شیر برقی

• ارسال شده در ۱۴۰۱ مهر ۲۵ ساعت ۱۵:۴۵
• توسط علی حیدری
• ۰ نظر
• در

شیر برقی

شیر برقی یک شیر الکترومکانیکی است.

شیرهای برقی در ویژگی های جریان الکتریکی که استفاده می کنند، قدرت میدان مغناطیسی که تولید می کنند، مکانیسمی که برای تنظیم سیال استفاده می کنند، و نوع و ویژگی های سیالی که کنترل می کنند، متفاوت هستند. مکانیسم از عمل خطی، اکچویتور برقی‌های نوع پیستونی تا اکچویتور برقی‌های آرمیچر محوری و اکچویتور برقی‌های راکر متفاوت است. این شیر می تواند از طراحی دو پورت برای تنظیم جریان استفاده کند یا از طراحی سه پورت یا بیشتر برای جابجایی جریان ها بین پورت ها استفاده کند. چندین شیر برقی را می توان با هم روی یک منیفولد قرار داد.

شیرهای برقی پرکاربردترین عناصر کنترلی در سیالات هستند. وظایف آنها خاموش کردن، رهاسازی، دوز، توزیع یا مخلوط کردن مایعات است. آنها در بسیاری از زمینه های کاربردی یافت می شوند. سولنوئیدها سوئیچینگ سریع و ایمن، قابلیت اطمینان بالا، عمر طولانی، سازگاری متوسط ​​خوب مواد مورد استفاده، قدرت کنترل کم و طراحی فشرده را ارائه می دهند.

عمل

تغییرات زیادی در طراحی سوپاپ وجود دارد. شیرهای معمولی می توانند پورت ها و مسیرهای سیال زیادی داشته باشند. به عنوان مثال یک شیر دو طرفه دارای 2 پورت است. اگر دریچه باز باشد، دو پورت به هم متصل می شوند و ممکن است مایع بین پورت ها جریان یابد. اگر دریچه بسته باشد، پورت ها جدا می شوند. اگر سوپاپ زمانی که شیر برقی برق نداشته باشد باز باشد، آنگاه شیر را معمولاً باز (N.O.) می گویند. به طور مشابه، اگر دریچه هنگامی که برق شیر برقی نیست بسته شود، آنگاه شیر را به طور معمول بسته (N.C.) می گویند.[1] همچنین طرح های 3 طرفه و پیچیده تر نیز وجود دارد.[2] یک شیر سه طرفه دارای 3 پورت است. این یک پورت را به هر یک از دو پورت دیگر (معمولا یک پورت تامین و یک درگاه اگزوز) متصل می کند.

شیرهای برقی نیز با نحوه عملکردشان مشخص می شوند. یک شیر برقی کوچک می تواند نیروی محدودی تولید کند. یک رابطه تقریبی بین نیروی مغناطیسی مورد نیاز Fs، فشار سیال P، و ناحیه دهانه A برای یک شیر برقی مستقیم:[3]

{\displaystyle F_{s}=P*A=P\pi d^{2}/4}{\displaystyle F_{s}=P*A=P\pi d^{2}/4}

جایی که d قطر روزنه است. یک نیروی شیر برقی معمولی ممکن است 15 نیوتن (3.4 پوند فوت) باشد. یک کاربرد ممکن است گازی با فشار پایین (مثلاً 10 psi (69 کیلو پاسکال)) با قطر روزنه کوچک (مثلاً 3⁄8 اینچ (9.5 میلی متر) برای سطح دهانه 0.11 اینچ (7.1×10-5 متر مربع) باشد. نیروی تقریبی 1.1 پوند برف (4.9 نیوتن)).

