توضیحات

شیر برقی و سلونوئید ولو چیست ؟ 

شیر پنوماتیک Pneumatic Valve به دسته ای از شیرها اطلاق می شود که به کمک اعمال یک نیرو مسیر هوا را تغییر داده و جریان هوا را در طول فرایند یک سیستم قطع و وصل می نمایند. اعمال نیرو به شیرهای پنوماتیکی ممکن است یا از طریق دست صورت پذیرد که در این حالت شیر از نوع شیر پنوماتیک دستی می باشد، و یا با اعمال یک جریان الکتریکی شیر پنوماتیک تحریک و یا کنترل شود که به این نوع شیر ، شیر برقی پنوماتیک می گویند. بوسیله این جریان الکتریکی در شیر برقی پنوماتیک ، بوبین برقی داخل شیر خاصیت مغناطیسی پیدا می کند و نیروی لازم جهت تغییر وضعیت شیر پنوماتیکی را فراهم می آورد. این تغییر وضعیت نیز براساس فرمانی که از طریق سیستم کنترل یا بوبین دریافت شده ، اعمال می شود.

شیر برقی یا سولنوئید ولو قطعه ای الکترومکانیکی کوچک اما پرمصرف در صنایع مختلف می باشد .این قطعه کوچک در ابعاد و سایز های متفاوت و با ولتاژ کاری مختلف از 12 ولت تا 220 ولت ساخته می شود.این قطعه به عنوان یک قطع کننده مسیر مواد سیال (گاز و مایعات )(سولونوئید  انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی جهت چرخش ، باز یا بستن یک ولو به بصورت مکانیکی تبدیل می کنند. در دستگاه تصفیه آب نیز این قطعه در دو ولتاژ24 و36 ولت ساخته می شود که وظیفه قطع و وصل آب ورودی را به عهده دارد.

شیربرقی می تواند دو پورت و یا سه پورت ورودی و خروجی داشته باشد : در حالتی که دو پورت ورودی و خروجی داشته باشد نشان دهنده این است که شیر تک حالته است و به صورت قطع و وصل عمل می کند. این نوع شیر در مقابل شیرهای دستی و مکانیکی در عملکردش تمپوان محدودی دارد و به همین دلیل لازم است که این توان محدود به بهترین و بیشترین بازده ممکن به کار رود.

کاربردهای مختلف شیر برقی پنوماتیک

شیر برقی که به تازگی وارد صنعت شده است در حوزه های مختلف کاربرد دارد به طوری که نقش کنترلی خود را به حوزه های دیگر نیز به اجرا درآورده است. امروزه برای قطع و وصل کردن همه سیال ها از جمله آب و گاز و… از شیر برقی استفاده می شود. انواع مختلف از شیر برقی و در اندازه های مختلف ساخته شده است و بخاطر این تنوع بالا برای کارهای مختلف به کار گرفته می شود.

این نوع شیر در صنعت کاربرد زیادی داشته و در حوزه وسیعی استفاده می شود. سیستم های ایمنی از شیر برقی فراوان استفاده می کنند. این شیر به دلیل نقش کنترل کنندگی که دارد می تواند جریان سیالات مختلف را به خوبی کنترل کند . به طور کلی در همه جاهایی که آب ، گاز ، روغن ، نفت ، سیالات و یا هر سیال غیر ویسکوز و روشن وجود داشته باشد شیر برقی پنوماتیک می تواند کاربرد داشته باشد.

برای بسیاری از خطوط لوله کشی که دارای دو حالت هستند و نیاز به قطع یا وصل کردن دارند از شیرهای قطع و وصل ساده استفاده می شود. برای کارهای پیچیده تر در کارخانه ها و پروژه های سنگین که شرایط پیچیده تری دارند دیگر نمیتوان از شیرهای ساده استفاده کرد و از شیرهای برقی پیچیده تر که برای این کارها طراحی شده اند استفاده می شود.

در پروژه های سنگین که مثلا نیاز به هوای فشرده دارند و همچنین در مواردی که نیاز به کنترل غیر دستی جریانی مانند گاز است از این نوع شیر می توان استفاده کرد که می تواند از رخ دادن فجایع بزرگ جلوگیری کند. شیر برقی برای این شرایط بهترین انتخاب است و تنها به منبع جریان برق نیاز دارد . به طور کلی در زمانی که جریان ها بزرگتر می شوند و ایمنی بیشتری نیاز است استفاده از شیر برقی پنوماتیک گزینه بهتری است و با سلونوئید به خوبی خود را نشان می دهد.

