شیر برقی پنوماتیک چیست
فهرست مطالب
انواع شیر برقی پنوماتیک دارای کاربردهای متعددی در صنایع مختلف هستند. اما این وسیله چیست، چگونه کار می‌کند و چه انواعی دارد. برای یافتن پاسخ این سوالات با این نوشته همراه ما باشید. یک شیر برقی از نیروی الکترومغناطیسی برای شروع و ادامه کار خود استفاده می‌کند. هنگامی که جریان الکتریکی از سیم‌پیچ برقی این شیر عبور می‌کند؛ یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که روش حرکت یک میله فلزی آهنی را تعیین می‌کند. این فرآیند اصلی در عملکرد یک شیر برقی است.
شیرهای برقی می‌توانند در دو حالت باز یا بسته باشند. در حالت باز (N/O) هنگامی که شیر برقی روی energized نباشد، شیر باز می‌ماند. در حالت بسته (N/C) هنگامی که شیر برقی روی energized نباشد، شیر بسته می‌ماند. از سویی شیر برقی پنوماتیک قطعه‌ای است که کار کنترل فشار، دبی، جهت، مقدار و باز و بسته کردن هوای ورودی را انجام می‌دهد.
چرا از شیر برقی پنوماتیک استفاده کنیم؟
شیرهای برقی نیاز به کنترل دستی یا پنوماتیکی مدار پنوماتیک را از بین می‌برند؛ و فقط به ورودی الکتریکی (و فشار هوا برای شیرهای هدایت شونده) نیاز دارند. این ویژگی برنامه‌ریزی و نصب آنها را در کاربردهای مختلف آسان می‌کند.
در واقع این ویژگی قابلیت اتوماتیک شدن کنترل جریان هوا یا هر گاز دیگری را در لوله‌های هر سیستمی فراهم می‌کند. البته شیرهای پنوماتیکی نیاز به نیروی محرکه‌ای برای کنترل هوا دارند. این نیروی محرکه می‌تواند دستی، مکانیکی یا پنوماتیکی (به کمک الکتریسیته) باشد. در نتیجه به شیرهایی که به کمک الکتریسیته این کار را انجام می‌دهند؛ شیر برقی پنوماتیک گفته می‌شود.
انواع شیر پنوماتیک چیست؟
شیر پنوماتیک را از نظر روش کار اهرم می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد. در زیر انواع شیر آلات پنوماتیک را معرفی بر اساس عملگر آنها معرفی کرده‌ایم.
شیر پنوماتیک الکترومغناطیسی
در این مدل، اهرم شیر به یک کویل یا همان سیم‌پیچ متصل است؛ که این سیم‌پیش از طریق یک جریان الکترومغناطیسی خارجی کنترل می‌شود. همچنین در این سیستم یک سنسور مسئول ارسال سیگنال برای دستور باز یا بسته شدن شیر است. در نهایت در صورت ارسال این سیگنال، سیم‌پیچ مدنظر با ایجاد یک نیروی الکترومغناطیسی قوی، اهرم شیر را حرکت داده و آن را باز یا بسته می‌کند.
شیر پنوماتیک پنوماتیکی
احتمالا تا اینجا متوجه شده‌اید که این تقسیم‌بندی‌ها بر اساس نیروی محرک اهرم شیر است. در این مدل جالب این عملکرد به کمک فشار هوا (یا هر گاز دیگر) داخل شیر انجام می‌شود. البته در اینجا نیز سیگنالی وجود دارد که توسط همان سنسور مدل قبلی تولید شده و دستور باز و بسته کردن را می‌دهد. با این تفاوت که باز یا بسته شدن اهرم شیر به کمک نیروی فشار هوای داخل لوله انجام می‌شود. در واقع هوای فشرده شده روی شیر نیرو ایجاد کرده و آن را باز می‌کند؛ و با توقف نیرو شیر بسته می‌شود.
شیر پنوماتیک مکانیکی
در نهایت این مدل ساده‌ترین شیر پنوماتیک موجود در بازار است؛ که چرخش اهرم و در نتیجه باز یا بسته کردن جریان هوا در آن به صورت دستی انجام می‌شود. در واقع این مدل شبیه‌ترین گزینه به شیرآلات رایج خانگی است.
نکته نهایی و مهم اینکه شیرهای برقی پنوماتیک را می‌توان بر اساس عملکرد نیز به مدل‌های کنترل جهت‌دار (شامل کنترل جهت‌دار دو طرفه، سه طرفه، چهار طرفه و آفست فنری)، کنترل فشار، کنترل جریان و یک‌سوکننده تقسیم‌بندی کرد.
شیر برقی پنوماتیک چگونه کنترل می‌شود؟
در ساده‌ترین سطح، شیر برقی را می‌توان با استفاده از کلید دستی روشن/خاموش کنترل کرد؛ که در برخی از کاربردها کافی است. با این حال در بیشتر موارد، کنترل پیچیده‌تری با استفاده از کارت کنترل مورد نیاز است. کارت‌های کنترل به‌صورت دیجیتالی سوپاپ‌ها را طوری تنظیم می‌کنند؛ که در فواصل زمانی معین کار کنند. همچنین می‌توان آنها را طوری برنامه‌ریزی کرد که وقتی شرایط خاصی وجود دارد؛ (برای مثال زمانی که سیگنالی از یک سنسور سنجش میزان فشار دریافت می‌کنند.) وضعیت شیر را کنترل کنند. شیرهای برقی را می‌توان توسط رایانه کنترل کرد. این کار ادغام آنها را در سیستم‌های پیچیده‌تر آسان می‌کند.
نحوه انتخاب شیر برقی
نوع شیر برقی مورد نیاز به عوامل مختلفی بستگی دارد. پاسخ سوالاتی از جمله اینکه فشار خط چقدر است؟، مقدار انرژی مورد نیاز را مشخص می‌کند. همچنین به شما می‌گوید که چه نوع شیری مورد نیاز است. همچنین پاسخ این سوال که شیر با چه سرعتی باید باز یا بسته شود؟، نکته دیگری است که در انتخاب انواع شیر برقی پنوماتیک اثر دارد.
همچنین اگر به شیر N/O یا N/C نیاز دارید؛ شیر باید متناسب با کاربرد آن باشد. مهم‌ترین نکته در این زمینه، تاثیر احتمالی قطع برق یا خرابی شیر است. در واقع باید بدانید که آیا در صورت وقوع این اتفاق، توقف جریان ایمن‌تر است یا ادامه دادن آن بهتر است.
همچنین اگر ملاحظات ایمنی وجود ندارد؛ باید در نظر داشته باشید که آیا خط در بیشتر مواقع باز خواهد بود یا در حالت بسته قرار دارد.
در واقع اگر یک خط لوله در اغلب اوقات در جریان باشد؛ احتمالا به یک شیر معمولا باز نیاز خواهید داشت. در حالی که برعکس آن درست باشد؛ یک شیر معمولا بسته مورد نیاز شما است. فراموش نکنید که داشتن انتخابی اشتباه در این زمینه می‌تواند منجر به افزایش هزینه‌های انرژی و کاهش دوام شیر برقی شود. در نهایت پاسخ به این سوال که میزان جریان مورد نیاز، اندازه خروجی‌ها و تعداد خروجی‌ها چقدر است؟ مانند هر شیر دیگری، مهم خواهد بود. در واقع این عوامل کاملا به عملکرد شیر و سیستمی که در آن یکپارچه شده بستگی دارد.
