راهنمای خرید و انتخاب شیربرقی

هنگامی که شما از بزرگترین بخش جهان از نظر ارزش دلار صحبت می کنید ، صنعت نفت و گاز یک نیروگاه جهانی است که بیش از صدها هزار کارگر در سراسر جهان استخدام می کند و همچنین سالانه میلیارد دلار در جهان تولید می کند. شرکت های نفت و گاز بسیار حیاتی هستند و اغلب مقدار قابل توجهی در تولید ناخالص داخلی ملی دارند و این موفقیت بزرگ بدون کاوش ، استخراج ، تصفیه ، حمل و نقل و بازاریابی محصولات نهایی که برای بسیاری از صنایع حیاتی است و از اهمیت بالایی برخوردار است ، حاصل نمی شود. اقدامات انتقادی برای حفظ این فرایند با ارزش زیاد از زمان برنامه تعمیر و نگهداری به موقع ، بررسی های روتین دوگانه و جایگزینی برخی از دستگاه های ضروری مانند شیرهای برقی انجام می شود .

شیرهای برقی  دستگاه هایی هستند که با استفاده از شیر برقی برای تغییر حالت شیر ​​از باز به بسته برای کنترل مایع یا گاز جریان ، از طریق الکترومکانیک کار می کنند.

• این در سیستم های پنوماتیک و هیدرولیک قدرت سیال ، برای کنترل سیلندرها ، موتورهای قدرت سیال و شیرآلات بزرگتر صنعتی استفاده می شود.
• دریچه های برقی در کارخانه ها / کارخانه هایی که هوای فشرده در دسترس نیست استفاده می شود.
• در ماشین لباسشویی و ماشین ظرفشویی خانگی از شیر برقی برای کنترل ورود آب به دستگاه استفاده می شود.
• یک شیر برقی نیز در زمینه پزشکی بسیار مهم است ، به خصوص هنگامی که تجهیزات باید بسیار دقیق و دقیق باشند. تولید سلونوئید برای اهداف پزشکی از آنجا که زندگی در معرض خطر است از استانداردهای بسیار سختگیرانه ای برخوردار بوده است.
• شیرهای برقی می توانند برای مجموعه وسیعی از کاربردهای صنعتی ، از جمله کنترل عمومی خاموش ، کالیبراسیون ،  کنترل نیروگاه آزمایشی ، سیستم های کنترل فرآیند و برنامه های مختلف تولید کننده تجهیزات اصلی استفاده شوند.
• سایر شیرهای برقی کار شده با روشی پیشرفته در فشار متفاوت است ، بسته به سیگنال ورودی جریان می یابد.

اجزای اصلی شیربرقی

یک شیر برقی از دو قسمت اصلی تشکیل شده است: شیر برقی  و سوپاپ .

برقی یک سیم پیچ استوانه ای سیم، که به عنوان یک آهنربای مغناطیسی عمل می کند که یک پاس جریان الکتریکی از طریق در حالی که شیر  به عنوان یک دستگاه کنترل، که کنترل یا هدایت جریان مایع از بسته شدن، باز و یا جزئی مانع مسیر های مختلف عمل می کند.

♦ بدنه سوپاپ: این قسمت اصلی شیر برقی شامل درگاه ها ، صندلی ها و روزنه ای است که در صورت انرژی یابرقی شدن شیر برقی اجازه حرکت مایعات رامی دهد.

♦ مونتاژ لوله برقی: سیلندر از جنس استنلس استیل ، در یک انتهای آن مهر و موم شده و بسته می شود. این یک کانال راهنمای پیستون متحرک است که به صورت مغناطیسی حرکت می کند. این شیر دارای سیم پیچ برقی در قسمت خارجی لوله محصور است.

♦ پیستون متحرک: یک سیم پیچ القایی الکترومغناطیسی ، ساخته شده از یک فولاد ضد زنگ متحرک ، توسط میدان مغناطیسی برقی جذب می شود و به داخل لوله می لغزد.

♦ پیستون فنر : این فنر برگشتی است که پیستون متحرک را در حالت انرژی در موقعیت نگه می دارد و در صورت بی برق شدن آن را به موقعیت خود بازمی گرداند.

♦ Seat Seal:  برای بستن دهانه اصلی شیر استفاده می شود و روی پیستون متحرک قرار دارد.

