شیر برقی گاز چیست؟
شیر برقی گاز (Gas Solenoid Valve) یکی از تجهیزات حیاتی در سیستم های گازسوز صنعتی و تجاری است که وظیفه‌ی قطع و وصل خودکار جریان گاز را بر عهده دارد. این شیر الکترومکانیکی با دریافت فرمان از کنترل فاز مشعل، تابلو برق مشعل یا سیستم کنترل هوشمند احتراق، به صورت سریع و ایمن، مسیر عبور گاز را باز یا بسته می کند.
از مهم ترین ویژگی های شیر برقی گاز، نقش مستقیم آن در تأمین ایمنی فرایند احتراق، جلوگیری از نشتی گاز، و تنظیم دقیق دبی گاز ورودی به مشعل است. طراحی این شیر معمولاً به صورت Normally Closed (در حالت عادی بسته) انجام می شود؛ به این معنی که تا زمانی که جریان برق به بوبین (سیم پیچ مغناطیسی) نرسد، مسیر گاز مسدود است. با ارسال فرمان الکتریکی، پیستون داخل بوبین حرکت کرده و مسیر عبور گاز باز می شود.
شیر برقی های گاز بر اساس عملکرد در دو دسته شیر برقی گاز تک ضرب (Quick Opening) و شیر برقی گاز تدریجی (Slow Opening) تولید می شوند. در ادامه این مقاله به بررسی اجزا، انواع، مزایا، برندهای مطرح و نکات کلیدی خرید شیر برقی گاز مشعل می پردازیم.
اجزای اصلی شیر برقی گاز
شیرهای برقی گاز مشعل از اجزای مختلفی تشکیل می شوند که هر یک از این اجزا وظایفی دارند. در ادامه اجرای اصلی آن معرفی می شوند:
- بدنه (Body): بدنه شیر برقی گاز معمولاً از متریال مختلف ساخته می شود. این بخش قسمت های داخلی شیر را در برابر فشار گاز، دما و ضربات مکانیکی محافظت می کند.
- پورت ورودی و خروجی (Inlet/Outlet Port): دو بخش اصلی برای ورود و خروج گاز به سیستم است. اندازه ی پورت ها معمولاً بر اساس استاندارد DN (قطر نامی) در سایزهای مختلفی تولید می شود.
- بوبین / سلونوئید (Coil / Solenoid): بوبین، بخش الکترومغناطیسی شیر برقی گاز است که عملکرد اصلی قطع و وصل شیر را کنترل می کند. این قطعه از سیم مسی با عایق حرارتی بالا و یک هسته فولادی تشکیل شده است. زمانی که جریان برق از بوبین عبور می کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد شده و باعث حرکت پیستون درون محفظه می شود، در نتیجه مسیر گاز باز یا بسته خواهد شد.
- اوریفیس یا مجرای گاز (Orifice): اوریفیس مسیر فیزیکی عبور گاز از داخل شیر است که میزان جریان را تعیین می کند. قطر این مجرا مستقیماً بر روی ظرفیت عبور گاز (Kv) و فشار خروجی تأثیر دارد.
- فنر (Spring): فنر یکی از قطعات حیاتی مکانیکی شیر برقی است که وظیفه‌ی بازگرداندن پیستون و بسته نگه داشتن مسیر گاز را در حالت بدون برق (Normally Closed) دارد. وقتی جریان برق قطع می شود، نیروی فنر بلافاصله پیستون را به موقعیت اولیه بازمی گرداند تا مسیر بسته شود و از نشت گاز جلوگیری گردد.
عملکرد شیر برقی گاز مشعل چگونه است؟
عملکرد شیر برقی گاز مشعل بر اساس کنترل دقیق جریان گاز از طریق نیروی الکترومغناطیسی است. این تجهیز یکی از اجزای حیاتی سیستم های مشعل گازی محسوب می شود و وظیفه‌ی اصلی آن، قطع و وصل خودکار جریان گاز است. مکانیزم داخلی شیر برقی به گونه ای طراحی شده که در حالت عادی (قطع برق)، مسیر گاز بسته باقی می ماند تا از خطر نشت یا انفجار جلوگیری شود.
در زمان راه اندازی مشعل، مدار کنترل فرمان روشن شدن را ارسال کرده و برق به بوبین داخل شیر برقی می رسد. این بوبین با ایجاد میدان مغناطیسی، پیستون فلزی را به سمت بالا می‌کشد و مسیر عبور گاز را باز می کند.