کاربردهای مختلف شیر برقی پنوماتیک در زیر آمده است: 

•  اتوماسیون صنایع غذایی
• صنایع شیمیایی
• خودروسازی و ماشین آلات صنعتی
• دارو سازی
• کاشی و سرامیک
• برای کنترل یک شیر صنعتی بزرگتر
• کنترل سیلندرها در سیتم های پرقدرت بادی و هیدرولیک
• کنترل سیلندرها و سیال وارد شده به موتور
• سیتم های آبپاش صنعتی و اتوماتیک
• ماشین های خانگی مانند ظرف شویی و لباس شویی جهت کنترل آب ورودی به ماشین
• صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی
• سیستم های تبرید و تهویه مطبوع
• بطور کلی در خطوط تولید کارخانه ها

موارد استفاده از انواع شیر برقی پنوماتیک

شیر های پنوماتیک وظیفه کنترل وضعیت ، کنترل فشار و کنترل میزان جریان هوا را بر عهده دارند. شیر برقی­ برای کنترل سرعت جریان در ابزارها، سیستم ها و موتورهای گوناگون استفاده می شود. ماشین های شستشو و دیگ­های بخار گازی از این شیرآلات و همچنین پمپ های هیدرولیک و چکش هوا استفاده می کنند، زیرا به اندازه کافی متنوع هستند که هر دو کار ساده و پیچیده را با سهولت انجام می دهند. شیر برقی پنوماتیک با توجه به نیازهای خاص قابل تنظیم است و می توان از آن برای کنترل انواع واسطه هایی مانند هوا، برق، گاز، بخار و روغن استفاده کرد.

نام گذاری شیر پنوماتیک

بطور کلی نام هر شیر برقی یا دستی پنوماتیک به تعداد حالات و همچنین تعداد ورودی و خروجی شیر بستگی دارد. عددی که سمت راست قرار می گیرد تعداد حالات شیر پنوماتیکی و عدد سمت چپ تعداد ورودی و خروجی تعبیه شده روی شیر را نشان می دهد. بطور مثال منظور از شیر پنوماتیک 2-5 (بخوانید 5 به 2) شیری است که تعداد 5 ورودی و خروجی دارد و دارای 2 حالت می باشد. همچنین نام یک شیر پنوماتیکی به تعداد موقعیت های سوئیچ و تعداد دهانه شیر بستگی دارد. بطور مثال شیر پنیوماتیک راه دهنده 3/2 دارای سه دهانه و دو موقعیت سوئیچ می باشد. حالت موقعیت یا موضع شیر پنوماتیکی نیز در نام شیر بیان می شود. بطور مثال می گوییم : شیر 3/4 نرمال بسته. و در هنگام نام گذاری سایز دهانه نیز اشاره می شود.

مزایای سولونوئید ها

شیرهای برقی با نیروی کمتری نسبت به شیرهای دستی راه­ اندازی می­ شوند و مجهز به تجهیزات کنترل از راه دور هستند. همچنین هنگام استفاده از شیرهای برقی مسیرهای لوله کشی به صورت چشم ­گیری کاهش می­یابد که سبب تخلیه آسان سیال می­گردد. مزایای شیر برقی در زیر آمده است:

1. سرعت در انجام کار
2. قابلیت اعتماد بالا
3. قطع و وصل سریع و مطمئن
4. زمان سرویس دهی طولانی
5. طراحی یکپارچه
6.  کاهش جریان برق مصرفی

چگونگی  و طرز کار سولونوئید ولو

بخش سولونوئید خود حاویسیم پیچ، میله آهنی، فنر، شیر کنترلی و کانل کنترلی است. شیر اصلی از ورودی، خروجی، دیافراگم  و فنر دیافراگم تشکیل می شود. در موقع فعال بودن سولونوئید، همواره جریان بسیار کمی از سیال از  مجرا و شیر کنترلی عبور می کند. در سولونوئید ولوها از آب بند های  لاستیکی یا فلزی برای آب بندی جاهای مختلف استفاده می شود. یک فنر (فنر دیافراگم) نیز برای باز یا نگه داشتن دیافراگم در مواقع غیر فعال بودن ولو استفاده می شود.طرح یک شیر ساده در حالت غیر فعال و مسیر بسته فرض کنیم سیال مورد استفاده در این ولو آب است.

