شیرهای فرآیند و کنترل Process and Control Valves

شیرهای فرایند کنترل در سیستم های صنعتی یکی از تجهیزات مهم برای کنترل جریان، فشار و دمای سیالات هستند. در پالایشگاه ها، صنایع شیمیایی، نیروگاه ها از شیرهای فرایند کنترل استفاده می شود. شیر های فرایند کنترل از اجزای کلیدی در سیستم های صنعتی به حساب می آیند. عملکرد این شیر ها به صورت خودکار و نیمه خودکار است که به کمک سیگنال های کنترلی از سیستم های کنترل صنعتی تنظیم می شوند. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع شیر های فرایند کنترل و انواع آن ها در ادامه این مطلب همراه ما باشید.

شیر فرایند کنترل چیست؟

در سیستم های صنعتی برای کنترل جریان از شیر های فرایند کنترل  استفاده می شود. شیر های فرایند کنترل معمولا به طور خودکار یا نیمه خودکار عمل می کنند. از اجزای تشکیل دهنده شیر فرایند کنترل می توان به سیت و پلاگ، محرک، پوزیشنر، و سنسور های کنترلی اشاره کرد. از سیت و پلاگ برای باز و بسته کردن مسیر و کنترل جریان استفاده می شود. برای حرکت شیر (باز و بسته شدن آن )از نیروی محرک استفاده می شود. دقت عملکرد شیر را با کنترل موقعیت آن افزایش می دهند. با استفاده از سنسور و کنترلر ها داده مورد نیاز ارسال خواهد شد.

 معرفی انواع شیر های فرایند کنترلی

شیر های فرایند کنترلی برای قطع و وصل جریان مواد در فرایند های صنعتی طراحی شده اند. با توجه به مختلف بودن جریان سیال  شیر های فرایند کنترلی هم در انواع مختلفی طراحی و تولید شده اند. از انواع شیر های فرایند کنترلی می توان به شیر های گلوب، شیر دروازه ای، شیر توپ دار، شیر های چک و.. اشاره کرد.

 کاربرد شیر فرایند کنترل

ابزار دقیق شیر فرآیند کنترل در صنایع مختلفی از جمله: صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، نیروگاه ها، صنایع آب و فاضلاب، صنایع غذایی و دارویی، سیستم های تهویه HVAC مورد استفاده قرار می گیرند. از شیر های فرایند کنترلی در سیستم تهویه هوا برای کنترل جریان هوا و سیالات خنک کننده در چیلر ها و سیستم گرمایشی استفاده می شود.

 ویژگی و مزایای استفاده از شیر کنترل در صنعت

ساختار شیر فرایند کنترل به گونه ای است که استفاده از آن مزایای بسیاری را در صنایع مختلف دارد. از ویژگی و مزایای شیر کنترل در صنعت می توان به افزایش دقت در کنترل فرایند، کاهش مصرف انرِژی بهینه و افزایش بهره وری، ایمنی بالاتر در خطوط تولید، افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه های نگهداری، بهبود کیفیت محصول نهایی و .. اشاره کرد. بنابراین شیر های فرایند کنترلی جز تجهیزات حیاتی در اتوماسیون صنعتی به حساب می آیند. از دلایل محبوبیت شیر های کنترلی در صنایع مختلف می توان به افزایش بهره وری، کاهش هزینه و بهبود ایمنی اشاره کرد.

 شیر کنترلی کروی 2301

شیر کنترلی کروی از یک شیر دو راهه با عملکرد پنوماتیک تشکیل شده است. با استفاده از شیر کنترلی کروی کنترل دقیق جریان سیال در سیستم های صنعتی امکان پذیر است. بدنه شیر کنترلی کروی از جنس استیل ضد زنگ ساخته شده است. جنس استیل ضد زنگ شیر کنترلی سبب افزایش مقاومت و افزایش طول عمر شیر شده است. همچنین، مقادیر مختلف Kvs برای انواع پورت‌ها به واسطه قابلیت تعویض کیت تریم (trim kit) در دسترس است، که امکان تنظیم دقیق جریان را فراهم می‌کند. واحد کنترل این شیر می‌تواند به‌طور مستقیم و بدون نیاز به لوله‌کشی اضافی نصب شود، که این ویژگی نصب و راه‌اندازی آن را تسهیل می‌کند.

نحوه عملکرد شیر کنترل کروی

طراحی شیر کنترلی کروی به گونه ای است که برای کنترل انواع سیال ها در سیستم های صنعتی متفاوت مناسب است. نصب شیر کنترلی در سیستم لوله کشی برای کنترل دقیق جریان سیالات انجام می شود. نحوه عملکرد شیر کنترلی به گونه ای است که سیال از ورودی وارد بدنه شیر می شود و از مسیر داخلی عبور می کند. دیسک متحرکی که درون شیر تعبیه شده است به وسیله یک استم بالا و پایین می شود. استم نیز به یک  اکچویتور یا یک دسته اصلی متصل است که به حرکت دیسک کمک بسیاری می کند. دیسک با حرکت به سمت نشیمنگاه، مسیر عبور سیال را کم یا زیاد می‌کند. به دلیل مسیر جریان پیچیده در شیر کروی، مقداری افت فشار در سیستم ایجاد می‌شود. این افت فشار نسبت به سایر انواع شیرها (مانند شیر دروازه‌ای) بیشتر است. طراحی این شیر باعث می‌شود که بتوان جریان سیال را به صورت تدریجی و دقیق کنترل کرد. به همین دلیل در سیستم‌های کنترلی و تنظیمی بسیار پرکاربرد است. اجزای تشکیل دهنده شیر کنترل کروی عبارتند از :

بدنه (Body): قسمت اصلی که اجزای داخلی را در خود جای داده است.

دیسک (Plug): قطعه‌ای که مسیر جریان را تنظیم یا مسدود می‌کند.

استم (Stem): میله‌ای که دیسک را به اکچویتور یا هندویل متصل می‌کند.

نشیمنگاه (Seat): سطحی که دیسک بر روی آن قرار می‌گیرد تا جریان را مسدود کند.

اکچویتور (Actuator): مکانیزمی که به صورت دستی، برقی، بادی یا هیدرولیکی، حرکت استم را کنترل می‌کند.