دریچه های کنترل جریان مانند شیر آب در خانه شما هستند ، اما بسیار پیشرفته تر هستند. آنها کنترل می کنند که چگونه مایعات ، گازها یا بخار سریع از طریق لوله ها در کارخانه ها ، نیروگاه ها و سایر سیستم های صنعتی حرکت می کنند. درست مثل اینکه برای کنترل جریان آب یک دسته شیر آب را چرخانده اید ، این دریچه ها را می توان تنظیم کرد تا سرعت ، کند شدن ، آهسته شدن یا متوقف کردن جریان مایعات کاملاً متوقف شود.
این دریچه ها بسیار مهم هستند زیرا به آنها کمک می کند تا سیستم ها با خیال راحت و کارآمد کار کنند. آنها در همه جا مورد استفاده قرار می گیرند - از گیاهان شیمیایی و پالایشگاه های روغن گرفته تا تأسیسات تصفیه آب و حتی در سیستم های گرمایش و سرمایش در ساختمانها.
شیرهای کنترل جریان چگونه کار می کنند؟
به یک شیر کنترل جریان به عنوان یک دروازه هوشمند که درون یک لوله قرار دارد فکر کنید. این دروازه می تواند به صورت گسترده باز شود تا مایعات زیادی از آن عبور کند ، تا حدی بسته شود تا کارها را کند کند ، یا کاملاً بسته شود تا جریان متوقف شود. دریچه این کار را با تغییر اندازه دهانه ای که مایع می تواند از آن عبور کند انجام می دهد.
قسمتهای اصلی شیر کنترل جریان
هر شیر کنترل جریان دارای چندین قسمت کلیدی است که با هم کار می کنند:
بدنه دریچه:این مانند خانه اصلی است که همه چیز را در کنار هم نگه می دارد. برای تحمل فشار و گرما قوی ساخته شده است.
صندلی دریچه:این یک مهر و موم محکم ایجاد می کند که دریچه بسته می شود ، مانند درب که کاملاً در قاب آن قرار دارد.
پلاگین یا دیسک:این قسمت متحرک است که شیر را باز و بسته می کند و کنترل می کند که چه مقدار مایعات می تواند از آن عبور کند.
محرک:این "عضله" است که پلاگین یا دیسک را حرکت می دهد. می توان آن را از طریق فشار هوا ، برق یا مایع هیدرولیک تغذیه کرد.
بهار:این امر به نگه داشتن شیر در هنگام تغییر فشارها ، مانند کمک فنر کمک می کند.
STEM:این محرک را به پلاگین متصل می کند و حرکت را منتقل می کند.
انواع دریچه های کنترل جریان
دریچه های کنترل جریان در انواع مختلفی وجود دارد که هر یک برای مشاغل خاص طراحی شده اند. بیایید به دسته های اصلی نگاه کنیم.
دریچه های حرکت خطی
این دریچه ها با حرکت دادن قطعات به سمت بالا و پایین یا عقب و جلو کار می کنند.
دریچه های دروازه
دریچه های دروازه مانند درب کشویی کار می کنند. یک قطعه مسطح به نام یک دروازه به سمت بالا و پایین می رود تا شیر را باز یا بسته کند. هنگامی که کاملاً باز است ، دروازه کاملاً از راه خارج است ، بنابراین سیال مستقیم و بدون مقاومت زیاد جریان می یابد.
خوب برای:روشن یا خاموش کردن جریان به طور کامل
خوب نیست:کنترل خوب نرخ جریان
مورد استفاده در:سیستم های آب ، خطوط لوله گاز و مکانهایی که به حداقل فشار فشار نیاز دارید
دریچه های جهان
دریچه های گلوب قهرمان کنترل دقیق هستند. آنها مانند چوب پنبه ای کار می کنند که به دهانه بطری رانده می شود. این پلاگین به سمت بالا و پایین حرکت می کند و مایع باید با عبور از آن ، جهت را تغییر دهد. این طرح کنترل بسیار خوبی بر نرخ جریان می دهد.