طرح یک شیر ساده در حالت غیر فعال و مسیر بسته فرض کنیم سیال مورد استفاده در این ولو آب است.

آب ورودی در قسمت های A و B به دیافراگم فشار وراد می کند یک فنر نسبتا ضعیف نیز دیافراگم را به پایین هل می دهد. دیافراگم یک روزنه کوچکی دارد که اجازه می دهد آب از آن عبور کند ( ازقسمت A وارد قسمت B شود) مایع با عبور از سوراخ محفظه B  را پر می کند و بعد از پر شدن فشار آب در دو سر دیافراگم برابر می شود . فنر فشرده شده یک فشار کم روی به پایین به دیافراگم وارد می کند. قدرت فنر ضعیف است و فقط توانایی این را دارد که وقتی فشار در بالا و پایین دیافراگم برابر است ، با فشاربه دیافراگم آن را در حالت بسته نگه دارد.در نتیجه شیر نیز بسته است و جریان آب از شیر عبور نخواهد کرد.

وقتی سولونوئید برقدار می شود چه اتفاقی می افتد؟

وقتی سولونوئید برقدار می شود نیروی مغناطیسی بوبین (سولونوئید) میله C  را به طرف بالا کشیده و شیر کنترلی e  باز می شود . با باز شدن e جریان بسیار کمی از آب از قسمت B و از طریق مجرای کنترلی g به سمت خروجی هدایت می گردد.در نتیجه این کار فشار در قسمت B  کاهش یافته و فشار A بر فشار بالای دیافراگم (فشار B+نیروی فنر) غلبه کرده و دیافراگم را به سمت بالا هل می دهد.

در نتیجه این کار شیر اصلی باز شده و آب مستقیما از A به F جریان می یابد. در موقع فعال بودن سولونوئید ، همواره جریان بسیار کمی از سیال از  مجرا و شیر کنترلی عبور می کند. وقتی سولونوئید  دوباره غیر فعال شود مسیر کنترلی e  توسط میله C  بسته شده و فنر نیروی بسیار کمی لازم دارد تا دیافراگم را به سمت پایین هل دهد و مسیر اصلی را ببندد. از توضیحات بالا می توان فهمید که این گونه ولوها بواسطه اختلاف فشار در زیر و بالای دیافراگم عمل می کنند و اگر فشار بالای دیافراگم به هر دلیل (صرف نظر از فعال بودن یا نبودن سولونوئید) بیشتر از فشار ورودی باشد، شیر عمل نخواهد کرد.

سولونوئید ولوها درانواع مختلفی مانند چند راهه بودن، نوع برق مصرفی( DC یا AC) , و وضعیت ان در حالت OFF و … تقسیم می شوند.در بعضی سولونوئید ولوها، سولونوئید مستقیمآ به شیر فرمان می دهد.بعضی سولونوئید ها خود به عنوان یکی ولو کمکی و کنترلی برای راه اندازی یک شیر بزرگ تر استفاده می شود. این نوع ولوها در حقیقت یک سولونوئید ولو ترکیب شده با یک ولو بزگتر هستند  و آنها  به صورت یک کالای واحد و یکپارچه بسته بندی شده و فروخته خواهند شد.

انواع شیر های برقی پنوماتیکی از لحاظ طراحی

• شیر برقی پنوماتیک کنترل جهت
• شیر برقی پنوماتیکی توزیع کننده پیلوت دار
• شیر برقی پنوماتیک کنترل فشار
• شیر پنیوماتیک دستی
• شیر پروپشنال پنوماتیک
• شیر متعادل کننده پروپشنال پنیوماتیکی

شیر برقی پنوماتیک کنترل جهت دار 

شیرهای راه دهنده برای قطع و وصل انرژی هوای فشرده مورد استفاده قرار می گیرد و به شکل زیر مورد استفاده قرار می گیرند :