♦ الکترومغناطیسی (سیم پیچ برقی):  آهنربای الکتریکی متشکل از سیم پیچ های مس (برقی) به همراه یوغ مغناطیسی (آرماتور) ، هنگامی که انرژی پیدا کند ، شار مغناطیسی ایجاد می کند که پیستون متحرک را به خود جلب می کند.

♦ بدون برق: جریان الکتریکی (برق) روی شیر برقی اعمال نمی شود (خاموش است).

♦ انرژی دار: جریان الکتریکی (برق) روی شیر برقی اعمال می شود (روشن است).

♦  به طور معمول بسته شده (N / C):  شیر در حالت غیر فعال در حالت بسته است.

♦  به طور معمول باز (N / O): سوپاپ در حالت باز شدن در حالت باز است.

♦ ولتاژ:  پتانسیل انرژی بین دو نقطه. ولتاژ منظم: 220 ولت ، 110 ولت ، 24 ولت ، 12 ولت.

♦ Pressure Ratings:  رتبه بندی فشار در PSI آورده شده است. سوپاپ ها به طور مداوم در محدوده فشار داده شده عمل می کنند. ارقام ، دامنه 15٪ تحت ولتاژ تا 10٪ ولتاژ بیش از حد را نشان می دهد. به عنوان مثال  از شیرهای 3/2 طرفه در عملیاتی دیگر استفاده شود ، دامنه فشار مجاز متفاوت است. 1 Mpa = 10 bar = 145 Psi = 1000Kpa

♦ مقادیر نرخ جریان:  میزان جریان شیر را می توان از طریق ماهیت طرح و همچنین از طریق نوع جریان تعیین کرد. اندازه شیر ضروری برای یک منظور خاص در درجه بندی CV ثابت شده است. این رقم برای واحدها و شرایط استاندارد یعنی سرعت جریان در GPM تکامل یافته و از آب در دمای بین 40 درجه فارنهایت تا 86 درجه فارنهایت در افت فشار 1 PSI استفاده می کند. امتیازات CV برای هر دریچه آورده شده است. از سیستم ثابت مقادیر دبی برای پنوماتیک نیز استفاده می شود. در این حالت جریان هوا در SCFM بالادست و افت فشار 15 PSI در دمای 68 درجه فارنهایت است.

شیرهای برقی نیز با توجه به عملکرد آنها در نظر گرفته می شوند. یک شیر برقی کوچک می تواند نیروی محدودی تولید کند. اگر این نیرو برای باز و بسته شدن شیر کافی باشد ، در این صورت یک شیر برقی مستقیم عمل می کند. پیوند پیش بینی شده بین نیروهای شیر برقی مورد نیاز (Fs) ، فشار سیال (P) و ناحیه روزنه (A) برای مقدار سلونوئید با عملکرد مستقیم 3 است

FS = PA = P πd 2 /4

هنگامی که سلونوئید سیگنال الکتریکی را دریافت می کند ، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود ، در نتیجه باعث می شود دو نیرو در مقابل یکدیگر قرار بگیرند و هوا را مستقیماً به فنر پیستون درون سیم پیچ هدایت می کند ، که دارای یک صندلی انتگرال است تا هنگام فعال شدن سیم پیچ برقی ، به زور باز شود. بسته به نوع طراحی شیر ، هنگامی که جریان الکتریکی از سیم پیچ خارج می شود ، یک فنر برگشتی پیستون را به حالت بسته شدن اولیه برمی گرداند ، بنابراین جریان سیال قطع می شود.

در حالت بسته به حالت عادی (N / C) - آنها برای جلوگیری از جریان در شیر طراحی شده اند و معمولاً برای اقدامات احتیاطی مورد استفاده قرار می گیرند. در طول این عملیات ، این شیرها از فنر استفاده می کنند تا بسته بمانند. همچنین در حالت عادی بسته ، هنگامی که سیستم شروع به فشار بیش از حد می کند ، دریچه باز می شود تا ایمنی درون آن تضمین شود. هنگامی که فشار شروع به تنظیم می کند ، به طور خودکار بسته می شود ، یعنی وقتی شیر از برق خارج می شود ، پورت تحت فشار مهر و موم می شود و در نتیجه به درگاه سیلندر متصل به درگاه اگزوز اجازه می دهد جریان بین درگاه های ورودی و سیلندر را از بین ببرد.

