کنترل ولو چیست؟ معرفی مکانیسم های تنظیم جریان، فشار و دبی در سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک
انواع کنترل ولو که با نام شیر کنترلی نیز شناخته می شود، یک شیر اتوماتیک است که به عنوان یکی از تجهیزات اصلی در حوزه ابزار دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرد. وظیفه و ویژگی اصلی کنترل ولو، تنظیم و کنترل دقیق میزان جریان عبوری یک سیال (اعم از گاز، مایع یا بخار) است. این تنظیم جریان به منظور کنترل سایر متغیرهای فرایندی مهم نظیر فشار، دما و سطح سیال صورت می‌پذیرد. عملکرد کنترل ولو توسط یک عملگر انجام می‌شود که سیگنال‌های لازم را از یک سیستم کنترل دریافت می‌کند. شیر کنترلی جزء حیاتی حلقه‌های کنترل در صنایع مختلف بوده و برای حفظ شرایط مطلوب فرایند به کار می‌رود.
برای مشاوره با کارشناسان ما و دریافت اطلاعات بیشتر با ما در ارتباط باشید
عملکرد شیر کنترل چگونه است؟
عامل موثر بر عملکرد کنترل ولو چیست؟ عملکرد شیر کنترل به منظور تنظیم دقیق متغیرهای فرایندی مانند جریان، فشار، دما و سطح سیالات مانند كنترل ولو تدریجی صورت می‌گیرد. این فرایند با دریافت یک سیگنال کنترلی از یک کنترلر آغاز می شود. کنترلر با تحلیل داده ها، سیگنالی را به اکچویتور ارسال می کند. اکچویتور نیروی لازم برای حرکت ولو را تامین می‌کند که این حرکت، موقعیت پلاگ را تغییر می دهد. در اکچویتورهای پنوماتیکی، فشار هوا بر دیافراگم در مقابل فنر عمل کرده و حرکت ایجاد می کند.
تغییر موقعیت پلاگ، میزان عبور سیال و در نتیجه، متغیر های فرایندی را تنظیم می‌کند. اختلاف فشار موجود در سیستم نیز بر عملکرد شير كنترلى تاثیرگذار است. به طور خلاصه، عملکرد شیر کنترل بر اساس یک حلقه کنترلی بسته برای حفظ مقدار مطلوب متغیرها انجام می شود.
آنچه باید درباره اینکه کنترل ولو چیست بدانید!
اجزای اصلی شیر کنترلی کدامند؟
وظیفه اجزای “کنترل ولو چیست”؟ اجزای اصلی شیر کنترلی شامل موارد زیر می‌باشند:
- عملگر (اکچویتور): این بخش وظیفه تامین نیروی لازم برای حرکت دادن استم در شیر گلوب ولو و در نتیجه تنظیم میزان جریان سیال را بر عهده دارد.
- بدنه: محفظه‌ای است که تمامی اجزای داخلی شیر مانند پلاگ و سیت در آن قرار می‌گیرند و مسیر عبور سیال را تشکیل می‌دهد. بونت نیز قسمتی از بدنه است که امکان دسترسی به اجزای داخلی را فراهم می‌کند.
- پوزیشنر: این وسیله با تنظیم دقیق فشار هوا یا سیگنال الکتریکی ورودی به عملگر، اطمینان حاصل می‌کند که شیر در موقعیت صحیح قرار گرفته است.
- تریم: مجموعه‌ای از قطعات داخلی شیر که مستقیماً با سیال در تماس هستند و شامل پلاگ، سیت و استم می‌شوند.
- پلاگ: قطعه‌ای متحرک درون شیر که با نشستن بر روی سیت، جریان سیال را مسدود یا تنظیم می‌کند.
- سیت: نشیمنگاهی ثابت درون بدنه شیر که پلاگ بر روی آن قرار می‌گیرد و عمل آب‌بندی را انجام می‌دهد.
- استم: میله‌ای که عملگر را به پلاگ متصل می‌کند و حرکت عملگر را به پلاگ منتقل می‌نماید.
- دیافراگم: در برخی از عملگرهای پنوماتیکی، این قطعه انعطاف پذیر عملکردی مشابه شير سوزنى روغن داغ آکاردئونی با دریافت فشار هوا حرکت کرده و نیروی لازم برای باز و بسته شدن شیر را فراهم می‌کند.
- فنر: در عملگرهای پنوماتیکی، فنر نیروی مخالف را برای بازگرداندن شیر به حالت اولیه پس از قطع سیگنال فراهم می‌کند.
- یوک: ساختاری که عملگر را به بدنه شیر متصل می‌کند و استحکام لازم را برای عملکرد شیر فراهم می‌آورد.
- پکینگ: به منظور جلوگیری از نشتی سیال در اطراف استم و محل اتصال قطعات از پکینگ استفاده می‌شود.
کاربردهای کنترل ولو چیست؟
کاربرد کنترل ولو چیست؟ کاربردهای کنترل ولو بسیار متنوع بوده و در صنایع گوناگون نقش حیاتی ایفا می‌کنند. در جدول زیر کاربرد های کنترل ولو ذکر شده است.
| کاربرد | توضیحات |
| کنترل جریان سیالات | تنظیم دقیق میزان عبور مواد برای بهینه سازی فرآیندهای صنعتی. |
| کنترل فشار | مدیریت فشار در سیستم های لوله کشی و مخازن تحت فشار. |
| کنترل دما | حفظ دمای مطلوب در فرآیندهای حرارتی و صنعتی. |
| کنترل سطح مایعات | تنظیم دقیق سطح سیالات در مخازن و تانک ها. |
| صنایع پرکاربرد | نفت و گاز، شیمیایی، دارویی، غذایی و تاسیسات تصفیه آب. |
| اهمیت کلیدی | تامین دقت و قابلیت اطمینان بالا در کنترل متغیرهای فرایندی. |
انواع کنترل ولو کدامند؟
انواع کنترل ولو بر اساس نوع عملکرد و ساختارشان دسته‌بندی می‌شوند.
