کنترل ولو پنوماتیکی

توضیحات

کنترل ولو پنوماتیکی (Pneumatic Control Valve)، از محبوب ترین و پرکاربردترین انواع شیرآلات است که با استفاده از اکچویتور پنوماتیک به صورت اتومات و بدون نیاز به اپراتور و خطوط اضافی برق با سرعت بالایی مجرابند شیر را بسته یا باز می کند.

اکچویتور یا عملگر پنوماتیک که روی شیرآلات کنترلی نصب می شود فقط با نیروی فشار هوا عمل می کند و ميزان جريان سيال را در يك سيستم كنترل فرآیندی تنظيم می كند. این اکچویتورها همراه با کنترل ولوها نظیر شیر توپی، پروانه ای، شیر کروی یا گلوب و غیره به کار می روند.

شیرهای کنترل پنوماتیک اغلب به دلیل قابلیت اطمینان، زمان پاسخ سریع و مناسب بودن برای محیط های خطرناک یا انفجاری محبوبیت دارند. این شیرها معمولاً در صنایع مختلف جهت کنترل جریان مایعات، گازها یا بخار استفاده می شوند. در ادامه این مطلب به بررسی اجزا، انواع عملگرها، کاربرد، عوامل تاثیر گذار بر قیمت، خرید و فروش کنترل ولو پنوماتیکی می پردازیم.

کنترل ولو پنوماتیکی چیست؟

شیرآلات صنعتی وظایف مختلفی در سیستم پایپینگ برعهده دارند که از مهمترین آنها می توان به کنترل فشار، دما، جریان و دبی جریان اشاره کرد. به طور کلی شیرآلات صنعتی بر اساس عملکرد به سه گروه زیر تقسیم بندی می شوند:

• 1.شیرهایی که وظیفه قطع و وصل کردن کامل جریان را دارند مانند بال ولو یا شیر توپی (Ball Valve)، گیت ولو یا شیر دروازه ای (Gate Valve) و پلاگ ولو ها یا شیر سماوری یا (Plug Valve)
• 2.شیر هایی که وظیفه کنترل جریان را بر عهده دارند مانند شیرهای سوزنی (Needle Valves)، شیرهای کروی (Globe Valves) و شیرهای پروانه ای (Butterfly Valves) , شیرهای کنترلی (Control Valve)
• 3. شیر های یکطرفه که وظیفه جلوگیری از بازگشت سیال را دارند مانند چک ولوها (Check Valves)

 

کنترل ولو ها در دسته شیرآلاتی قرار می گیرند که وظیفه کنترل پارامترهای مختلف از جمله فشار، دما، جریان و سطح  سیالات را به عهده دارند. کنترل ولوهای پنوماتیکی می توانند کنترل بسیار دقیق و پاسخگوی جریان سیالات مختلف را ارائه دهند و برای کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق دارند مناسب می باشند.

کنترل ولوها بر اساس ویژگی ها و مشخصات فنی مختلف مانند نوع شیر، متریال، نوع اتصال، دما و فشار فرآیندی، نوع اکچویتور، سایز و ظرفیت Cv، تاییدیه ها و بسیاری موارد دیگر انتخاب می شوند. از برندهای معروف کنترل ولو در بازار ایران می توان به شرکت های زیر اشاره نمود:

• –شیر ترموستاتیک عیوض تکنیک
• -شیر پنوماتیک عیوض تکنیک
• -شیر اسپیراکس سارکو
• -شیر سامسون
• -شیر فیشر

اجزای اصلی کنترل ولو

رایج ترین شیرآلات کنترل که در سیستم های فرایندی به کار می روند، شیر های کنترلی (کنترل ولوها) هستند. شیرهای کنترلی با عملگر پنوماتیک ذاتاً ایمن هستند. زیرا نیازی به برق ندارند و تنها با استفاده از هوای فشرده شیرآلات را بسته یا باز می کنند.