در این لحظه جریان گاز به سمت نازل ها هدایت شده و با ایجاد جرقه، عمل احتراق و تشکیل شعله انجام می گیرد. تا زمانی که ولتاژ در بوبین برقرار باشد، شیر باز مانده و گاز به صورت پیوسته جریان دارد. به محض قطع برق یا دریافت سیگنال از سیستم ایمنی مشعل، میدان مغناطیسی از بین می رود و پیستون به کمک فنر برگشت، مسیر گاز را فوراً مسدود می کند.
برخی از شیرهای برقی گاز دارای قابلیت تنظیم میزان باز شدن و سرعت عبور گاز هستند. در این نوع، با استفاده از پیچ‌های تنظیم موجود در بخش بالایی و پایینی شیر، میتوان میزان دبی عبوری، حجم گاز ورودی و حتی سرعت رسیدن شعله به حالت پایدار را کنترل کرد. این ویژگی به بهینه سازی مصرف گاز و افزایش ایمنی در زمان روشن شدن اولیه مشعل کمک می کند.
نحوه تنظیم شعله مشعل با شیر برقی
برای تنظیم شعله مشعل گازی و کنترل حجم گاز عبوری از شیر برقی، لازم است این فرآیند با دقت و طبق دستورالعمل فنی انجام شود. در مرحله‌ی نخست، پس از تشکیل شعله اولیه، میتوان دبی عبوری گاز در وضعیت باز شیر برقی را از طریق پیچ آلنی زیر بدنه شیر تنظیم کرد. این کار باید به آرامی و پس از اطمینان از پایداری شعله انجام شود تا از بروز شوک یا نوسان در فشار گاز جلوگیری گردد.
همچنین برای تنظیم سرعت و حجم شعله‌ی اولیه، لازم است پیچ بالایی شیر برقی را مقدار کمی شل کرده و سپس در جهت ساعت گرد یا پادساعتگرد چرخاند. این تغییر باعث کنترل میزان گاز ورودی و سرعت رسیدن جریان به دبی نهایی می شود. با رعایت این مراحل و تنظیم دقیق دو پیچ فوق، میتوان شعله‌ای ایمن، پایدار و با راندمان احتراق بالا در مشعل گازی ایجاد کرد.
انواع شیر برقی گاز مشعل
شیرهای برقی گاز در سیستم های مشعل نقش کلیدی دارند و وظیفه‌ی آنها کنترل ایمن و دقیق جریان گاز به نازل احتراق است. این شیرها بر اساس نحوه باز شدن مسیر گاز و زمان واکنش در لحظه‌ی فعال شدن بوبین به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:
شیر برقی گاز تک ضرب (Quick Opening Solenoid Valve)
در این نوع شیر، با ارسال ولتاژ برق به بوبین، نیروی مغناطیسی حاصل باعث باز شدن آنی و کامل مسیر گاز می شود. در نتیجه در لحظه، گاز با حداکثر دبی وارد محفظه احتراق می گردد. مزایای این مدل به شرح زیر است:
- زمان باز شدن بسیار سریع (کمتر از ۱ ثانیه)
- مناسب برای تجهیزات با نیاز به پاسخ سریع مانند مشعل‌های فشار بالا
- طراحی ساده و دوام بالا در سیکل قطع و وصل مکرر
- کارکرد ایده‌آل در خطوط گاز صنعتی که نوسان فشار ندارند.
- کاربرد در مشعل های صنعتی با احتراق آنی و سیستم هایی که نیاز به باز شدن سریع گاز دارند.
شیر برقی گاز تدریجی (Slow Opening Solenoid Valve)
در مدل تدریجی، پس از دریافت فرمان الکتریکی، بوبین مسیر گاز را به‌آرامی و مرحله به مرحله باز می کند. این عملکرد باعث می شود که احتراق در مشعل به‌صورت نرم و بدون ضربه (Soft Ignition) انجام گیرد و از شوک فشار جلوگیری شود. مزایای این مدل:
- باز شدن تدریجی مسیر گاز در بازه زمانی ۳ تا ۶ ثانیه
- جلوگیری از نوسان فشار و صدا در فرآیند احتراق
- افزایش ایمنی و عمر مفید قطعات مشعل
- مناسب برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق شعله دارند
- کاربرد در مشعل های با چند مرحله احتراق (Two-Stage یا Modulating Burners)
در هر دو مدل Quick Opening و Slow Opening، عمل بسته شدن شیر در زمان قطع جریان برق بسیار سریع و کمتر از یک ثانیه انجام می شود. این ویژگی برای جلوگیری از نشت گاز و افزایش ایمنی سیستم احتراق حیاتی است. طبق استاندارد EN 161، تمام شیرهای برقی گاز باید در حالت Normally Closed (در حالت بی برق بسته) طراحی شوند تا در هنگام قطع برق یا افت ولتاژ، مسیر گاز به‌طور خودکار مسدود گردد.
