شیرهای کنترل خرید شیر کنترل دو طرفه و سه طرفه از LDM

شیرهای کنترل برای کنترل فشار مواد مایع و گازی که از طریق خطوط لوله منتقل می شوند استفاده می شود. شیر کنترل به شما این امکان را می دهد که به طور مداوم یا به طور مجزا جریان سیال کار را به خط لوله تنظیم کنید.

برای سیستم هایی که در آنها توزیع دقیق جریان محیط کار از اهمیت ویژه ای برخوردار است، یک واحد کنترل فشار مورد نیاز است.

این امر به ویژه برای شبکه های گرمایش صادق است، زیرا آب و هوای داخل ساختمان به حجم مایع خنک کننده وارد شده به لوله ها و رادیاتورها بستگی دارد. با کاهش یا افزایش سطح مقطع سوراخ داخل شیر، توان عملیاتی خط لوله به ترتیب کاهش یا افزایش می یابد.

مشکل با تغییر مداوم ظرفیت لوله ای که مایع یا گاز از طریق آن با استفاده از یک شیر کنترل حرکت می کند، حل می شود.

با توجه به هدف آنها، سه نوع اصلی شیر کنترل وجود دارد:

• دو طرفه - فقط برای کنترل جریان مایع یا گاز استفاده می شود که در بخش های مستقیم خط لوله استفاده می شود.
• گوشه دو طرفه - فشار را تنظیم می کند و جهت آن را تغییر می دهد که در نقاط عطف خط لوله استفاده می شود.
• سه پاس - دو نوع سیال کار را به یک جریان مشترک مخلوط می کند یا یک جریان را به دو تقسیم می کند.

ساده ترین شیر کنترلی یک شیر مستقیم است که از قسمت های زیر تشکیل شده است:

• بدنه ای به شکل سه راهی با سوراخ عبور در داخل؛
• فلنج یا نخ در انتهای لوله ها؛
• مونتاژ آب بندی که سفتی شیر را حفظ می کند.
• بدنه تنظیم کننده دریچه؛
• میله - بخشی که برای تغییر موقعیت سوپاپ استفاده می شود.

جریان محیط کار با تغییر اندازه دهانه گذر هنگام جابجایی موقعیت دروازه نسبت به دهانه گذر تنظیم می شود.

بسته به هدف شیر کنترل، طراحی تا حدی تغییر یافته و با عناصر جدید تکمیل شده است.

توجه داشته باشید! دریچه های قطع و کنترل وجود دارد که به گونه ای اصلاح شده اند که جریان محیط کار کاملاً متوقف شود. در این حالت شیر ​​به گونه ای ساخته می شود که در حالت بسته قطعات آن به صورت هرمتیک آب بندی می شود.

مزایای شیرهای کنترل

این نوع رگلاتور در سیستم های تامین آب و گاز خانگی و صنعتی، شبکه های گرمایشی و خطوط لوله نفت کاربرد دارد.

شیرهای کنترل (قطع و کنترل).

سوپاپ ها برای کنترل جریان مایعات و گازهای انتقال یافته از طریق خطوط لوله طراحی شده اند.

شیرهای کنترل و خاموش کننده به طور مداوم میزان جریان جریان تنظیم شده را از حداقل زمانی که شیر کاملاً بسته است تا حداکثر زمانی که شیر کاملاً باز است تغییر می دهد.

شیرهای قطع یا قطع جریان تنظیم شده را به طور مداوم کنترل نمی کنند، بلکه به صورت گسسته (شیر کاملا باز یا کاملا بسته است). هر دو دریچه کنترل و ایزوله دارای نشت های کوچکی از سیال کنترل شده هنگامی که شیر در موقعیت بسته است.