از لحاظ عملکرد
- از نظر عملکردی، می‌توان به شیر کنترل فشار (PCV) که وظیفه تنظیم فشار را بر عهده دارد
- شیر کنترل جریان (FCV) که میزان عبور سیال را کنترل می‌کند
- شیر کنترل سطح (LCV) که سطح مایعات را تنظیم می نماید
- شیر کنترل دما (TCV) که دمای سیالات را کنترل می‌کند.
از لحاظ ساختار
- از نظر ساختاری و نوع بدنه، کنترل ولو گلوب به عنوان یکی از پرکاربردترین انواع، کنترل ولو پروانه ای مشابه آبنماى مغناطيسى با قابلیت ایجاد افت فشار کم و کنترل ولو توپی با عملکرد سریع در قطع و وصل جریان وجود دارند.
از لحاظ حرکت
- بر اساس نوع حرکت قطعه مسدود کننده جریان، شير تقليل فشار حرکت خطی و شیر با حرکت دورانی نیز از انواع کنترل ولو به شمار می‌روند. این تنوع در انواع شیر کنترلی امکان انتخاب مناسب‌ترین گزینه برای کاربردهای مختلف صنعتی را فراهم می سازد.
متریال تشکیل دهنده کنترل ولو چیست؟
متریال تشکیل دهنده کنترل ولو بر اساس نوع سیال عبوری و شرایط کاری فرآیند انتخاب می‌شوند. از جمله متداول ترین مواد مورد استفاده در ساخت بدنه و اجزای داخلی این شیر ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
فولاد کربنی اشاره کرد که به دلیل استحکام مناسب، کاربرد فراوانی دارد. برای شرایط سخت‌تر که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و فشار بالاتر است، فولاد کروم مولیبدن به کار می‌رود که از فولاد کربنی قوی‌تر است. در صنایعی که بهداشت و مقاومت در برابر خوردگی بسیار حائز اهمیت است، مانند صنایع غذایی و دارویی، فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) به عنوان گزینه‌ای ایده‌آل مورد استفاده قرار می‌گیرد. در برخی کاربردها با دما و فشار پایین‌تر، نظیر صنایع آب و فاضلاب، ممکن است از چدن و چدن داکتیل نیز در ساخت کنترل ولو استفاده شود. انتخاب صحیح متریال تشکیل دهنده نقش مهمی در طول عمر و عملکرد بهینه شیر ایفا می‌کند.
کاربرد پوزیشنر در شیر کنترلی چیست؟
پوزیشنر در کنترل ولو یک دستگاه مهم است که برای اطمینان از قرارگیری دقیق شیر در موقعیت مورد نظر به کار می‌رود. این وسیله یک سیگنال الکتریکی یا سیگنال پنوماتیکی را از سیستم کنترل دریافت می‌کند. پوزیشنر با مقایسه موقعیت فعلی شیر با سیگنال دریافتی، میزان فشار هوای ارسالی به اکچویتور را تنظیم می‌کند. این تنظیم دقیق فشار هوا باعث می‌شود که شیر به طور صحیح باز یا بسته شده و میزان جریان سیال به دقت کنترل شود. پوزیشنر معمولاً بر روی یوک یا بدنه اکچویتور نصب می‌شود و نقش کلیدی در بهبود دقت و کارایی کنترل ولو ایفا می‌کند. استفاده از پوزیشنر در بهترین شیر کنترلی، عملکرد قابل اطمینان و دقیق شیرهای کنترلی را تضمین می نماید.
انواع کنترل ولو از نظر نوع اکچویتور کدامند؟
مدل های مختلف کنترل ولو از نظر نوع اکچویتور به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- اکچویتور پنوماتیکی: این نوع اکچویتورها با استفاده از فشار هوا عمل می‌کنند و به دلیل سادگی و هزینه پایین، بسیار رایج هستند. خود اکچویتورهای پنوماتیکی شامل انواع دیافراگمی که از فشار هوا بر روی یک دیافراگم برای ایجاد حرکت استفاده می‌کنند، پیستونی که با حرکت پیستون در یک سیلندر عمل می‌کنند، و دورانی که برای شیرهای با حرکت چرخشی مناسب هستند، می‌باشند.
- اکچویتور الکتریکی: این اکچویتورها با استفاده از یک موتور الکتریکی نیروی لازم برای باز و بسته کردن شیر را فراهم می‌کنند. از این نوع اکچویتور در مکان‌هایی که دسترسی به هوای فشرده محدود است، استفاده می‌شود.
- اکچویتور هیدرولیکی: در این نوع اکچویتورها از فشار مایعات هیدرولیک برای ایجاد نیروی مورد نیاز جهت عملکرد شیر استفاده می‌شود.
انتخاب نوع اکچویتور بستگی به عواملی نظیر سرعت پاسخ‌دهی مورد نیاز، میزان نیروی لازم، و در دسترس بودن منابع انرژی دارد.
