شیر برقی چیست
شیر برقی یکی از محصولات جدیدی است که اخیراً در حوزههای مختلف به کار گرفته میشود و به خوبی توانسته است که نقش کنترلی خود را به حوزههای مختلف دیکته کند. امروزه شیر برقی در برابر جریانهای مختلف مانند آب، گاز یا هر سیال دیگری استفاده میشود و با استفاده از جریان الکتریکی جریان آنها را قطع و وصل میکند. انواع مختلفی از شیر برقی ساخته شده است و اندازههای مختلفی دارند. این تنوع بالا باعث شده است که در نقشهای مختلف به کار گرفته شوند و نقش حفاظتی بیشتری داشته باشند.
امروزه محصولات مختلفی برای کنترل جریان آب و گاز استفاده میشود که میتوان به قطع کنهای اتوماتیک گاز اشاره کرد که در مطالب قبلی آنها را معرفی کردیم. اما کنترل جریان این منابع شیوههای مختلفی میطلبد که یکی از این راهکارها استفاده از شیر برقی است. در ادامه به معرفی شیر برقی خواهیم پرداخت و ضمن مرور کلی تکنولوژیهای استفاده شده در این شیر هوشمند، انواع مختلف آنها را ذکر خواهیم کرد و کاربرد هر کدام از این شیرها را ارائه خواهیم داد. پس با ما همراه باشید!
شیر برقی چیست و چگونه عمل میکند؟
شیر برقی یا شیر سلونوئید یک نوع شیر الکترومکانیکی است که به صورت اتوماتیک و خودکار جریان را قطع میکند. شیرهای سلونوئید طوری طراحی شدهاند که کمترین دخالت دستی در آنها وجود دارد و مهندسان سازه تلاش میکنند که دخالت انسان در کنترل موارد خطرناک و احتیاطی را به حداقل برسانند. شیر برقی از یک موتور یا منبع الکتریکی بهره میبرد که قسمت کنترلگر شیر را تحت کنترل خود دارد. این موتور که به سلونوئید شناخته میشود با استفاده از یک سیستم الکتریکی ساده مانند سیمپیچ برای کنترل زبانه استفاده میکند.
اما در مورد نحوه عملکرد شیر برقی یک سازوکار خیلی ساده وجود دارد که در بیشتر این شیرها به کار گرفته میشود. در واقع زمانی که یک شیر برقی به جریان الکتریکی وصل باشد، یک جریان الکترومغناطیسی توسط سیمپیچ و سلونوئید تولید میشود که به دلیل داشتن جاذبه مغناطیسی زبانه را بالا میکشد و جریان برقرار است. فرایند قطع کردن جریان نیز یک روند کاملاً برعکس دارد. زمانی که جریان الکتریکی از روی این شیرها برداشته میشود، سیمپیچ شیر خاصیت مغناطیسی خود را از دست میدهد و دیگر نمیتواند زبانه را بالا بکشد. در نتیجه با قطع جریان آهنربایی، زبانه سقوط کرده و مسیر عبور جریان را میبندد. این جریان میتواند آب و یا گاز باشد.
انواع مختلف شیر برقی
بهطورکلی، سه نوع مختلف از شیرهای برقی و سلونوئید وجود دارد که هر کدام از آنها از یک شیوه خاص برای قطع کردن جریان استفاده میکنند:شیر برقی مستقیم، شیر برقی غیرمستقیم، و شیر برقی فشاری
- شیر برقی مستقیم به تغییرات فشاری برای باقی ماندن در حالت اولیه خود یا وضعیت NC نیاز ندارند و تنها زمانی اجازه عبور جریان را میدهند که انرژی کافی داشته باشند. این شیرها بسیار قوی هستند و میتوانند جریانهای بسیار قوی را تحمل کنند، به همین دلیل از آنها در خطوط فرایند صنعتی و برای بالا بردن ایمنی استفاده میشود. از طرفی شیر برقی مستقیم را میتوان بر روی مخازن نیز نصب کرد که علیرغم فشار بسیار پایین، نیاز دارند که به صورت باز باقی بمانند.
- شیر برقی غیرمستقیم به اختلاف فشار بین جریان ورودی و خروجی نیاز دارند و باید این اختلاف فشار بین آنها ایجاد شود تا شیرها در حالت اولیه خود باقی بمانند. بهعنوانمثال، اگر این شیرها در حالت معمولی باشند و اختلاف فشار به اندازه کافی بزرگ نباشد، شیر برقی به تناوب باز و بسته میشود و نمیتوان جریان پایداری را انتظار داشت. اگر فشار داخلی و پشت این شیرها بسیار کم باشد، ترجیحاً شیر باید دسته بماند و تنها در این حالت است که قابلیت استفاده را دارد. برای استفاده از شیرهای برقی غیرمستقیم، تنها در صورتی امکان استفاده وجود دارد که اختلاف فشار پشت شیر و جلوی آن کمتر از مقدار استاندارد تعریف شده برای آن نباشد.