اجزای اصلی تشکیل دهنده کنترل ولو پنوماتیک به شرح زیر است:

• بدنه (Valve Body): بدنه شیر به عنوان چارچوب اصلی است که تمام اجزای دیگر را در کنار یکدیگر نگه می دارد. معمولاً از مواد ریخته‌گری (cast) یا فورج (forged) تولید می‌شود و دارای ورودی و خروجی برای جریان سیال است.
• کلاهک (Bonnet): پوششی قابل بازکردن روی بدنه شیر است دسترسی به اجزای شیر داخلی را فراهم می کند.
• استم (Stem): استم یا شفت میله نازکی است که از اکچویتور به مجرابند شیر متصل می شود. با تامین هوای فشرده عملگر پنماتیک گشتاور مورد نیاز برای چرخیدن مجرابند را تامین می کند. حرکت از طریق استم به مجرابند منتقل می شود.
• پلاگ (Plug): پلاگ در مسیر عبور جریان قرار دارد و اجازه عبور یا عدم عبور جریان را می دهد. اگر پلاگ به پایین حرکت کند مسیر سیال بسته می شود. همچنین با وارد شدن فشار به پلاگ پایین می آید و بر روی نشیمنگاه (seat) قرار می‌گیرد.
• اکچویتور (Actuator): اکچویتور پنوماتیک تجهیزی است که با استفاده از هوای ابزاردقیق گشتاور لازم جهت به کار انداختن شیر فراهم می کند. در شکل زیر اکچویتور از نوع پنوماتیکی دیافراگمی می باشد.
• پوزیشنر (Positioner): پوزیشنر یک تجهیز کنترلی است که سیگنال ها را از کنترلر دریافت می‌کند. از حلقه‌های بازخورد برای کنترل دقیق حرکت اکچویتور استفاده می‌کند. اطمینان حاصل می‌کند که شیر همانطور که در نظر گرفته شده باز و بسته می‌شود.

انواع عملگر (actuator) پنوماتیکی

اکچویتور یا عملگرهای پنوماتیکی با توجه به مزایایی نظیر حذف اپراتور، عدم نیاز به برق، کنترل از راه دور و سرعت بالا در طیف گسترده ای از صنایع همراه با شیرآلات مورد استفاده قرار می گیرند. این اکچویتورها تنها به یک منبع هوای فشرده نیاز دارند و با استفاده از آن موقعیت مجرابند شیر را کنترل می کنند.

اکچویتورهای پنوماتیکی خطی شامل دیافراگمی و پیستونی و اکچویتورهای روتاری یا چرخشی شامل رک پینیون و اسکاچ یوک می شوند. انواع مختلفی از محرک های پنوماتیکی وجود دارد که معمولاً همراه با شیرآلات صنعتی استفاده می شوند. در ادامه انواع عملگرهای پنوماتیکی ذکر می شود:

1-اکچویتور پنوماتیک دیافراگمی (Diaphragm Actuator)

اکچویتور های پنوماتیکی مستقیماً عمل می کنند و از سیگنال هوا از یک دستگاه کنترل خارجی برای ایجاد یک عمل کنترل تعدیل کننده استفاده می کنند. این اکچویتورها با دو عملکرد فنر برگشتی (Spring Return) و دابل اکت (Double Acting) تولید می شوند.

هوای فشرده از طریق درگاه در بالا یا پایین به اکچویتور وارد می شود و در تمام سطح دیافراگم اکچویتور توزیع می شود. در واقع محرک های دیافراگمی از یک دیافراگم انعطاف پذیر برای ایجاد حرکت خطی استفاده می کنند.

به عبارت بهتر اگر از بالا هوای فشرده وارد اکچویتور شود (Air to Close) دیافراگم به سمت پایین حرکت می کند. فنر پشت آن پس از فشرده شدن استم شیر را به سمت پایین حرکت می دهد. در نهایت با حرکت استم به پایین مجرابند که به آن متصل است موجب بسته شدن شیر و مسدود شدن مسیر عبوری سیال می شود.