لازم به ذکر است که تقسیم بندی شیرها به شیرهای کنترل، خاموش و کنترل فقط در کشور ما وجود دارد و همچنین استانداردهای نشتی مجزا برای شیرهای کنترل و خاموش کننده وجود دارد. بقیه دنیا به سادگی شیرهای کنترلی تولید می کنند که نشتی آنها به شش کلاس تقسیم می شود، هر چه تعداد کلاس بالاتر باشد، نشتی کمتر است. سه کلاس آخر به شیرها اشاره دارد که به آنها شیرهای خاموش و خاموش و کنترل می گوییم.

قطر سوراخ اسمی شیر (DN) باید به عنوان قطر داخلی اسمی لوله های ورودی و خروجی شیر در نظر گرفته شود (در برخی موارد، قطر لوله خروجی ممکن است از قطر لوله ورودی بیشتر شود). هر مقدار قطر اسمی گذرگاه شیر مربوط به حداکثر سرعت جریان ممکن ماده تنظیم شده است که به طور کلی به تعدادی پارامتر (افت فشار، چگالی و غیره) بستگی دارد. برای سهولت در مقایسه شیرها و انتخاب اندازه شیر مورد نیاز بر اساس نتایج محاسبات هیدرولیک، مفهوم ظرفیت مشروط معرفی شده است.

ظرفیت مشروط شیر (Kvy) نشان می‌دهد که شیر در دمای 20 درجه سانتی‌گراد چه مقدار آب می‌تواند عبور دهد، زمانی که افت فشار در آن 0.1 مگاپاسکال (1 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع) با شیر کاملاً باز باشد.

شیر کنترل از سه بلوک اصلی تشکیل شده است: بدنه، مجموعه دریچه گاز و محرک سوپاپ. طراحی معمولی عبور از طریق

یک شیر خاموش و کنترل بدون محرک نصب شده در شکل 1 نشان داده شده است.

یک مجموعه دریچه گاز در داخل بدنه سوپاپ 1، متشکل از یک نشیمنگاه 2 و یک پیستون 3 متصل به میله 4، نصب شده است. نشیمنگاه را می توان در طرح های مختلف ساخت: همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، در بدنه سوپاپ پیچ شده، روی بدنه فشار داده می شود. با بوش مخصوص یا یکپارچه با بدنه.

پیستون در امتداد راهنمای ساخته شده در پوشش 5 می لغزد. یک واشر آب بندی 6 بین بدنه 1 و روکش 5 نصب شده است. میله 4 از طریق جعبه پرکن 7 که مجموعه ای از حلقه های شورون با فنر ساخته شده است خارج می شود. از fluoroplastic-4 یا تغییرات آن. روی کاور 5 یک محرک تعبیه شده است که ساقه آن به میل سوپاپ متصل است. درایو می تواند پنوماتیک، دستی، الکتریکی یا الکترومغناطیسی باشد.

مجموعه دریچه گاز عنصر تنظیم کننده و بسته کننده شیر است. در این واحد است که وظیفه تغییر ناحیه جریان شیر و در نتیجه تغییر مشخصات جریان آن انجام می شود.

ترکیبات خاص بوش-صندلی-پیستون بر اساس شرایط عملیاتی دریچه انتخاب می شوند: افت فشار، نوع قابل تنظیم

محیط و دمای آن، وجود ناخالصی های مکانیکی، توان عملیاتی، ویسکوزیته متوسط ​​و غیره.

در بیشتر موارد، جهت صحیح تامین سیال عامل برای عملکرد شیر مهم است. روی سطح بیرونی هوزینگ ها با فلش مشخص شده است. اگر رسانه از طریق کانال سمت چپ در محفظه نشان داده شده در شکل 1 تامین شود، آنگاه این جهت تامین "زیر دریچه" نامیده می شود (واسطه از پایین به پیستون نزدیک می شود) و اگر رسانه از طریق کانال سمت راست تامین شود، سپس این جهت تغذیه "به دریچه" نامیده می شود (متوسط ​​پیستون را روی صندلی در حالت بسته فشار می دهد). پارامترها و ویژگی های اصلی شیرهای کنترل معمولی تولید شده توسط شرکت های داخلی در جداول 1 و 2 ارائه شده است.