- شیر برقی فشاری بالاجبار در فشارهای بسیار بالا مورد استفاده قرار میگیرد، زیرا هیچکدام از سایر شیرهای برقی توان تحمل فشارهای 40 بار و بیشتر را ندارند. شیرهای برقی فشاری به یک سولنوئید بسیار حساس و بزرگتر مجهز هستند که برای بالا بردن یا پایین کشیدن زبانه شیر مورد استفاده قرار میگیرد. شیرهای فشاری دارای یک پیستون هستند که نیاز به دیافراگم در آنها را از بین میبرد و کارایی شیر را بالا میبرد.
شیر برقی در چه قسمتهایی کاربرد دارد؟
شیر برقی تقریباً در حوزه بسیار وسیعی استفاده میشود و این باعث شده است که سیستمهای ایمنی از این شیر به وفور استفاده کنند. بهطورکلی هر جایی که با یک سیال غیر ویسکوز و روشن، مانند آب، گاز، سیالات، نفت و روغن، سروکار داشته باشند میتوانند از این شیرها استفاده کنند. نکته مهم در مورد شیرهای برقی به نقش کنترل کنندگی آنها برمیگردد و به شکلی عالی میتوانند جریان سیالات مختلف را کنترل کنند.
شیرهای قطع و وصل ساده برای بسیاری از خطوط لولهکشی که تنها دو حالت دارند استفاده میشوند و در وصل و یا قطع کردن این جریانها محبوب هستند. اما در برخی از کارخانجات و پروژههای سنگین و پیچیده که به شرایطی مانند هوای فشرده نیاز دارند، استفاده از این شیرهای معمولی امکان پذیر نیست. از طرفی در برخی مواد کنترل غیر دستی جریانی مانند گاز میتواند از فجایعی بزرگ جلوگیری کند. شیر برقی در این پروژهها یک انتخاب بسیار عالیست و تنها به منبع جریان برق نیاز دارد. در واقع زمانی که جریان بزرگتر میشود و نیاز به ایمنی بیشتر میشود، شیرهای برقی یا سلونوئید به خوبی خود را نشان میدهند.
جنس شیر برقی نیز در مورد محل استفاده آن اهمیت دارد. شیرهای برقی را از جنسهای مختلفی میسازند و با توجه به فشار اعمالی، محیط خورنده، درجه حرارت جریان ورودی و فاکتورهای مختلفی به مشتریان عرضه میشوند. بهعنوانمثال، شیرهای ساخته شده از جنس EPDM و PTFE برای محیطهای خورنده عالی هستند و میتوان از آنها برای سالهای طولانی استفاده کرد.
چرا شیر برقی؟
- شیر برقی را در هر نقطهای از ساختمان میتوان نصب کرد و نیازی به مراجعه حضوری ساکنین ساختمان برای قطع کردن جریان نیست.
- شیر برقی در پروژههای بزرگ صنعتی و پتروشیمی کاربرد دارد و اپراتور میتواند از راه دور یا از اتاق کنترل آن را باز یا بسته کند.
- استفاده از شیرهای برقی به معنی کاهش دخالت انسان است که میزان خطا را به طرز چشمگیری کاهش میدهد.
- شیرهای برقی از مواد مختلف و متنوعی ساخته میشوند و امکان استفاده از آنها در محیطهای خورنده یا در دماهای بالا وجود دارد.
- این شیرهای برقی کنترل گاز میتوانند به هنگام زلزله جریان گاز ورودی به ساختمان را به کل قطع کنند و این به معنی بالاتر رفتن ایمنی یک سازه است.
- شیر برقی به آسانی نصب میشود و میتوان گفت که سازوکاری همانند شیرهای معمولی دارد. بنابراین برای نصب آنها نیازی به تجهیزات خیلی ویژه یا مهارت بالا ندارید.
- تحمل فشار بالا در شیرهایی برقی به صاحبان صنایع این امکان را میدهد که از آنها در مقابل جریانهای بسیار قوی استفاده کنند و فشار کمتری به سایر بخشهای پروژه خود وارد کنند.
شیر برقی و حوادثی مانند زلزله
هدف از ساخت شیر برقی را میتوان کاهش دخالت انسان در کنترل شرایط بحرانی عنوان کرد و از این طریق میتوان صدمات وارده را به شدت کاهش داد. شیرهای برقی دارای یک سولنوئید و سیمپیچ هستند که کنترل زبانه شیر را در اختیار دارند. استفاده از این سیستم و کاهش دخالتهای انسانی باعث شده است که سرعت عمل این شیرها بسیار بالا رود و در مواقع حوادث از بدتر شدن وضعیت جلوگیری کنند.
زمانی که به این شیرها تنشی وارد میشود، به محض قطع شدن جریان الکتریکی، جریان مغناطیسی داخل آن قطع میشود و زبانه در محل اصلی خود قرار میگیرد. این وضعیت به قطع شدن جریان کمک میکند. بنابراین با بسته شدن شیر، وضعیت در حالت عادی قرار میگیرد و پس از اتمام حادثه میتوان شیر برقی را به حالت قبلی بازگرداند.
http://arianps.ir/%d8%aa%d8%a7%d8%b3%db%8c%d8%b3%d8%a7%d8%aa-%d8%b3%d8%a7%d8%ae%d8%aa%d9%85%d8%a7%d9%86-%da%86%db%8c%d8%b3%d8%aa%d8%9f/