خوب برای:کنترل جریان دقیق ، سیستم های فشار زیاد و کم
خوب نیست:برنامه هایی که در آن از دست دادن فشار یک مشکل است
مورد استفاده در:گیاهان شیمیایی ، نیروگاه ها ، پالایشگاه های روغن
ویژگی خاص:می تواند دمای شدید را از -425 درجه فارنهایت تا 1100 درجه فارنهایت تحمل کند
دریچه های دیافراگم
این دریچه ها از یک ورق لاستیکی یا پلاستیکی انعطاف پذیر (دیافراگم) استفاده می کنند که برای متوقف کردن جریان فشار می یابد. نکته جالب در مورد دریچه های دیافراگم این است که مایع هرگز قطعات متحرک را لمس نمی کند و همه چیز را تمیز نگه می دارد و از نشت جلوگیری می کند.
خوب برای:کاربردهای تمیز ، مواد شیمیایی خورنده ، تولید مواد غذایی و دارو
خوب نیست:درجه حرارت یا فشار بسیار بالا
مورد استفاده در:شرکت های دارویی ، فرآوری مواد غذایی ، کار با شیمیایی
دریچه
دریچه های خرج کردن ساده و باهوش هستند. آنها از یک لوله یا آستین انعطاف پذیر استفاده می کنند که برای کنترل جریان فشرده می شود. این مانند فشار دادن یک شیلنگ باغ برای متوقف کردن جریان آب است.
خوب برای:دست زدن به مایعات ضخیم با ذرات ، کم هزینه
خوب نیست:نرخ جریان زیاد ، استفاده طولانی مدت (آستین از بین می رود)
مورد استفاده در:عملیات معدن ، تصفیه فاضلاب ، دوغاب دستگیره
دریچه های حرکت چرخشی
این دریچه ها با چرخاندن قطعات برای کنترل جریان کار می کنند.
دریچه های توپ
دریچه های توپ دارای یک توپ با سوراخ در داخل بدنه دریچه هستند. هنگامی که توپ را می چرخانید ، سوراخ یا با لوله (باز) یا به سمت پهلو می چرخد (بسته). آنها سریع ، قابل اعتماد و آسان برای کار هستند.
خوب برای:عملکرد سریع/خاموش ، کاهش فشار کم ، ماندگار
خوب نیست:کنترل دقیق جریان ، دست زدن به مایعات با ذرات
مورد استفاده در:فرآوری شیمیایی ، صنعت نفت و گاز ، تصفیه آب
ویژگی خاص:می تواند فشارها را تا 2،250 psi و درجه حرارت تا 550 درجه فارنهایت تحمل کند
دریچه های پروانه
دریچه های پروانه دارای یک دیسک مسطح هستند که مانند بال پروانه می چرخد. هنگامی که دیسک به موازات لوله است ، جریان بدون محدودیت است. هنگامی که عمود می شود ، جریان متوقف می شود.
خوب برای:لوله های بزرگ ، کم هزینه ، کار سریع
خوب نیست:کنترل دقیق ، برنامه های فشار قوی
مورد استفاده در:توزیع آب ، سیستم های گرمایش و سرمایش ، نیروگاه ها
دریچه های پلاگین
دریچه های پلاگین از یک پلاگین استوانه ای یا مخروطی شکل استفاده می کنند که برای باز کردن یا بسته شدن پورت ها در بدنه دریچه می چرخد. آنها آب بندی عالی را ارائه می دهند و می توانند برنامه های سخت را کنترل کنند.
خوب برای:خاموش شدن محکم ، دست زدن به مایعات ضخیم یا ساینده
خوب نیست:برنامه هایی که نیاز به نیروی عملیاتی کم دارند
مورد استفاده در:صنعت نفت و گاز ، فرآوری شیمیایی
دریچه های کنترل جریان تخصصی
دریچه های کنترل جریان پنوماتیک
این دریچه ها از هوای فشرده شده برای کار سریع و دقیق استفاده می کنند. آنها مانند داشتن ربات کنترل شیر شما - سریع و دقیق.
بهترین برای:برنامه هایی که نیاز به زمان پاسخ سریع دارند
زمان پاسخ:0.1 تا 1 ثانیه
مورد استفاده در:ساخت خودکار ، خطوط مونتاژ
دریچه های کنترل جریان الکترونیکی
این دریچه های پیشرفته از سیگنال های الکترونیکی برای کنترل فوق العاده دقیق استفاده می کنند. آنها را می توان توسط رایانه ها کنترل کرد و در سیستم های خودکار ادغام شد.