اگر نیروی مورد نیاز به اندازه کافی کم باشد، شیر برقی قادر است مستقیماً شیر اصلی را فعال کند. اینها به سادگی شیرهای برقی مستقیم اثر نامیده می شوند. هنگامی که الکتریسیته تامین می شود، انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود و به طور فیزیکی مانعی را حرکت می دهد تا جریان را مسدود کند (اگر N.O باشد) یا اجازه دهد جریان (اگر N.C باشد). اغلب از فنر برای بازگرداندن شیر به حالت استراحت خود پس از قطع برق استفاده می شود. شیرهای مستقیم عمل به دلیل سادگی مفید هستند، اگرچه آنها به مقدار زیادی قدرت نسبت به انواع دیگر شیرهای برقی نیاز دارند.[4]

اگر فشار سیال زیاد باشد و قطر روزنه بزرگ باشد، ممکن است یک شیر برقی به تنهایی نیروی کافی برای فعال کردن شیر تولید نکند. برای حل این مشکل، می توان از یک طرح شیر برقی با استفاده از پایلوت استفاده کرد.[1] چنین طرحی از خود سیال تحت فشار برای اعمال نیروهای مورد نیاز برای به حرکت درآوردن شیر استفاده می کند، با شیر برقی به عنوان "پایلوت" که سیال را هدایت می کند (بخش زیر را ببینید). این شیرها در ماشین های ظرفشویی، سیستم های آبیاری و سایر کاربردهایی که فشار و/یا حجم زیاد مورد نظر است استفاده می شود. شیرهای برقی که توسط خلبان کار می کنند تمایل به مصرف انرژی کمتری نسبت به عملکرد مستقیم دارند، اگرچه بدون فشار کافی سیال اصلاً کار نخواهند کرد و اگر سیال دارای ناخالصی های جامد باشد بیشتر مستعد گرفتگی هستند.[4]

یک شیر برقی مستقیم عمل معمولاً در 5 تا 10 میلی ثانیه کار می کند. دریچه هایی که توسط خلبان کار می کنند کمی کندتر هستند. بسته به اندازه آنها، مقادیر معمولی بین 15 تا 150 میلی ثانیه است.[2]

مصرف برق و نیازهای منبع تغذیه سلونوئید با کاربرد متفاوت است و در درجه اول با فشار سیال و قطر روزنه تعیین می شود. به عنوان مثال، یک شیر آبپاش 150 psi 3⁄4 اینچی محبوب، که برای سیستم های مسکونی 24 VAC (50-60 هرتز) در نظر گرفته شده است، دارای هجوم لحظه ای 7.2 VA، و نیاز به توان نگهداری 4.6 VA است.[5] در مقایسه، یک شیر صنعتی 1⁄2 اینچی 10000 psi، که برای سیستم های 12، 24 یا 120 VAC در سیالات فشار بالا و کاربردهای برودتی در نظر گرفته شده است، دارای هجوم 300 VA و قدرت نگهداری 22 VA است.[6] هیچ کدام از شیرها حداقل فشار مورد نیاز برای بسته ماندن در حالت بدون برق را فهرست نمی کنند.

توسط خلبان اداره می شود

در حالی که انواع مختلفی از طراحی وجود دارد، موارد زیر به تفصیل یک شیر برقی معمولی که توسط خلبان کار می کند، ارائه شده است. آنها ممکن است از مهر و موم های فلزی یا مهر و موم های لاستیکی استفاده کنند و همچنین ممکن است دارای رابط های الکتریکی باشند تا امکان کنترل آسان را فراهم کنند.

نمودار سمت راست طراحی یک شیر پایه را نشان می دهد که در این مثال جریان آب را کنترل می کند. نیمه بالایی شیر را در حالت بسته نشان می دهد. یک جریان ورودی آب تحت فشار در A. B یک دیافراگم الاستیک است و بالای آن یک چشمه است که آن را به سمت پایین هل می دهد. دیافراگم دارای سوراخی در مرکز خود است که به مقدار بسیار کمی آب اجازه عبور می دهد. این آب حفره C را پر می کند به طوری که فشار در دو طرف دیافراگم تقریباً برابر است. با این حال، آب تحت فشار در حفره C در سطح بسیار بیشتری از دیافراگم نسبت به آب ورودی A عمل می کند. از معادله {\displaystyle F=P*A}{\displaystyle F=P*A}، نیروی حاصل از حفره فشار C به سمت پایین بیشتر از نیروی ورودی A است که به سمت بالا فشار می آورد و دیافراگم بسته می ماند.