میز 1.

پارامترهای اصلی شیرهای خاموش و کنترل

جدول 2.

ظرفیت مشروط شیرهای خاموش و کنترل

عملگرها

درایوها و محرک های شیرهای خاموش و کنترل، کنترل و خاموش کننده خط لوله طراحی شده اند

برای تبدیل سیگنال کنترل (پنوماتیک، الکتریکی یا مکانیکی) به حرکت مکانیکی (خطی یا چرخشی) میله محرک و یک عنصر خاموش کننده که به طور محکم به میله متصل است (شیر، شیر توپ، شیر پروانه ای، شیر دروازه و غیره) .

عملگرهای مورد استفاده برای کنترل شیرهای خاموش و کنترل با توجه به اصل عملکرد و نوع انرژی مصرفی برای ایجاد نیروی مکانیکی لازم بر روی شیر عامل به دو دسته تقسیم می شوند:

پنوماتیک

برقی

هیدرولیک

ترکیب شده

محرک های پنوماتیکی

محرک‌های پنوماتیکی، به دلیل سنت تثبیت شده، جایگاه نسبتاً زیادی را در میان درایوهای شیرهای کنترل انواع مختلف اشغال می‌کنند. این در درجه اول به این دلیل است که اتوماسیون صنعتی انبوه تا دهه 50 و 60 قرن گذشته عمدتاً بر اساس پنوماتیک بود. سیستم‌های کنترل خودکار پنوماتیک امروزه در عصر ریزپردازنده‌ها و استفاده گسترده از الکترونیک دیجیتال تا حدودی قدیمی به نظر می‌رسند و علاوه بر این، کاملاً حجیم هستند و نیاز به سازماندهی شبکه‌هایی برای تهیه و توزیع هوای فشرده دارند که آن هم مصرف می‌شود. در حین کار سیستم های پنوماتیکی.

در عین حال، سادگی طراحی درایوهای پنوماتیک، و در نتیجه، قابلیت اطمینان و نگهداری نسبتاً بالای آنها، امکان استفاده موفقیت آمیز از چنین درایوهایی را در سیستم های کنترل فرآیند خودکار مدرن میسر می سازد.

عملگرهای پنوماتیکی برای تبدیل تغییرات فشار هوا P در خروجی رگلاتور به حرکت بدنه تنظیم کننده - شیر، دمپر، دروازه، شیر و غیره طراحی شده اند. بدنه تنظیم کننده سرعت جریان مایع، گاز، بخار و غیره را تغییر می دهد. در شیء کنترل، و در نتیجه باعث تغییر در پارامتر فرآیند کنترل شده می شود.

بر اساس نوع درایو، محرک های پنوماتیکی به موتورهای غشایی، پیستونی، دوار و بادی دوار تقسیم می شوند.

محرک دیافراگم (MIM)

نمودار محرک غشایی (MIM) در شکل 2 نشان داده شده است. حرکت میله خروجی 2، متصل به بدنه تنظیم کننده، در یک جهت توسط نیروی ایجاد شده توسط فشار P انجام می شود، در سمت دیگر - با نیروی فنر 3. سیگنال P وارد غشای مهر و موم شده "سر" می شود که حاوی غشایی ساخته شده از پارچه لاستیکی به ضخامت 2-4 میلی متر با مرکز سفت و سخت است. فنر 3 از زیر به غشاء فشار می دهد. در محرک های غشایی (شکل 2) فشار هوای کنترلی روی غشاء 4 عمل می کند که در امتداد محیط بین پوشش های محرک بسته می شود و نیرویی ایجاد می کند که با فنر 3 برابر می شود. بنابراین، حرکت میله محرک 2 با مقدار فشار کنترل متناسب است. سفتی و پیش فشرده سازی فنر محدوده نیروی محرک و ضربه اسمی را تعیین می کند.