بهترین برای:برنامه هایی که نیاز به دقت شدید دارند
ویژگی خاص:می تواند جریان را در دقت 1 میلی لیتر در دقیقه کنترل کند
مورد استفاده در:دستگاه های پزشکی ، تجهیزات علمی ، سیستم های اختلاط گاز
دریچه های کنترل جریان هوشمند
جدیدترین نوع دریچه ای که شامل سنسورها و اتصال به اینترنت است. این دریچه ها می توانند خود را رصد کنند ، پیش بینی کنند که در هنگام نیاز به نگهداری نیاز دارند و از راه دور کنترل می شوند.
بهترین برای:امکانات خودکار مدرن
ویژگی های خاص:نظارت بر خود ، نگهداری پیش بینی کننده ، کنترل از راه دور
مورد استفاده در:کارخانه های هوشمند ، سیستم های اتوماسیون ساختمان
انتخاب شیر مناسب
انتخاب شیر کنترل جریان مناسب مانند انتخاب ابزار مناسب برای یک کار است. در اینجا موارد اصلی در نظر گرفته شده است:
الزامات جریان
به این فکر کنید که چقدر سیال برای حرکت از طریق سیستم خود نیاز دارد. اطمینان حاصل کنید که دریچه می تواند حداکثر جریان شما را (که معمولاً برای 90 ٪ باز طراحی شده است) ، حداقل جریان (حدود 20 ٪ باز) و جریان عملیاتی عادی (50-70 ٪ باز) انجام دهد.
شرایط فشار
در نظر بگیرید که دریچه با چه فشار روبرو خواهد شد. برخی از دریچه ها فشار بیشتری را بهتر از سایرین تحمل می کنند.
چه نوع سیال؟
مایعات مختلف به دریچه های مختلفی احتیاج دارند:
مواد شیمیایی خورنده:از دیافراگم یا دریچه های مخصوص توپ استفاده کنید
مایعات ضخیم با ذرات:از دریچه های خرج یا دیافراگم استفاده کنید
برنامه های تمیز (غذا ، دارو):از دیافراگم یا دریچه های توپ بهداشتی استفاده کنید
بخار با دمای بالا:از دریچه های گلوب استفاده کنید
الزامات کنترل
به این فکر کنید که دقیقاً چقدر نیاز به کنترل جریان دارید:
کنترل خطی:برای سیستم های کنترل سطح مفید است
کنترل درصد برابر:برای کنترل دما و فشار مفید است
افتتاح سریع:خوب برای سیستم های ایمنی
مشکلات و راه حل های مشترک
نشت داخلی
مشکل:در هنگام بسته شدن شیر ، نشت مایعات از طریق
علل:مهر و موم های فرسوده ، خاک در دریچه ، صندلی های آسیب دیده
راه حل ها:مهر و موم ها را بازرسی و تعویض کنید ، شیر را تمیز کنید ، قطعات آسیب دیده را تعویض کنید
پاسخ آهسته
مشکل:دریچه برای باز یا بسته شدن خیلی طولانی طول می کشد
علل:مشکلات محرک ، فشار کم هوا/هیدرولیک
راه حل ها:محرک را بررسی کنید ، از فشار کافی اطمینان حاصل کنید
دقت کنترل ضعیف
مشکل:شیر دقیقاً جریان را کنترل نمی کند
علل:مشکلات سنسور ، نیاز به کالیبراسیون
راه حل ها:شیر را دوباره ارزیابی کنید ، عملکرد سنسور را بررسی کنید
کاربردهای صنعت
صنعت شیمیایی
از دریچه های کره و توپ استفاده می کند زیرا آنها در برابر خوردگی مقاومت می کنند و کنترل دقیقی را برای کنترل ایمن مواد شیمیایی خطرناک فراهم می کنند.
نفت و گاز
به دریچه های توپ و گلوب با فشار بالا نیاز دارد که می تواند شرایط و فشارهای شدید موجود در چاه های نفت و پالایشگاه ها را تحمل کند.
تصفیه آب
از شیرهای پروانه ای برای کاربردهای جریان بالا و مقرون به صرفه در سیستم های تصفیه و توزیع آب استفاده می کند.
مواد غذایی و دارویی
برای حفظ نظافت و جلوگیری از آلودگی به دیافراگم و دریچه های بهداشتی بهداشتی نیاز دارد.
هوا و فضا
از دریچه های سروو و سوزن دقیق برای کنترل سبک و با دقت بالا سیستم های هواپیما استفاده می کند.
