شیر کنترل یا کنترل ولو (Control Valve) چیست؟
شیر کنترل یا کنترل ولو (Control Valve) یک دستگاه است که برای کنترل جریان ماده در فرآیندهای صنعتی استفاده می شود.
شیر کنترل یا کنترل ولو (Control Valve) یک دستگاه است که برای کنترل جریان ماده در فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. این دستگاه با تنظیم جریان سیال، فشار یا دمای آن، به عنوان یک عضو کنترلی عمل می کند. به کمک شیر کنترل، می توان مقدار جریان یا فشار سیال را به صورت دقیق کنترل کرد و به تناسب با نیازهای فرآیند تغییر داد.
شیر کنترل معمولاً از مسافتی نسبتاً کوتاه بین دو درز ولو و محفظه بریزگی تشکیل شده است. در داخل شیر کنترل، ولوهایی وجود دارند که به وسیلهٔ اثر بر مقدار جریان و فشار سیال، بسته شدن یا بازشدن شیر را کنترل می کنند. این ولوها معمولاً به وسیلهٔ سیستم کنترلی کنترل می شوند. شیر کنترل در صنایع مختلف برای کنترل جریان سیال در سیستم های تولید، توزیع و فراوری استفاده می شود. این دستگاه در حفاری نفت و گاز، پالایشگاه ها، صنایع شیمیایی، کشاورزی و صنایع غذایی و بسیاری دیگر از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.
محرک کنترل ولو
یک شیر کنترل می تواند به صورت الکتریکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی کار کند. یک شیر کنترل سیگنالی را از یک کنترل کننده مانند PLC دریافت می کند تا حرکت کند و در نتیجه جریان تغییر کند. از آنجایی که سیگنال PLC الکتریکی است، شیر کنترل ممکن است به دستگاهی نیاز داشته باشد تا سیگنال الکتریکی را تبدیل کند تا بتواند کار کند.
شیر پروانه ای در مقابل شیر دروازه ای
در یک شیر حرکت خطی، حرکت ساقه و سوپاپ بالا و پایین است. یک نوع رایج از شیرهای کنترل کشویی، شیر دروازه ای است. یک شیر حرکت چرخشی تقریباً در همه موارد 90 درجه از حالت باز به حالت بسته می چرخد. یک شیر چرخشی که معمولا استفاده می شود، شیر پروانه ای است.
عملکرد کنترل ولو
محرک وسیله ای است که از طریق میل سوپاپ به شیر متصل می شود و نیروی مورد نیاز برای حرکت شیر را تامین می کند. همانطور که قبلاً گفتیم، محرک را می توان به صورت الکتریکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی کنترل کرد. رایج ترین و قابل اطمینان ترین "محرک پنوماتیک" است. شیر کنترل سیگنالی را از یک کنترل کننده مانند PLC یا DCS دریافت می کند تا کار کند. کنترل کننده سرعت جریان واقعی را با مقدار جریان مورد نظر به نام نقطه تنظیم مقایسه می کند. کنترل کننده یک خروجی برای حرکت شیر تولید می کند تا سرعت جریان را به مقدار تعیین شده برساند.
خرابی های کنترل ولو
به دلیل نحوه ساخت محرک های پنوماتیکی، هنگامی که سیگنال کنترل از بین می رود، یک شیر کنترل در موقعیت خاصی از کار می افتد. با افزایش فشار هوای تغذیه، دیافراگم لاستیکی به فنر فشار می آورد و ساقه سوپاپ را به سمت پایین به داخل بدنه سوپاپ حرکت می دهد. با کاهش فشار هوای تغذیه، فنر ساقه سوپاپ را از بدنه خارج می کند. موقعیتی که در صورت از دست دادن سیگنال به آن سوپاپ کنترل منتقل می شود، حالت بی خطر نامیده می شود. نوع حالت بی خطر به برنامه ای که شیر کنترل برای آن استفاده می شود بستگی دارد. محرک باعث می شود که دریچه در شیر کنترلی Fail-Closed بسته شود. محرک باعث می شود که شیر در یک شیر کنترلی باز شود.
در عملکرد عادی، نیروی فنر باید توسط محرک الکتریکی یا پنوماتیکی غلبه کند. در صورت قطع برق در محرک، نیروی الکتریکی یا پنوماتیکی دیگر وجود ندارد و فشار فنر شیر را مجبور به باز شدن می کند.
PID Controller
ممکن است تعجب کنید که با تغییر نرخ جریان، شیر چقدر باز یا بسته می شود. خوب، این به تعدادی از موارد مانند درصد تغییر نرخ جریان و قطر لوله بستگی دارد. صرف نظر از این، کنترلر باید به گونه ای تنظیم شود که به هر تغییری در سرعت جریان، پاسخ صحیح را ایجاد کند. این معمولاً با استفاده از کنترل PID در PLC یا کنترلر به دست می آید.
نتیجه گیری:
– در این مقاله یاد گرفتیم که یک شیر کنترل می تواند جریان مایع یا گاز مورد استفاده در یک فرآیند را تغییر دهد.
- ما همچنین یاد گرفتیم که دو نوع اصلی شیر کنترل وجود دارد، خطی یا چرخشی، و اینکه می توانیم از یک شیر سالم در مناطق بحرانی استفاده کنیم.
– در نهایت شما را با نحوه کنترل شیرهای کنترل با استفاده از دستورالعمل های PID در سیستم PLC یا DCS آشنا کردیم.