به طور معمول باز (N / O) - از شیرهای باز معمولاً می توان به عنوان دستگاه های احتیاط ایمنی استفاده کرد. اگرچه ، برخلاف شیرهای بسته معمول ، اصل کار قطعات حفظ فشار کم در سیستم است. هدف آنهاداجازه می دهد تا در شرایط عادی مایع یا گاز جریان یابد. هنگامی که سیستم فشار وارد می کند ، آنها شروع به خاموش شدن می کنند. به منظور تنظیم سطح فشار. در شرایط فشار بیش از حد ، دریچه تقریباً به طور کامل بسته می شود.

 دریچه های کنترل جهت - یک شیر کنترل که از دو موقعیت و سه پورت تشکیل شده است یکی از قطعات اساسی ماشین آلات هیدرولیک و همچنین ماشین آلات پنوماتیک است. این روش عملکرد اجازه می دهد تا جریان مایع از مسیرهای مختلف از یک یا چند منبع عبور کند. آنها به طور منظم از یک قرقره در داخل یک استوانه تشکیل شده اند که به صورت مکانیکی یا الکتریکی کنترل می شود. قرقره از شیارهایی تشکیل شده است که اجازه می دهد روغن یا گاز در اطراف قرقره و از طریق بدنه دریچه جریان یابد. 

شیر برقی جهانی یا چند منظوره - در این حالت عملکرد ، اجازه می دهد تا شیر یا به نقطه معمول بسته (N / C) یا به طور معمول باز (N / O) متصل شود ، تا یک یا دو مایعات انتخاب شده یا جریان را از یک پورت به پورت دیگر هدایت کنید.

مواد بدنه: بدنه شیرهای مایعات خنثی از برنز و برنز ساخته شده اند. مایعات با درجه حرارت بالا ، به عنوان مثال بخار ، فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی توصیه می شود. بعلاوه ، از مواد پلی آمید به دلایل اقتصادی در شیرآلات پلاستیکی استفاده می شود.

♦ سیال:  شیر مناسب آب ، هوا ، گازوئیل ، روغن ، بخار یا مایعات دیگر را انتخاب کنید.

♦ نصب سوپاپ:  اطمینان حاصل کنید که از نصب شیر مناسب استفاده می کنید ، به عنوان مثال آنها دو نوع اصلی نصب شیر هستند. مستقل و چند منظوره نصب شده است. در نصب مستقل ، شیرهای In-line برای بهبود عملکرد در نزدیکی محرک نصب می شوند و همه پورت ها بخشی از بدن یک سوپاپ درون خط هستند در حالی که واحدهای نصب شده در Manifold دریچه هایی هستند که هم کانال های خروجی و هم منبع تغذیه را دارند.

♦ نرخ جریان:  برای تعیین میزان جریان مورد نیاز برای بررسی صحیح شیر برقی باید بررسی های منظم انجام شود یعنی اطمینان حاصل کنید که اگر شیر برای استفاده از آن خیلی

بزرگ است ، به چه مقدار جریان نیاز دارید زیرا در این صورت مایعات را هدر می دهید / هوا و پول ، و اگر خیلی کوچک باشد ، محرک به درستی کار نمی کند.

♦ برق مورد نیاز:  مقدار ولتاژ یا وات مورد نیاز ، دانستن این امر می تواند به شما کمک کند نوع مناسب شیر برقی را برای استفاده در برنامه انتخاب کنید. توجه داشته باشید که جریان توسط دهانه دریچه محدود می شود ، دهانه های بزرگتر نیاز به انرژی بیشتری برای استفاده دارند. به عنوان مثال اگر استفاده شما به سرعت جریان بالا و منبع تغذیه کم نیاز دارد ، پس باید استفاده از شیر کنترل شده خلبان را در نظر بگیرید زیرا بهترین استفاده در این نوع نیازهای برق است.

♦ فشار عملیاتی:  دفترچه راهنمای فشار کاری که توسط سازنده شیر به شما ارائه شده را مرور کنید. از آنجایی که فشار کاری تأثیر زیادی در میزان دبی سوپاپ دارد ، تعیین فشار کار می تواند به شما در انتخاب سوپاپی کمک کند که بسته به نوع کاربرد ، مطابق نیاز عمل خواهد کرد.

