای چهار طرفه دارای چهار پورت هستند و برای کنترل جریان پیچیده مانند سیستم های پنوماتیک یا هیدرولیک استفاده می شوند.
- این شیرها را نیز می توان بر اساس نوع سیال یا گازی که برای جابجایی طراحی شده اند طبقه بندی کرد. برخی از شیرهای برقی به طور خاص برای کاربردهای مایع طراحی شده اند، در حالی که برخی دیگر برای گازها یا هر دو مناسب هستند. مواد مورد استفاده در بدنه شیر و آب بندی ها به گونه ای انتخاب می شوند که با سیال یا گاز خاصی که کنترل می شود سازگاری داشته باشند و از قابلیت اطمینان و دوام اطمینان حاصل کنند.
- شیرهای برقی صنعتی اغلب در سیستم های کنترل بزرگتر مانند کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) یا سیستم های کنترل توزیع شده (DCS) ادغام می شوند. این سیستم ها کنترل و نظارت متمرکز بر چندین شیر برقی را فراهم می کنند که امکان اتوماسیون و عملیات از راه دور را فراهم می کند. با ادغام شیرهای برقی در یک سیستم کنترل، فرآیندها را می توان برای کارایی، ایمنی و قابلیت اطمینان بهینه کرد.
- شیرهای برقی صنعتی علاوه بر قابلیت های کنترلی، مزایای دیگری نیز دارند. اندازه آنها جمع و جور است و آنها را برای نصب با فضای محدود مناسب می کند. آنها به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارند و زمانی که در پارامترهای مشخص شده خود کار می کنند عمر طولانی دارند. علاوه بر این، آنها می توانند در طیف گسترده ای از دما و فشار کار کنند و آنها را برای کاربردهای مختلف صنعتی متنوع می کند.
- شیرهای برقی صنعتی با وجود مزایایی که دارند محدودیت هایی نیز دارند. آنها ممکن است برای کاربردهایی که نیاز به دبی یا فشار بالا دارند مناسب نباشند، زیرا عملکرد آنها می تواند توسط طراحی آنها محدود شود. علاوه بر این، شیرهای برقی ممکن است مستعد خرابی های الکتریکی یا مشکلات مکانیکی باشند که می تواند منجر به خرابی دریچه و خرابی شود. نصب صحیح، تعمیر و نگهداری منظم و پیروی از دستورالعمل های سازنده برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد آنها بسیار مهم است.
- در نتیجه، شیر برقی صنعتی یک وسیله الکترومکانیکی است که برای کنترل جریان سیالات یا گازها در فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. این شیرها با پاسخ سریع، کنترل دقیق و سازگاری با سیستم های اتوماسیون، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می کنند و کارایی و قابلیت اطمینان فرآیند را افزایش می دهند.
انواع شیر برقی صنعتی
شیرهای برقی صنعتی در انواع و پیکربندی‌های متنوعی وجود دارند که مطابق با کاربردهای مختلف و نیازهای کنترل سیال هستند. هر نوع طراحی و عملکرد منحصر به فرد خود را دارد که امکان انجام عملیات کنترل خاصی را فراهم می کند. در این مقاله به بررسی برخی از رایج ترین انواع شیر برقی صنعتی می پردازیم.
شیر برقی دو طرفه
شیرهای برقی دو طرفه که به شیرهای روشن/خاموش نیز معروف هستند، ساده ترین و پرکاربردترین نوع هستند. آنها یک درگاه ورودی و یک درگاه خروجی دارند و وظیفه اصلی آنها شروع یا توقف جریان سیال یا گاز است. هنگامی که سیم پیچ برقی روشن می شود، دریچه باز می شود و به سیال یا گاز اجازه عبور می دهد. برعکس، وقتی سیم‌پیچ قطع می‌شود، شیر بسته می‌شود و جریان را مسدود می‌کند. شیرهای برقی دو طرفه به طور گسترده در کاربردهایی مانند کنترل آب، سیستم های آبیاری و مدارهای کنترل پنوماتیک یا هیدرولیک استفاده می شوند.