محرک های غشایی بر اساس اندازه "سر" غشاء طبقه بندی می شوند. MIMS معمولا با هم عرضه می شود

با نهادهای نظارتی - دریچه ها. از آنجایی که وقتی فشار P حذف می شود، غشاء همیشه به سمت بالا حرکت می کند، بسته به طراحی بدنه تنظیم کننده، بین شیرهای NO معمولاً باز و شیرهای NC معمولاً بسته تمایز قائل می شود.

شکل 2. محرک دیافراگم نصب شده بر روی یک شیر کنترل:

1 - نهاد نظارتی؛ 2 - میله; 3 - بهار; 4 - غشاء؛ 5 - مهر و موم روغن

خصوصیات استاتیکی اکثر MIMها نزدیک به خطی هستند، با این حال، آنها دارای ناحیه پسماند 2-15٪ از بزرگترین مقدار P هستند. این مقدار به نیروهای اصطکاک در مهر و موم 5، به افت فشار در سراسر بدنه کنترل بستگی دارد. ، در مورد ویژگی های فنر و منطقه موثر غشاء.

برای کاهش ناحیه هیسترزیس و بهبود ویژگی های دینامیکی MIM ها، تقویت کننده های قدرت اضافی به نام پوزیشنر بر روی محرک نصب می شوند. پوزیشنرهایی وجود دارند که بر اساس طرح جبران جابجایی و طرح جبران نیرو عمل می کنند. در پوزیشنرهای هر دو نوع، MIM با بازخورد منفی در موقعیت میله پوشانده می شود که تأثیر نیروهای اصطکاک در جعبه پرکننده، افت فشار روی بدنه کنترل و غیره را بر روی ویژگی های استاتیکی حذف می کند.

در همان زمان، جریان هوای عرضه شده به MIM افزایش می یابد و ویژگی های دینامیکی دومی به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

برای ارتباط با سیگنال‌های الکتریکی سیستم‌های کنترل، از پوزیشنرهای الکتروپنوماتیکی استفاده می‌شود که علاوه بر بهبود ویژگی‌های استاتیکی محرک‌های غشایی، تبدیل سیگنال الکتریکی را به پالس هوای کنترلی عرضه‌شده به MIM تضمین می‌کنند.

مشخصات فنی اصلی MIM ها در جدول 3 ارائه شده است.

جدول 3.

ظاهر MIMهای معمولی نصب شده روی شیرهای کنترل در شکل 3 نشان داده شده است.

محرک های پنوماتیک پیستونی

عملگرهای پنوماتیک پیستونی (PPA) در مواردی که حرکت خطی میله محرک مورد نیاز است استفاده می شود.

شیرهای خاموش و کنترل برای کنترل جریان رسانه در تاسیسات تولید صنعتی و سیستم های زندگی خانگی استفاده می شود. خطوط لوله تنه، میادین نفت و گاز و کارخانه های فرآوری آنها، کارخانه های فولادسازی و شیمیایی، تصفیه خانه های فاضلاب و تامین آب شهری تنها بخش کوچکی از شرکت هایی هستند که به حجم عظیمی از شیرهای خاموش و کنترل نیاز دارند.

انواع و تغییرات زیادی در شیرهای خاموش و کنترل وجود دارد. ما به اصل عملکرد رایج ترین انواع محصولات مانند شیرهای توپی، شیرهای پروانه ای، شیرهای دروازه، شیرهای دروازه و شیرهای دیافراگمی خواهیم پرداخت.

اصل عملکرد تمام انواع شیرهای قطع کننده فوق تقریباً یکسان است. همه این دستگاه ها یا جریان محیط (هوا، مایعات، بخار، گاز، جامدات) را محدود می کنند یا به طور کامل آن را مسدود می کنند. تنها تفاوت در عناصر طراحی انواع شیرهای قطع (غشاء، دیسک، توپ) است که با کمک آنها جریان مسدود می شود.

