تفاوت شیرهای خطی و پنوماتیک

تفاوت شیرهای محرک خطی و پنوماتیک

در مقالات قبلی سایت درباره شیر های برقی خطی و شیر های پنوماتیک و انواع شیرها صحبت کردیم. امروز هدف ما از انتشار این مقاله بیان کردن تفاوت شیرهای محرک خطی و پنوماتیک است. در ادامه با ما همراه باشید.

حتما بخوانید:

شیر پنوماتیک چیست؟

آشنایی با انواع شیرآلات صنعتی

آشنایی با شیر های صنعتی

شیرها دستگاه های مکانیکی میباشند. وظیفه شیرها کنترل کردن فشار و جریان درون یک سامانه و یا فرآیند است. شیرها یکی از اجزای اصلی و ضروری یک سیستم پایپینگ هستند که وظیفه انتقال سیالات مانند مایعات و گاز ها و بخار و… را به عهده دارند.

این شیر ها معمولا در سیستم ‌های فرآیندی جایگاه‌های نفت و گاز، چاه‌ های نفت، صنایع شیمایی و پتروشیمی، پالایشگاه‌ ها و نیروگاه ‌ها و کارخانجات و… برای کنترل و مدیریت مایعات سیال استفاده می ‌شوند.

عملکرد یک شیرِ کنترل به این صورت است که با استفاده از یک محرک (actuator) و یک مستقرکننده (positioner) میتواند با توجه به سیگنال‌ هایی که از کنترل ‌گر دریافت میکند (زمان کنترل)، جریان را کنترل کند.

شیرهای کنترل، اطلاعات را از سنسورها و فرستنده ‌های بخش های مختلف در یک لوپ کنترل دریافت می‌کند و از این داده‌ ها برای کنترل پارامتر سیال، پردازش می‌ شود. شیرها عضو ضروری از هر سیستم لوله ‌کشی می باشند که مایعات، گازها، بخارات، دوغاب و مخلوطی از مایعات و فازهای مایع و گازی سیالات مختلف را انتقال می ‌دهند. وظیفه شیرها را می توان موارد زیر دانست:

1. توقف و شروع جریان
2. کنترل جهت جریان
3. کاهش یا افزایش جریان
4. رهایی یک خط از فشار مشخص
5. تنظیم جریان یا فشار

حتما بخوانید: تجهیزات پایپینگ چیست؟ انواع آن

انواع شیرهای صنعتی

تقسیم ‌بندی انواع شیر صنعتی (valve) بر اساس معیارهای مختلفی مانند عملکرد ولو در سیستم، منبع انرژی عملگر، مکانیزم حرکت المان مسدود کننده، اتصالات و نوع المان مسدود کننده انجام می شود. با توجه به اساس مختلف تقسیم بندی، انواع ولو را بر اساس پارامتر های مختلف مشاهده میکنید.

مطلب مرتبط: شیر برقی چیست؟ کاربرد آن

براساس:

مکانیزم حرکت المان مسدود کننده جریان

• شیر خطی:
  • 1. با عملگر دورانی
  • 2. با عملگر محوری
• شیر دورانی:
  • 1. با چرخش یک چهارم یا 90 درجه
  • 2. با چرخش بیشتر یا کمتر از 90 درجه

عملکرد در سیستم:

• شیر ایزوله یا شیر ایزولاسیون
• شیر کنترل یا شیر تنظیم کننده
• شیر بدون بازگشت
• شیر اطمینان یا شیر ایمنی
• شیر با عملکرد ویژه

نوع اتصالات:

• شیر رزوه ای یا شیر پیچی
• شیر جوشی
• شیر فلنج دار
• شیر ساکت ولد
• شیر ویفری و شیر لاگ

مکانیزم عملگر:

• شیر دستی
• شیر خودکار
• شیر دارای منبع تغذیه

نوع المان مسدود کننده:

• شیر کشویی
• شیر پیستونی
• شیر توپی
• شیر سماوری
• شیر دیافراگمی
• شیر سوزنی
• شیر پروانه ای
• شیر کروی
• شیر تخلیه کننده فشار
• شیر یک‌ طرفه

شیرهای خطی

شیرهای حرکت خطی از یک بخش متحرک که در یک خط مستقیم حرکت میکند تشکیل شده است که جریان را قطع می کند. بخش مسدود کننده جریان شیر خطی می تواند یک دیسک یا مواد قابل انعطاف مانند دیافراگم باشد.