 

2-اکچویتور پنوماتیک پیستونی (Piston Actuator)

اکچویتور پنوماتیکی پیستونی از یک پیستون در داخل یک سیلندر تشکیل می شود که حرکت پیستون با اعمال فشار پنوماتیک و در نتیجه حرکت پیستون به سمت بالا انجام می شود.

بنابراین این محرک ها از یک پیستون برای تبدیل انرژی هوای فشرده به حرکت مکانیکی استفاده می کنند. حذف فشار پنوماتیک باعث می شود که پیستون در اثر فشار فنر به سمت پایین حرکت کند. این اکچویتورها به دلیل بزرگ و سنگین بودن پیستون کاربرد کمتری در مقایسه با اکچویتورهای پنوماتیکی دیافراگمی دارند.

3-اکچویتور پنوماتیک رک پینیون (rack and pinion actuator)

پرکاربردتربن اکچویتور پنوماتیک روتاری یا چرخشی است که با شیرآلات ربع گرد (quarter-turn) مانند شیر توپی و پروانه ای مورد استفاده قرار می گیرد.

عملگرهای رک و پینیون از مکانیزم چرخ دنده ای برای تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت دورانی استفاده می کنند. آنها معمولاً در کاربردهایی که نیاز به طراحی فشرده دارند استفاده می شوند.

در اکچویتور سینگل اکت هوا فقط به یک طرف پیستون وارد می شود و وظیفه حرکت پیستون را تنها در یک جهت بر عهده دارد. حرکت پیستون در جهت مخالف توسط فنر مکانیکی انجام می شود. در دابل اکت دو خط هوا به محفظه های دو طرف پیستون عرضه می شود.

4-اکچویتور پنوماتیک اسکاچ یوک ( Scotch Yoke actuator)

عملگر پنوماتیکی اسکاچ یوک همانند رک پینیون نوعی اکچویتور چرخشی است که از مکانیزم  پیستون و فنر برای تبدیل حرکت خطی به حرکت چرخشی استفاده می کند. این اکچویتورها معمولاً در کاربردهای فشار بالا مانند خطوط لوله نفت و گاز به کار می روند.

مکانیزم اسکاچ یوک اصطکاک کمتری نسبت به طراحی رک و پینیون دارد و در نتیجه عمر محرک بیشتر می شود. همچنین برای ایجاد گشتاورهای بزرگتری در مقایسه با اکچویتورهای روتاری رک پینیون استفاده می شود.

کاربردهای کنترل ولو پنوماتیکی

کنترل ولوهای پنوماتیکی برای کنترل شیرآلات صنعتی در طیف گسترده ای از صنایع فرآیندی به کار می روند. شیرهای پنوماتیکی در صنایع شیمیایی و پتروشیمی جهت کنترل جریان سیالات خورنده، خطرناک یا فشار بالا استفاده می شود.

طراحی ضد انفجار و توانایی آنها برای کار در محیط های بالقوه خطرناک آنها را به یک انتخاب محبوب تبدیل کرده است. در صنایع نفت و گاز از شیرهای پنوماتیکی برای کنترل جریان نفت، گاز و سایر سیالات در خطوط لوله، پالایشگاه ها و سکوهای دریایی استفاده می شود.

آنها به دلیل قابلیت اطمینان، ایمنی و توانایی مقاومت در برابر محیط های سخت فرآیندی شناخته شده می باشند. شیرهای پنوماتیک در تصفیه آب و فاضلاب برای کنترل جریان آب، مواد شیمیایی و سایر سیالات به کار می روند. آنها اغلب در کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق جریان و عملکرد قابل اعتماد دارند مورد استفاده قرار می گیرند.