مزایای استفاده از شیر برقی گاز
شیر برقی گاز، یکی از اجزای کلیدی در سیستم های احتراق صنعتی است که نقش مهمی در ایمنی، کنترل و بهینه سازی مصرف انرژی ایفا می کند. این تجهیز با عملکرد الکترومکانیکی دقیق، باعث می شود گاز در زمان مناسب و با دبی کنترل شده به مشعل برسد. استفاده از شیر برقی گاز در خطوط تغذیه مشعل، مزایای متعددی به همراه دارد که مهمترین آنها عبارتنداز:
- افزایش ایمنی سیستم احتراق با قطع سریع گاز هنگام قطع برق یا خطا
- کنترل دقیق دبی گاز برای بهبود کیفیت شعله و راندمان احتراق
- پاسخ سریع به فرمان برق و هماهنگی کامل با کنترلر مشعل
- جلوگیری از احتراق ناگهانی (ضربه‌ای) در مدل‌های تدریجی (Slow Opening)
- صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش آلاینده‌های خروجی دودکش
- نصب و نگهداری آسان به‌دلیل طراحی ماژولار و بوبین قابل تعویض
- دوام بالا در شرایط سخت صنعتی مانند دما، لرزش یا گرد و غبار
- قابلیت اتصال به سیستم های اتوماسیون و کنترل هوشمند (PLC / BMS)
- رعایت الزامات استاندارد EN 161 برای ایمنی دو مرحله‌ای در خطوط گاز
- افزایش طول عمر و پایداری عملکرد مشعل در چرخه‌های کاری مداوم
برندهای معتبر شیر برقی گاز
- شیر برقی گاز دانگز DUNGS
- شیر برقی گاز برهما BRAHMA
- شیر برقی گاز کروم شرودر KromSchroder
- شیر برقی گاز ماداس MADAS
- شیر برقی گاز الکتروگاز Elektrogas
- شیر برقی گاز ایرانی شکوه Shokouh
- شیر برقی گاز ستاک Setaak
نکات کلیدی خرید شیر برقی گاز مشعل
هنگام خرید شیر برقی گاز مشعل جهت انتخاب بهترین محصول به نکات فنی زیر توجه فرمایید:
- برند سازنده (ایرانی و خارجی)
- نوع شیر برقی (تک ضرب یا تدریجی)
- نوع اتصال (دنده ای یا فلنجی)
- ماکزیمم اختلاف فشار مجاز
- دمای فرآیندی
- سایز اوریفیس شیر و ضریب جریان Kv
- متریال (بدنه و اتصال و آب بندی)
- ولتاژ بوبین AC/DC (24، ۴۸، ۱۱۰، ۲۲۰ ولت)
- درجه حفاظتی بدنه (IP)
- تاییدیه های ضدانفجار (Ex، ATEX،CE)
شرکت تجهیز صنعت با بیش از دو دهه تجربه‌ی تخصصی در حوزه‌ی تأمین تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی، عرضه‌کننده‌ی مجموعه ای کامل از شیر برقی گاز مشعل از برندهای معتبر DUNGS (دانگز)، BRAHMA (برهما) و KROMSCHRODER (کروم شرودر) می باشد.
این محصولات با بالاترین سطح کیفیت و مطابق با استانداردهای روز اروپا ارائه شده و پاسخ‌گوی نیاز انواع سیستم‌های احتراق و کنترل گاز صنعتی هستند. برای خرید شیر برقی گاز و دریافت مشاوره تخصصی یا استعلام قیمت روز شیر برقی گاز مشعل، کارشناسان فروش ما آماده ی ارائه‌ی راهنمایی شما می باشند.