♦ اندازه درگاه:  اطمینان حاصل کنید که اندازه های درگاه را به اندازه کافی در پایه یا منیفولد بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود که اتصالات شیر ​​درست خریداری شده اند. شیرهای مهم نیاز به نصب در یک پایه یا چند ایستگاه چند ایستگاهی دارند که بستگی به کاربرد دارد تا بتواند هوا را وارد مدار کند.

♦ هدف ویژه: برای چشمه زیر آب ، برای درجه حرارت بالا ، برای خوردگی ، برای مکانهای بیرونی ، خطرناک و جوهای منفجره.

هنگام انتخاب شیر برقی مایع ، برخی اقدامات ضروری مانند شیرهای دمای پایین یا واقعیت های دمای بالا به یک چالش تبدیل می شود و لازم است اقدامات احتیاطی خاصی انجام شود.شیرهای برقی با درجه حرارت بالا عملاً برای بخار یا روغن داغ استفاده می شود در حالی که شیرهای برقی با درجه حرارت پایین عملاً در مواردی از مایع با درجه حرارت پایین مانند CO2 و N2 استفاده می شود. بنابراین عوامل مهم برای تصمیم گیری در مورد عملکرد شیر برقی چه عواملی هستند؟ کاربران شیر ، طراحان ، تولیدکنندگان باید توجه زیادی داشته باشند تا از مواردی مانند آزمایش و انطباق ، قابلیت های کم مصرف ، پشتیبانی و قابلیت اطمینان جلوگیری کنند

سیم پیچ برقی یکی دیگر از فاکتورهای اساسی است که دمای پایین و زیاد شیر برقی را تحت تأثیر قرار می دهد. چرخه کار سیم پیچ های شما در هنگام اندازه گیری نادرست سیم پیچ می تواند باعث خرابی در عملکرد شود ، مخصوصاً هنگام کارکردن شیر با چرخه کار 100٪. همچنین به دلیل قابلیت عملکرد در محیط های سخت ، شباهت زیادی به مهر و موم دریچه دارد. علاوه بر ملاحظات فشار ، میزان جریان و افت فشار ، ما باید از سیم پیچ های کلاس H با درجه حرارت 180 درجه سانتیگراد استفاده کنیم ، عملا سیم مسی می تواند درجه حرارت بالا را تحمل کند اما نمی تواند از 180 درجه سانتیگراد تجاوز کند و هنگام طراحی ماشین باید درجه حرارت سیم پیچ را در نظر گرفت برای جلوگیری از خرابی های نامطلوب مانند تخریب عملکرد شیر برقی.

برق در استفاده از شیر برقی ضروری است ، در برخی از مکان های از راه دور مانند نیروگاه های انتقال روغن و گاز یا مکان های استخراج ، دریچه های معمولی ممکن است به ردیابی یا محافظت از حرارت نیاز داشته باشند و کاربران به راحتی از کاهش هزینه های انرژی قدردانی می کنند. با انتقاد بیشتر ، این و سایر نیازهای برق اغلب به منابع تغذیه بزرگتر و پرهزینه تری مانند سیستم های شارژ باتری یا صفحات خورشیدی نیاز دارند.

دستگاه های تابشی تأثیر زیادی بر روی شیرهای برقی دارند مخصوصاً وقتی در موقعیت مناسب نصب نشده باشند ، دستگاه بخشی از دما را گسترش می دهد و دمای سیال خیلی سریع به سیم پیچ منتقل می شود و تمایل زیادی به سوزاندن سیم پیچ یا ناتوانی عملکردی وجود دارد . بنابراین کاربران باید اطمینان حاصل کنند که دستگاه رادیاتور را بین سیم پیچ ها و بدنه شیر نصب می کنند.

میتوان زمان پاسخگویی یک شیر برقی را مقدار زمان مورد نیاز برای رفتن سوپاپ از حالت باز به حالت بسته دانست. همچنین ، هیچ شباهتی با زمان پاسخ هنگام انرژی دادن و هنگام از بین بردن انرژی برای شیرهای برقی ، به ویژه هنگامی که از جریان متناوب استفاده می شود ، وجود ندارد. زمان پاسخگویی یک شیر برقی همچنین می تواند به عنوان یک روش اندازه گیری استاندارد برای شیرهای برقی شناخته شود. توجه داشته باشید که بسیاری از تولید کنندگان شیر از تعاریف یا روشهای اندازه گیری جایگزین استفاده می کنند. تعریف دیگر برای باز شدن شیر به عنوان مدت زمانی است که بین برق رسانی به سلونوئید و رسیدن به 90٪ فشار خروجی تثبیت شده آن بیان می شود در حالی که زمان پاسخگویی برای بستن شیر ، مدت زمان از غیرفعال سازی شیر برقی است تا فشار به 10٪ فشار خود کاهش یابد. فشار آزمایش و آزمایش با هوا در 6 بار در دمای 20 درجه سانتیگراد انجام می شود.