دیافراگم B تا زمانی که گذرگاه تخلیه کوچک D توسط یک پین مسدود شود، بسته می‌ماند، که توسط شیر برقی E کنترل می‌شود. در یک شیر معمولی بسته، تامین جریان الکتریکی به شیر برقی، پایه را از طریق نیروی مغناطیسی بالا می‌برد و آب وارد می‌شود. حفره C سریعتر از گذرگاه D تخلیه می شود تا سوراخ سوزن دوباره آن را پر کند. آب کمتر در حفره C به این معنی است که فشار در آن سمت دیافراگم کاهش می یابد و به طور متناسب نیرو را نیز کاهش می دهد. در حالی که نیروی رو به پایین حفره C اکنون کمتر از نیروی رو به بالا ورودی A است، دیافراگم به سمت بالا رانده می شود و بنابراین دریچه باز می شود. آب اکنون آزادانه از A به F جریان می‌یابد. هنگامی که شیر برقی غیرفعال می‌شود و گذرگاه D بسته می‌شود، آب دوباره در حفره C جمع می‌شود و هنگامی که نیروی رو به پایین اعمال شده به اندازه کافی زیاد باشد، دیافراگم را می‌بندد.

این فرآیند برای یک شیر معمولی باز که با پایلوت کار می کند برعکس است. در این حالت، پین به طور طبیعی توسط یک فنر باز نگه داشته می شود، گذرگاه D باز است، و حفره C هرگز نمی تواند به اندازه کافی پر شود، دیافراگم B را باز می کند و جریان بدون مانع را امکان پذیر می کند. تامین جریان الکتریکی به شیر برقی، پین را به حالت بسته فشار می دهد، مسیر D را مسدود می کند، اجازه می دهد آب در حفره C جمع شود و در نهایت دیافراگم B را می بندد.

به این ترتیب، یک شیر برقی که توسط خلبان کار می کند را می توان به عنوان دو دریچه که با هم کار می کنند تصور کرد: یک شیر برقی با اثر مستقیم که به عنوان "مغز" عمل می کند تا "عضله" یک دریچه اصلی بسیار قوی تر را هدایت کند که به صورت پنوماتیک یا فعال می شود. به صورت هیدرولیکی به همین دلیل است که شیرهایی که با پایلوت کار می کنند بدون اختلاف فشار کافی بین ورودی و خروجی کار نخواهند کرد، «عضله» باید به اندازه کافی قوی باشد تا بتواند دیافراگم را به عقب براند و آن را باز کند. اگر فشار در خروجی از فشار ورودی بیشتر شود، شیر بدون توجه به وضعیت شیر ​​برقی و شیر پیلوت باز می شود.

اجزاء

طرح های شیر برقی دارای تغییرات و چالش های زیادی هستند.

اجزای رایج یک شیر برقی:[7][8][9][10]

زیر مجموعه شیر برقی

گیره نگهدارنده (با نام مستعار گیره سیم پیچ)

سیم پیچ برقی (با مسیر برگشت مغناطیسی)

لوله هسته (لوله آرمیچر، لوله پیستون، لوله شیر برقی، آستین، مجموعه راهنما)

پلاگنات (معروف به هسته ثابت)

کویل سایه زنی (با نام مستعار حلقه سایه بان)

فنر هسته ای (معروف به فنر شمارنده)

هسته (با نام مستعار، آرمیچر)

مهر و موم لوله هسته - کاپوت

کاپوت (با نام مستعار جلد)

درزگیر - دیافراگم - بدنه

فنر آویز

واشر پشتیبان

دیافراگم

سوراخ خونریزی

دیسک

بدنه سوپاپ

صندلی

هسته یا پیستون جزء مغناطیسی است که با برق گرفتن شیر برقی حرکت می کند. هسته با شیر برقی کواکسیال است. حرکت هسته باعث ایجاد یا شکستن مهر و موم هایی می شود که حرکت سیال را کنترل می کنند. هنگامی که سیم پیچ برق نداشته باشد، فنرها هسته را در موقعیت عادی خود نگه می دارند.

پلاگین نیز کواکسیال است.