شیر توپی یکی از قابل اعتمادترین عناصر شیرهای قطع کننده است. دریچه هایی از این نوع امکان بسیار خوبی برای قطع کامل جریان در صورت چرخش عنصر قطع کننده یک چهارم دور (90 درجه) فراهم می کنند. از مزایای شیر توپی نیز می توان به زمان بسته شدن کم و احتمال نشتی کم در صورت سایش آب بندی اشاره کرد.

شیرهای توپی را می توان به دو دسته با سوراخ جزئی و پر سوراخ تقسیم کرد. یک شیر با سوراخ جزئی در حالت باز دارای قطر عبوری کوچکتر از قطر خط لوله است، یک شیر پر سوراخ دارای قطر عبوری برابر با قطر خط لوله است. یک شیر توپی با سوراخ کامل کارآمدتر است زیرا ... اجازه می دهد تا افت فشار در سراسر شیر به حداقل برسد.

شیرهای توپی فقط برای استفاده در حالت کاملا باز یا کاملا بسته توصیه می شوند. آنها برای کنترل دقیق جریان یا برای عملکرد در یک موقعیت نیمه باز طراحی نشده اند، زیرا این امر باعث ایجاد فشار بیش از حد بر روی بخشی از محفظه می شود که می تواند منجر به تغییر شکل آن شود. تغییر شکل محفظه منجر به نشتی و خرابی می شود.

در موقعیت "باز".
مرحله 1
گام 2
در موقعیت "بسته".

یک دریچه پروانه ای جریان را با استفاده از یک عنصر خاص تنظیم می کند - یک دیسک که روی یک شفت نصب شده و حول محور آن می چرخد. درست مانند یک شیر توپی، یک شیر پروانه ای قادر است در مدت زمان نسبتاً کوتاهی بسته شود، زیرا دیسک همان چرخش 90 درجه را انجام می دهد، به همین دلیل است که این شیر یک چهارم چرخش نیز نامیده می شود.

بسته به موقعیت دیسک و شفت نسبت به بدنه، شیرهای پروانه ای می توانند سه برون مرکزی یا دو برون مرکزی باشند. دریچه ای با خروج از مرکز افست به این معنی است که محور دیسک نسبت به محور هندسی بدنه جابجا می شود و این امر باعث می شود که دیسک محکم تر با آب بند شیر جابجا شود و بنابراین نشت ها را از بین می برد.

دریچه های پروانه ای با سادگی طراحی، وزن سبک و ابعاد فشرده مشخص می شوند. اما مواد مورد استفاده در ساخت شیرآلات ممکن است استفاده از آنها را در دماهای بسیار بالا یا محیط های بسیار تهاجمی محدود کند. این عمدتا مربوط به مهر و موم دریچه های ساخته شده از مواد پلیمری است.

در موقعیت "باز".
مرحله 1
گام 2
در موقعیت "بسته".

شیر خاموش و کنترل برای استفاده در تجهیزات مختلف فرآیندی مناسب است، به استثنای خطوط لوله با قطر بزرگ، برای کنترل و تنظیم جریان رسانه.

اصل عملکرد شیرها با اصل عملکرد سایر شیرهای قطع و کنترل تفاوت چندانی ندارد. از مزایای این شیرها کوتاه بودن ضربه شیر برای باز شدن کامل است؛ بر این اساس، چنین شیری معمولاً ابعاد کوچک و وزن قابل قبولی دارد. این شیر همچنین دارای سفتی بالا و بدون اصطکاک بین آب بند سوپاپ و نشیمنگاه است که به میزان قابل توجهی سایش آنها را کاهش می دهد.

از معایب این نوع شیرها می توان به مقاومت هیدرولیکی قوی و بر این اساس تلفات انرژی زیاد، محدودیت حداکثر قطر خطوط لوله ای که می توان روی آنها نصب کرد و همچنین وجود مناطق راکد (به دلیل صلیب داخلی S شکل) اشاره کرد. -بخش) که در آن ناخالصی ها و زباله ها جمع می شوند.

