شیر کنترل
ولو یا همان شیر انواع مختلفی دارد و یکی از آنها کنترل ولو یا شیر کنترل جریان است.
شیر کنترل وسیله ای است که برای تنظیم یا دستکاری جریان سیالات مانند گاز، روغن، آب و بخار استفاده می شود.
این بخش مهمی از یک حلقه کنترل است و نمونه ای از یک عنصر کنترل نهایی است. شیر کنترل تا حد زیادی رایج ترین عنصر کنترل نهایی است که امروزه در صنعت استفاده می شود.
محرک شیر کنترل
یک شیر کنترل می تواند به صورت الکتریکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی کار کند.
یک شیر کنترل سیگنالی را از یک کنترل کننده مانند PLC دریافت می کند تا حرکت کند و در نتیجه جریان تغییر کند.
عملکرد شیرهای کنترل
از آنجایی که سیگنال PLC الکتریکی است، شیر کنترل ممکن است به دستگاهی نیاز داشته باشد تا سیگنال الکتریکی را تبدیل کند تا بتواند کار کند.
تبدیل سیگنال الکتریکی
یک شیر کنترل دارای دو جزء مجزا است: شیر و محرک.
اجزای شیر کنترل
بدنه شیر کنترل
بدنه شیر بسته به شرایط سرویس، چیدمان لوله کشی و کاربرد مورد نظر انواع یا سبک های متفاوتی دارند.
دو دسته از شیرهای کنترلی حرکت خطی و حرکت چرخشی هستند.
انواع شیرهای کنترلی
شیر پروانه ای در مقابل شیر دروازه ای
در یک شیر حرکت خطی، حرکت ساقه و سوپاپ بالا و پایین است. یک نوع رایج از شیرهای کنترل کشویی، شیر دروازه ای است.
یک شیر حرکت چرخشی تقریباً در همه موارد 90 درجه از حالت باز به حالت بسته می چرخد. یک شیر دوار معمولی، شیر پروانه ای است.
حرکت خطی – شیر حرکتی چرخشی
عملکرد شیر کنترل
محرک وسیله ای است که از طریق میل سوپاپ به شیر متصل می شود و نیروی مورد نیاز برای حرکت شیر را تامین می کند.
همانطور که قبلاً گفتیم، محرک را می توان به صورت الکتریکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی کنترل کرد. رایج ترین و قابل اطمینان ترین “محرک پنوماتیک” است.
شیر کنترل سیگنالی را از یک کنترل کننده مانند PLC یا DCS دریافت می کند تا کار کند. کنترل کننده سرعت جریان واقعی را با مقدار جریان مورد نظر به نام نقطه تنظیم مقایسه می کند. کنترلر یک خروجی برای حرکت شیر تولید می کند تا سرعت جریان را به مقدار تعیین شده برساند.
فعال کننده | محرک
حالت ایمن خرابی شیر کنترل
به دلیل نحوه ساخت محرک‌های پنوماتیکی، هنگامی که سیگنال کنترل از بین می‌رود، یک شیر کنترل در موقعیت خاصی از کار می‌افتد.
با افزایش فشار هوای تغذیه، دیافراگم لاستیکی به فنر فشار می آورد و ساقه سوپاپ را به سمت پایین به داخل بدنه سوپاپ حرکت می دهد.
با کاهش فشار هوای تغذیه، فنر ساقه سوپاپ را از بدنه خارج می کند.
موقعیتی که در صورت از دست دادن سیگنال به آن سوپاپ کنترل منتقل می شود به عنوان حالت ایمن ناموفق نامیده می شود. نوع حالت Fail-Safe بستگی به کاربردی دارد که شیر کنترل برای آن استفاده می شود.
- محرک باعث می شود که دریچه در یک شیر کنترلی Fail-Closed بسته شود.
- محرک باعث می شود که دریچه در شیر کنترلی باز شود.
حالت ایمن خرابی شیر کنترل
در عملکرد عادی، نیروی فنر باید توسط محرک الکتریکی یا پنوماتیکی غلبه کند.
در صورت قطع برق در محرک، نیروی الکتریکی یا پنوماتیکی دیگر وجود ندارد و فشار فنر باعث باز شدن شیر می شود.
خرابی برق سوپاپ
کنترل کننده PID
ممکن است تعجب کنید که با تغییر نرخ جریان، شیر چقدر باز یا بسته می شود. خوب، این بستگی به چند چیز مانند درصد تغییر نرخ جریان و قطر لوله دارد.
صرف نظر از این، کنترلر باید به گونه ای تنظیم شود که به هر گونه تغییر در نرخ جریان، پاسخ صحیح را ایجاد کند. این معمولاً با استفاده از کنترل PID در PLC یا کنترلر به دست می آید.
نتیجه:
- در این مقاله یاد گرفتیم که یک شیر کنترل می تواند جریان مایع یا گاز مورد استفاده در یک فرآیند را تغییر دهد.
- ما همچنین یاد گرفتیم که یک شیر کنترل می تواند یکی از دو نوع اصلی باشد، خطی یا روتاری، و اینکه می توانیم از یک نوع شیر ایمن در مناطق بحرانی استفاده کنیم.
- در نهایت شما را با نحوه کنترل شیرهای کنترل با استفاده از دستورالعمل های PID در سیستم PLC یا DCS آشنا کردیم.
در صورت رفع هرگونه ابهام با ما تماس حاصل فرمایید .