عوامل تاثیر گذار بر قیمت کنترل ولو پنوماتیکی

قیمت شیرهای کنترلی پنوماتیک علاوه بر شرایط بازار تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد. برخی از مهمترین عوامل تاثیر گذار بر قیمت عبارتنداز:

• جنس شیر: متریال مورد استفاده در ساخت شیر مانند فولاد کربنی یا استنلس استیل می تواند به طور قابل توجهی بر قیمت تأثیر بگذارد. شیرهای تولید شده از مواد بادوام تر و مقاوم در برابر خوردگی مانند استنلس استیل نسبت به شیرهایی که از مواد ارزان تر مانند برنج ساخته می شوند، گران تر هستند.
• سایز شیر: اندازه و ظرفیت شیر عامل اصلی قیمت است. شیرهای بزرگتر معمولاً قیمت بیشتری نسبت به شیرهای کوچکتر دارند.
• نوع شیر: انواع شیرهای پنوماتیکی مانند شیرهای توپی، شیرهای توپی و غیره دارای ویژگی ها و قابلیت های متفاوتی هستند که در قیمت آنها تاثیر گذار می باشد. 
• رتبه بندی فشار: شیرهایی که برای محدوده فشار و دمای بالاتر تولید می شوند، گران تر از شیرهایی هستند که برای کاربردهای فشار پایین طراحی می شوند. هر چه محدوده فشار و دما بالاتر باشد، ساختار شیر باید قوی تر و پرهزینه تر باشد.
• نوع اکچویتور پنوماتیک: اکچویتورها با توجه به عملکرد، سایز و گشتاور تولیدی قیمت های متفاوتی دارند.
• گواهینامه ها و استانداردها: شیرهایی که دارای گواهینامه مطابق با استانداردها و مقررات صنعتی هستند. مانند API، ASME یا ISO، اغلب به دلیل تست های اضافی و الزامات تضمین کیفیت، دارای قیمت بالاتری هستند. 
• برند سازنده: شیرهای معروف و معتبر ممکن است به دلیل کیفیت، قابلیت اطمینان و پشتیبانی مشتری، قیمت بالاتری داشته باشند.

خرید و فروش کنترل ولو پنوماتیکی

شیر کنترل پنوماتیک متداول ترین نوع شیر کنترلی که با فشار هوای ابزار دقیق کار می کند و به آن کنترل ولو پنوماتیکی نیز می گویند. هنگام خرید شیرآلات کنترلی با اکچویتورهای پنوماتیکی پارامترهایی نظیر CV (میزان عبور سیال از ولو را که نشان دهنده حجم در واحد زمان)، سایزینگ ولو، سیال فرآیندی (خورندگی)، متریال، فشار و دمای سیال، نشتی ولو (Leakage) و غیره در نظر گرفته شود.

معمولا هر جا از کنترل ولو (شیر کنترل پنوماتیک) صحبت می شود منظور از آن مجموعه کاملی از کنترل ولو است. مجموعه کنترل ولو از یک بدنه ولو (valve body)، مجموعه اجزای داخلی ولو (internal trim)، یک اکچویتور (actuator) برای به حرکت در آوردن مجرابند شیر و متعلقات جانبی نظیر موقعیت دهنده (positioner)، رگلاتورها (supply pressure regulator) و لیمیت سوئیچ ها (limit switch) تشکیل می شود.

تجهیز صنعت با بیش از دو دهه سابقه درخشان، یکی از شرکت های فعال در تامین تجهیزات و واردات قطعات صنعتی در حوزه تجهیزات برق و ابزار دقیق، اتوماسیون صنعتی، شیرآلات صنعتی و پایپینگی، تجهیزات آزمایشگاهی و آنالایزرهای شیمیایی، تجهیزات کالیبراسیون و تست و اندازه گیری پرتابل است.

این فروشگاه بزرگ و مطمئن در جهت افزایش سطح کیفی صنایع انواع کنترل ولو پنوماتیکی از برندهای گوناگون را با بهترین کیفیت و قیمت مناسب به فروش می رساند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید، مشاوره فنی و استعلام قیمت و فروش کنترل ولو با کارشناسان فنی و فروش ما تماس بگیرید.

 

 

کنترل ولو فیشر