شیرهای محرک خطی نسبت به دیگر شیرها کندتر عمل می کنند اما از دقت و پایداری بهتر و بیشتری در بخش مسدود کننده جریان برخوردار هستند. در مقابل، شیرهای حرکتی چرخشی باعث چرخش یک دیسک یا لغزش آن حول لولایی که دیسک را نگه داشته است می شود.

چرخش 90 درجه گردن ولو در شیرهایی با ربع چرخش، در شیرهای کاملاً باز یا کاملاً بسته کاربرد دارد، عملکرد شیر ربع چرخشی بسیار سریعتر از شیرهای محرک خطی است زیرا 90 درجه چرخش سریع را ممکن میسازد. بعضی از شیرهای چرخشی به نام شیر ربع چرخشی نیز معروف هستند. تا اینجا با شیر های محرک خطی آشنا شدیم حالا وقت بررسی شیرهای پنوماتیکی فرا می رسد. با ما همراه باشید.

شیرهای پنوماتیکی

شیر پنوماتیک یکی از اجزای مهم در سیستم های پنوماتیک می باشد. وظیفه ی آن کنترل و تنظیم سیال (هوای فشرده) است. سیستم های پنوماتیک یکی از انواع سیستم هایی است امروزه در صنایع مختلف استفاده می شود.

در این سیستم از هوای فشرده جهت تولید، انتقال و کنترل انرژی استفاده می شود. در مدارهای پنوماتیکی، شدت و مسیر فشردگی هوا به کنترل و بررسی نیاز دارد. شیر پنوماتیک این عمل را انجام می دهد. مزیت استفاده از پنوماتیک این است که از هدر رفت انرژی های بازگشت ناپذیر جلوگیری میشود.

مطالب مرتبط:

پنوماتیک چیست؟

تجهیزات و متعلقات پنوماتیک

شیر پنوماتیک شیری است که با اعمال نیرو به آن می توان مسیر هوا را تغییر داد یا آن را قطع و یا وصل کرد. در واقع شیرهای پنوماتیک واحد کنترل کننده سیستم های پنوماتیکی هستند.

از دیگر وظایف این شیر ها می توان به کنترل سرعت، فشار و دبی هوای عبوری در سیستم های پنوماتیک اشاره کرد. گاها اعمال نیرو به شیر پنوماتیک بصورت دستی انجام می شود اما نمونه های برقی آن نیز در بازار وجود دارند.

در شیر های پنوماتیکی برقی کاربر با اعمال جریان الکتریکی، اقدام به کنترل و تحریک شیر می کنند. این مدل را شیر برقی پنوماتیکی نیز نامیده میشود. با اعمال جریان الکتریکی در این شیر برقی پنوماتیکی “بوبین” آن خاصیت آهن ربایی پیدا می کند و نیروی لازم جهت تغییر وضعیت شیر پنوماتیک را ایجاد می کند.

حتما بخوانید: سلونوئید یا بوبین چیست؟

انواع شیرهای پنوماتیک

مطلب مرتبط: انواع شیر های پنوماتیک کدامند؟

انواع شیرهای پنوماتیک عبارت اند از:

• کنترل جهت
• کنترل فشار
• کنترل جریان
• پروپرشنال
• ماژولار

در ادامه هر یک از انواع شیر های پنوماتیک را مخترصا شرح خواهیم پرداخت.

شیرهای پنوماتیک کنترل جهت(Directional Control Valve):

شیرهای پنوماتیک کنترل جهت از طریق باز و یا بستن مسیر جریان، دبی خروجی را کنترل می کنند. در نتیجه از این طریق می توان جهت حرکت شفت یا میله جک را هم کنترل کرد. به طور کلی این نوع شیر ها به دو دسته ی شیر های وصل و قطع جریان و یکسو کننده جریان تقسیم می شود.

این نوع از شیرها که از نام آن ها نیز مشخص است، وظیفه قطع و وصل جریان را عهده دار می باشد و شیر های یکسو کننده نیز جریان را در یک سو عبور داده و در جهت دیگر به جریان اجازه عبور نمی دهند. خود شیر های کنترل جهت نیز بر اساس تعداد ورودی و خروجی سیال تقسیم بندی میشوند:

• شیر کنترل جهت دار دو طرفه (Two-Way directional control valve)
• شیر کنترل جهت دار سه طرفه (Three-Way directional control valve)
• شیر کنترل جهت دار چهار طرفه (Four-Way directional control valve)
• شیر آفست فنری (Spring offset valve)

شیرهای پنوماتیک کنترل فشار (Pressure Control Valve):

از شیر های کنترل فشار پنوماتیک به منظور تنظیم فشار مخزن استفاده می شود. در واقع به کمک این نوع از شیر ها میتوان فشار ثابتی را در کل سیستم حفظ کرد. این شیر های کنترل فشار یک فنر دارند که با تنظیم آن فنر، روی فشار خاصی کار می کنند.