پاسخ یک شیر برقی از نظر الکتریکی فوری نیست ، زیرا به دلیل زمان مشخصی که جریان سیم پیچ باید بگذرد تا القاt سیم پیچ شود.

وقتی ولتاژ به شیر برقی وارد می شود ، شار مغناطیسی برای رسیدن به حداکثر ظرفیت خود زمان مشخصی را صرف می کند و می توان سیم پیچ را در هر زاویه فاز ولتاژ منبع تغذیه هنگامی که جریان متناوب اعمال می شود ، انرژی داد. یک مثال بسیار خوب این است که ولتاژ دقیقاً به محض فعال شدن سیم پیچ به اوج خود برسد ، در این صورت زمان کمتری برای حرکت آرماتور طول خواهد کشید تا در مواردی که ولتاژ قبل از فعال شدن سیم پیچ به صفر می رسد.

بعد از اینکه نیروی مغناطیسی روی آن غلبه کرد از نظر مکانیکی بر نیروی فنر غلبه کرده و آرماتورهایی با جرم کمتر تمایل دارند که سریعتر کار کنند ، مقدار کمی طول می کشد تا آرمیچر فاصله لازم را منتقل کند ، زیرا اینرسی کمتری برای غلبه بر آن وجود دارد در حالی که آرماتور را حرکت می دهد.

زمان پاسخ در یک سلونوئید می تواند تحت تأثیر واریانس فشار و نوع محیط مورد استفاده قرار گیرد در حالی که با هوا است ، زمان پاسخ بسیار سریعتر از استفاده از محیط چسبناک مانند روغن است. همچنین ، زمان پاسخ یک شیر برقی می تواند توسط هر دو محدودیت الکتریکی و مکانیکی تحت تأثیر قرار گیرد ، در حالی که در برخی از برنامه ها ، می تواند باعث ایجاد اثر چکش آب شود زیرا ممکن است زمان پاسخ سریع تر بهتر باشد یا در برخی از برنامه های دیگر ، زمان پاسخ سریع سریع است برعکس باشد.

درجه قدرت سیم پیچ را بررسی کنید ، ممکن است نسخه قدرت بیشتری لازم باشد و از طریق فهرست سوپاپ ها فشار فشار را مطابق با مشخصات شیر ​​کاهش دهید هنگامی که شیر خیلی کم است ، در این صورت به یک نسخه 0 تعویض نیاز دارد ، همچنین بررسی کنید که اختلاف فشار ورودی / خروجی (دیفرانسیل) مطابق با شرایط طراحی شیر باشد و در نظر داشته باشید که سمت پایین دست بالا می رود به یک سیستم بالاتر ، لازم است از فشار سمت تأمین نیز کم شود.

سایر خواسته های سیستم نیز ممکن است فشار کلی تأمین را کاهش دهد که اختلافات را بیشتر کاهش می دهد

لوله آرماتور آسیب دیده

لوله آرماتور باید تعویض گردد

لازم به ذکر است که نسخه ها و مدل های مختلفی از شیربرقی ها در بازار موجود است که هر کدام از آنها قیمت های متفاوتی دارند.این تفاوت قیمتی ممکن است کار شما را برای انتخاب سخت تر کند و به همین دلیل باید سعی کنید از افراد متخصص و آشنا به این دستگاه ها کمک بگیرید. در آخر امیدواریم که این مطلب به شناخت شما نسبت به شیربرقی کمک کرده باشد و حداقل موارد عمومی مرتبط با این مبحث را درک کرده باشید. انتخاب و خرید شیربرقی و همچنین نصب آن در فرایند یک موضوع تخصصی است که باید به کمک کارشناسان حرفه ای و افراد آموزش دیده انجام گیرد. تیم فنی مهندسی اینسترو کنترل آماده است اگرسوالی دارید یا در موارد خاصی دچار ابهام شده‌اید، می توانید با کارشناسان ما در تماس باشید.