روندهای آینده
صنعت دریچه دائما در حال بهبود است. در اینجا برخی از تحولات هیجان انگیز آورده شده است:
فناوری هوشمند
دریچه ها با سنسورهای داخلی ، اتصال به اینترنت و توانایی پیش بینی در هنگام نیاز به نگهداری باهوش تر می شوند.
مواد بهتر
مواد جدید و چاپ سه بعدی باعث می شود دریچه ها قوی تر ، سبک تر و مقاوم تر در برابر سایش و خوردگی باشند.
کارایی انرژی
طرح های جدید از انرژی کمتری استفاده می کنند و زباله های کمتری ایجاد می کنند و به شرکت ها در صرفه جویی در هزینه و محافظت از محیط زیست کمک می کنند.
امنیت سایبری
هرچه دریچه ها بیشتر به هم متصل می شوند ، ویژگی های امنیتی برای محافظت در برابر حملات سایبری اضافه می شوند.
نکات مربوط به نگهداری
مراقبت از دریچه های کنترل جریان برای نگه داشتن سیستم ها به راحتی مهم است:
بازرسی های منظم
دریچه ها را به طور مرتب برای نشت ، سایش و عملکرد مناسب بررسی کنید. ابتلا به مشکلات زود هنگام موجب صرفه جویی در هزینه می شود و از مشکلات بزرگتر جلوگیری می کند.
آنها را تمیز نگه دارید
دریچه های تمیز به طور مرتب ، به خصوص هنگام کار با مایعات کثیف یا خورنده. خاک و ساخت و ساز می تواند باعث شکست دریچه ها شود.
کالیبراسیون
برای حفظ کنترل دقیق ، به صورت دوره ای تنظیمات شیر را بررسی و تنظیم کنید.
پایان
دریچه های کنترل جریان مؤلفه های اساسی هستند که سیستم های صنعتی را با خیال راحت و کارآمد نگه می دارند. از دریچه های ساده دروازه که فقط جریان و خاموش کردن جریان را روشن می کنند ، گرفته تا دریچه های هوشمند پیچیده ای که می توانند خود را رصد کنند ، یک نوع شیر برای هر برنامه وجود دارد.
نکته اصلی موفقیت درک آنچه هر نوع دریچه به بهترین وجه انجام می دهد و تطبیق آن با نیازهای خاص شما است. نیازهای جریان ، شرایط فشار ، نوع سیال و نیازهای کنترل خود را هنگام انتخاب خود در نظر بگیرید.
با پیشرفت فناوری ، دریچه ها باهوش تر ، کارآمدتر و قابل اطمینان تر می شوند. این که آیا شما یک مهندس در حال طراحی یک سیستم جدید هستید ، یک تکنسین تعمیر و نگهداری که در حال اجرا است ، یا یک دانش آموز در مورد سیستم های صنعتی ، درک شیرهای کنترل جریان به شما کمک می کند تا تصمیمات بهتری بگیرید و مشکلات را به طور مؤثر حل کنید.
به یاد داشته باشید ، شیر مناسب در کاربرد مناسب می تواند باعث صرفه جویی در انرژی ، بهبود ایمنی و کاهش هزینه های نگهداری شود. برای درک گزینه های خود وقت بگذارید و هنگام تصمیم گیری مهم با متخصصان دریچه دریغ نکنید.
مرجع سریع: راهنمای انتخاب شیر
کاربرد | بهترین نوع دریچه | چرا |
---|---|---|
کنترل روشن/خاموش | دروازه یا دریچه توپ | عمل سریع ، خاموش شدن محکم |
کنترل دقیق جریان | دریچه سوزن یا سوزن | قابلیت پرتاب عالی |
مواد شیمیایی خورنده | شیر دیافراگم | جداسازی سیال ، مقاومت شیمیایی |
خطوط آب بزرگ | دریچه | مقرون به صرفه برای لوله های بزرگ |
دوتایی/ذرات | سوپاپ | مواد ساینده را به خوبی کنترل می کند |
برنامه های پیشرفته | دریچه الکترونیکی/هوشمند | کنترل دقیق ، اتوماسیون آماده است |
غذا/داروخانه | دیافراگم/توپ بهداشتی | عملیات بهداشتی |
با درک این اصول ، شما برای انتخاب ، کار و حفظ دریچه های کنترل جریان در هر کاربرد صنعتی مجهز خواهید بود.