اگر فشار کاری از حد تعریف شده برای فنر بالاتر برود، باعث جمع شدن فنر شده و در نهایت مابقی سیال تخلیه خواهد شد. به این ترتیب فشار سیستم کنترل می شود. این نوع شیرها در اصل با ثابت نگه داشتن فشار (فارغ از هر نوع نوسان ایجاد شده) در سیستم فشار ثابتی را مهیا میکنند. این مدل شیر های پنوماتیک نیز خود تقسیم بندی دارند که به شرح زیر است.

• شیر محدود کننده فشار (pressure limiting valve)
• شیر تنظیم کننده فشار (pressure regulator)
• شیر تابع فشار (pressure sequence valve)

شیرهای پنوماتیک کنترل جریان (Flow Control Valve):

این نوع از شیرها با ایجاد گلوگاهی در یک جهت خاص در سیستم، مسیر عبور هوا را افزایش یا کاهش می دهد و در نتیجه موجب کنترل جریان هوا خواهد شد. این نوع از شیر ها را طبق طراحی سیستم می توان بر روی سیلندر و یا در نقاط مختلف مدار پنوماتیک نصب کرد.

تفاوت شیر های پنوماتیکی با سایر انواع شیر ها از لحاظ عملکرد:

وظیفه‌ ی باز یا بسته کردن شیرهای کنترل اتوماتیک و موقعیت ‌دهنده‌ های سوپاپ را محرک ‌های هیدرولیکی، الکتریکی یا پنوماتیک بر عهده دارند و این کار را با کمک یک شیر کنترل ‌کننده انجام می‌ دهند که می‌ تواند درجه ‌ی باز شدن شیر و تنظیم آن را تعیین کند. این شیرهای تعدیل ‌کننده بر اساس خروجی دلخواه در موقعیت ‌های مختلفی از کاملا باز تا کاملا بسته قابلیت تنظیم کردن دارند.

برای شیرهای فعال با هوا (شیر کنترل پنوماتیکی) تنها چیزی که لازم است، یک منبع هوای فشرده است. این مدل شیر کنترلی به دلیل ساده بودن یکی از رایج ‌ترین انواع مورد استفاده می‌ باشد.

حتما بخوانید: کاربرد محرک هیدرولیک چیست؟

این در حالی است که دیگر انواع شیرها مانند شیر الکتریکی نیاز به منبع تغذیه و کابل اضافی دارند. شیرِ های کنترل هیدرولیک نیز به منبع فشار بالا و همینطور خطوط برگشت برای سیال هیدرولیک و سیال نیاز دارد. سیگنال‌ های کنترل جریان پنوماتیک معمولا در محدوده‌ی فشار 3 الی 15 psi کار میکنند. (برای صنعت و شیر های برقی، یک سیگنال الکتریکی 4 تا 20 میلی ‌آمپر و همینطور 0-10 ولت برای سیستم‌های HVAC نیاز است.)

نکات مهمی که هنگام خرید شیر پنوماتیک باید توجه کرد:

• تعداد پورت های ورودی و خروجی
• موقعیت سوپاپ
• مکانیسم باز و بسته شدن پورت ها
• تعداد مسیرهای جریان
• توجه به استانداردهای ساخت و تولید شیر
• نوع شیر پنوماتیک

امروزه شرکت های بزرگی انواع تجهیزات پنوماتیک و هیدرولیک را تولید می کنند. عواملی مانند برند، کیفیت تولید، نوع شیر و استانداردهای آن قیمت شیر های متفاوت را تعیین می کنند. از معروف ترین برندهای تولید کننده این محصولات می توان به شیر پنوماتیک نورگرن، فستو، اسکو، متال ورک، ایرتک، رکسروت و… اشاره کرد.

برای کسب اطلاعات بیشتر و آگاهی از قیمت هر شیر میتوانید به سایت  فروشگاهی ما مراجعه نمایید. همچنین جهت دریافت مشاوره رایگان میتوانید فرم درخواست مشاوره را کامل نمایید تا در کمترین زمان ممکن با شما تماس بگیریم.