لوله هسته شامل و هدایت کننده هسته است. همچنین دوشاخه را نگه می دارد و ممکن است مایع را ببندد. برای بهینه سازی حرکت هسته، لوله هسته باید غیر مغناطیسی باشد. اگر لوله هسته مغناطیسی بود، یک مسیر شنت برای خطوط میدان ارائه می کرد.[11] در برخی از طرح ها، لوله هسته یک پوسته فلزی محصور شده است که توسط کشش عمیق تولید می شود. چنین طراحی مشکلات آب بندی را ساده می کند زیرا سیال نمی تواند از محفظه فرار کند، اما طراحی همچنین مقاومت مسیر مغناطیسی را افزایش می دهد زیرا مسیر مغناطیسی باید دو بار از ضخامت لوله هسته عبور کند: یک بار در نزدیکی پلاگین و یک بار در نزدیکی هسته. در برخی طرح‌های دیگر، لوله هسته بسته نیست، بلکه یک لوله باز است که روی یک انتهای دوشاخه می‌لغزد. برای حفظ دوشاخه، لوله ممکن است به دوشاخه خم شود. یک مهر و موم حلقه O بین لوله و دوشاخه از خروج مایع جلوگیری می کند.

سیم پیچ برقی شامل پیچ های زیادی از سیم مسی است که دور لوله هسته را احاطه کرده و حرکت هسته را القا می کند. کویل اغلب در اپوکسی محصور می شود. سیم پیچ همچنین دارای یک قاب آهنی است که مقاومت مسیر مغناطیسی کمی را ایجاد می کند.

مواد

بدنه شیر باید با سیال سازگار باشد. مواد متداول عبارتند از: برنج، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و پلاستیک.[12]

مهر و موم ها باید با سیال سازگار باشند.

برای ساده‌تر شدن مسائل آب‌بندی، دوشاخه، هسته، فنرها، حلقه سایه‌زن و سایر اجزا اغلب در معرض سیال هستند، بنابراین باید با هم سازگار باشند. الزامات مشکلات خاصی را ایجاد می کند. لوله هسته باید غیر مغناطیسی باشد تا میدان سلونوئید را به دوشاخه و هسته منتقل کند. پلاگین و هسته به موادی با خواص مغناطیسی خوب مانند آهن نیاز دارند، اما آهن مستعد خوردگی است. فولادهای زنگ نزن را می توان استفاده کرد زیرا در انواع مغناطیسی و غیر مغناطیسی وجود دارند.[13] به عنوان مثال، یک شیر برقی ممکن است از فولاد ضد زنگ 304 برای بدنه، فولاد ضد زنگ 305 برای لوله هسته، فولاد ضد زنگ 302 برای فنرها، و فولاد ضد زنگ 430 F (یک فولاد ضد زنگ مغناطیسی [14]) برای هسته و پلاگین استفاده کند. [1]

انواع

تغییرات زیادی در شیر برقی اصلی، یک طرفه و یک طرفه که در بالا توضیح داده شد امکان پذیر است:

شیرهای برقی یک یا دو؛

جریان مستقیم یا جریان متناوب تغذیه شده؛

تعداد راه ها و موقعیت های مختلف؛

استفاده های رایج

شیرهای برقی در سیستم های پنوماتیک و هیدرولیک قدرت سیال، برای کنترل سیلندرها، موتورهای قدرت سیال یا شیرهای صنعتی بزرگتر استفاده می شوند. سیستم های آبیاری بارانی اتوماتیک نیز از شیرهای برقی با کنترل کننده اتوماتیک استفاده می کنند. ماشین های لباسشویی و ظرفشویی خانگی از شیرهای برقی برای کنترل ورود آب به داخل ماشین استفاده می کنند. آنها همچنین اغلب در ماشه های تفنگ پینت بال برای فعال کردن شیر چکشی CO2 استفاده می شوند. شیرهای برقی معمولاً به سادگی به عنوان "سلونوئید" شناخته می شوند.

شیرهای برقی را می توان برای طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی، از جمله کنترل روشن-خاموش، پایه های کالیبراسیون و آزمایش، حلقه های کنترل کارخانه پایلوت، سیستم های کنترل فرآیند و برنامه های مختلف سازنده تجهیزات اصلی استفاده کرد.

برای خرید این محصول می توانید با شماره های زیر تماس یگیرید:

86031739-86047201-09128446731