شیر برقی سه طرفه
شیرهای برقی سه طرفه دارای سه پورت هستند و برای کنترل جهت یا جریان سیال یا گاز استفاده می شوند. آنها می توانند به طور معمول بسته (NC) یا معمولاً باز (NO) باشند. در شیرهای NC، درگاه مشترک در حالت بدون برق بسته می شود و با روشن شدن سیم پیچ برقی باز می شود. در شیرهای NO، درگاه مشترک در حالت بدون انرژی باز است و با روشن شدن سیم پیچ بسته می شود. شیرهای برقی سه طرفه معمولاً در کاربردهایی مانند کنترل هوا و گاز، مخلوط کردن یا منحرف کردن جریان ها و سیستم های پنوماتیکی استفاده می شوند.
شیرهای برقی چهار طرفه
شیرهای برقی چهار طرفه که به نام شیرهای دو طرفه نیز شناخته می شوند، دارای چهار پورت هستند و برای عملیات کنترل جریان پیچیده تر استفاده می شوند. آنها معمولاً در سیستم های پنوماتیک یا هیدرولیک برای کنترل جهت حرکت سیلندرها یا محرک ها استفاده می شوند. دریچه های چهار طرفه دارای دو موقعیت هستند و می توانند به صورت فنری وسط یا منقبض شوند. در شیرهای فنری محور، با قطع برق، شیر به موقعیت پیش فرض خود باز می گردد. در سوپاپ های بسته شده، شیر در آخرین موقعیت خود حتی پس از قطع برق سیم پیچ باقی می ماند. شیرهای برقی چهار طرفه به طور گسترده در کاربردهایی مانند روباتیک، اتوماسیون صنعتی و سیستم های جابجایی مواد استفاده می شوند.
شیرهای برقی خلبانی
شیرهای برقی پایلوت برای کاربردهای با جریان یا فشار بالا طراحی شده اند. آنها از یک شیر پایلوت کوچک و یک شیر اصلی تشکیل شده اند. شیر پایلوت جریان سیال یا گاز را کنترل می کند تا شیر اصلی را که وظیفه کنترل جریان بزرگتر را بر عهده دارد، فعال کند. شیرهای پایلوت مزیت مصرف انرژی کم را دارند، زیرا سیم پیچ برقی فقط باید شیر خلبان کوچکتر را کنترل کند. این شیرها معمولاً در کاربردهایی مانند کنترل بخار، سیستم های آبیاری در مقیاس بزرگ و فرآیندهای صنعتی که به دبی بالا نیاز دارند استفاده می شوند.
شیرهای برقی دیافراگمی
شیرهای برقی دیافراگمی به طور ویژه برای کنترل سیالات خورنده یا تهاجمی طراحی شده اند. آنها دارای یک دیافراگم انعطاف پذیر به عنوان عنصر آب بندی هستند که توسط آرمیچر سولنوئید برای کنترل جریان حرکت می کند. دیافراگم به عنوان یک مانع بین سیال و اجزای شیر برقی عمل می کند و از هرگونه تماس جلوگیری می کند و سازگاری با طیف وسیعی از سیالات را تضمین می کند. شیرهای برقی دیافراگمی معمولاً در صنایع شیمیایی، تصفیه آب و صنایع نفت و گاز استفاده می شوند.
شیرهای برقی متناسب
شیرهای برقی متناسب کنترل دقیق جریان یا فشار سیال را فراهم می کنند. آنها سیم پیچی دارند که سطوح مختلف جریان الکتریکی را امکان پذیر می کند و در نتیجه واکنشی متناسب در عملکرد شیر ایجاد می کند. این امکان تنظیم دقیق نرخ جریان یا فشار را فراهم می کند و شیرهای برقی متناسب را مناسب می کند.