در موقعیت "باز".
مرحله 1
گام 2
در موقعیت "بسته".

طراحی یک شیر دروازه شبیه یک دریچه است - جریان با تقسیم آن با استفاده از یک صفحه فلزی - یک دروازه تنظیم می شود. شیر دروازه ای یکی از ساده ترین وسایل برای تنظیم جریان است.

شیرهای دروازه بسته به طرح عنصر قفل می توانند از نوع ویفری، دو طرفه یا چاقویی باشند.

از مزایای شیر دروازه ای می توان به این واقعیت اشاره کرد که این نوع شیر هنگام باز بودن دارای هیچ عنصری نیست که مانع جریان شود.

در موقعیت "باز".
مرحله 1
گام 2
در موقعیت "بسته".

دریچه‌های دیافراگمی از یک غشای انعطاف‌پذیر (دیافراگم) به عنوان عنصر قطع کننده استفاده می‌کنند، یک روش "پیچ کردن" برای متوقف کردن جریان شیر با استفاده از غشای انعطاف‌پذیر.

یکی از مزایای شیر دیافراگمی این است که اجزای خود شیر از جریان متوسط ​​جدا می شود، که در مورد رسانه های تهاجمی، عمر شیر را افزایش می دهد، مشروط به تعمیر و نگهداری منظم و تعویض به موقع غشا.

این نوع شیرها عموماً برای محیط های تهاجمی و محیط های با دمای بالا مناسب نیستند و عمدتاً برای سیستم های لوله کشی استفاده می شوند.

در زیر ویدیویی وجود دارد که به وضوح اصل عملکرد شیر پروانه ای سه برون مرکزی را نشان می دهد

شیر کنترل صندلی (خطی)- ساخته شده بر اساس یک شیر صندلی. تنظیم با تغییر ناحیه جریان بین شیر و صندلی انجام می شود. این نوع شیر کنترل خطی نامیده می شود زیرا توسط محرک های الکتریکی با حرکت پیش رونده ساقه کنترل می شود. طراحی جهانی شیر کنترل به شما این امکان را می دهد که تقریباً هر مشخصه جریان را به دلیل تغییرات در شیر و نشیمنگاه ایجاد کنید و ویژگی های کنترل عالی و طراحی ساده شیر کنترل با شیر صندلی به استفاده گسترده از آن در سیستم های مهندسی ساختمان کمک کرده است. تنها اشکال شیرهای خطی شکل پیچیده قسمت جریان است که برای استفاده با محیط های چسبناک نامناسب است.

شیر کنترل توپ (دوار)- ساخته شده بر اساس یک شیر توپی. تنظیم با تغییر ناحیه جریان با چرخش توپ حول محوری عمود بر جهت جریان آب انجام می شود. قسمت جریان توپ می تواند گرد یا شکل دیگری باشد. شیرهای کنترل دوار از این نوع نامیده می شوند زیرا توسط محرک هایی با چرخش شعاعی ساقه کنترل می شوند. شیرهای کنترل توپی همراه با محرک های چرخشی با نیروی بسته شدن بالا استفاده می شوند و با حرکت شعاعی ساقه کنترل می شوند. معایب شیرهای کنترل توپی نیاز به استفاده از درایوهای الکتریکی گران قیمت با نیروی بسته شدن بالا و دشواری ایجاد مشخصه جریان خطی یا درصد برابر است - در نتیجه دقت کنترل پایین. از مزایا می توان به شکل ساده قسمت جریان، مناسب برای استفاده با محیط های کاری چسبناک اشاره کرد.

با توجه به وجود یک عملکرد محافظ، شیرهای کنترل به دو دسته تقسیم می شوند:

• به طور معمول باز - هنگامی که برق خاموش می شود، منطقه جریان باز می شود.
• به طور معمول بسته - هنگامی که برق خاموش می شود، جریان را مسدود می کنند.
• بدون عملکرد محافظ - هنگامی که برق خاموش می شود، درایو الکتریکی متوقف می شود.