1. عناصر سیگنال دهنده
2. عناصر پردازش
3. عناصر کنترل

شیر برقی کنترل فشار 

1. شیرهای محدود کننده فشار : این شیرها معمولا بعد از کمپرسور قرار می گیرند و فشار ورودی را تحمل می کنند
2. شیرهای تنظیم کننده فشار : این شیرها صرف نظر از نوسانات درون سیستم ، فشار را ثابت و یکنواخت نگه می دارد.
3. شیرهای تابع فشار : این شیرها در صورتی که یک سیگنال وابسته به فشار جهت هدایت یک سیستم کنترلی نیاز باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

شیر برقی پنوماتیک کنترل جریان

این شیرها از طریق ایجاد گلویی و همچنین محدود کردن گذرگاه هوای فشرده در جهت خاص سبب کم شدن جریان می شوند و نهایتا جریان را کنترل می کنند.

انواع عملکرد شیر برقی:

لازم به ذکر است که شیر برقی برخلاف شیر دستی با بکارگیری نیروی برق و مغناطیس عمل می کند. شیرهای برقی در هر جایی که نیاز به کنترل خودکار جریان سیال باشد مورد استفاده قرار می گیرند. شیر برقی پنوماتیک یک واحد کنترلی است که وقتی انرژی الکتریکی کم یا خاموش می شود جریان سیال را قطع، وصل یا تنظیم می کند. از لحاظ عملکرد، شیر برقی پنوماتیک به دو حالت زیر تقسیم بندی می شوند :

1_ عملکرد مستقیم :

شیر برقی های مستقیم ساده ترین نوع هستند که در آن پیستون توسط یک فنر کوچک پایین نگه داشته می شود تا شیر بسته بماند . زمانی که جریان الکتریکی در مدار برقرار می شود میدان مغناطیسی به وجود می آید که در نتیجه آن پیستون بالا می رود و دریچه یا سوپاپ باز می شود و باعث می شود تا مسیری برای سیال فراهم شود .

2_ عملکرد غیر مستقیم :

این مدل از شیر برقی برای باز و بسته شدن دریچه از اختلاف فشار سیال استفاده می کند و نیاز به فشاری معادل ۰.۵ بار دارد. بخش ورودی و خروجی آن توسط یک واسط لاستیکی به نام دیافراگم از یکدیگر جدا می شود . این دیافراگم یک حفره دارد که سیال می تواند از طریق آن به بخش بالایی جریان برود. شیر برقی های غیر مستقیم معمولا برای یک جهت جریان استفاده می شود. از این نوع معمولا برای سیستم های آبیاری و کارواش که نیاز به فشار کافی و جریان بالا دارند استفاده می شود.

نکات مهم در خرید شیر برقی پنوماتیک

برای خرید شیر برقی پنوماتیک باید تمام جزئیات آن را در نظر بگیرید تا انتخاب مناسبی داشته باشید. در هنگام خرید شیر برقی پنوماتیک به چند نکته توجه کنید :

1. در هنگام انتخاب شیر برقی به مشخصات الکتریکی و تغذیه بوبین توجه نمایید.
2. به مقدار فشاری که تحمل می کند توجه کنید.
3. ماکزیمم و مینیمم اختلاف فشار بین ورودی و خروجی درآن
4. نوع اتصالی که برای دستگاه مورد نیاز است.
5. نوع ولتاژی که دستگاه نیاز خواهد داشت.

شیر سلونوئید مایندمن ۲-۵ تک بوبین سایز ۱/۲ اینچ مدل MVSC-460-4E1C-AC220

شیر های سلونوئید مزیت های بسیاری دارند که از آن جمله می توان به سرعت بالا، قابلیت اطمینان بالا، قطع و وصل سریع، سرویس دهی طولانی، طراحی یکپارچه و جریان برق مصرفی پایین اشاره کرد. اما در هنگام انتخاب و خرید شیر سلونوئید به موارد خاصی باید توجه نمود ماکزیمم و مینیمم فشار کاری که به شیر اعمال می شود، ماکزیمم و مینیمم اختلاف فشار بین ورودی و خروجی شیر برقی، ماکزیمم و مینیمم دبی و جریان عبوری از شیر سلونوئید، وزن، ویسکوزیته و نوع سیال از نظر خورندگی، دمای محیط و سیال، مشخصات الکتریکی و تغذیه بوبین و غیره. MVSC-460-4E1C-AC220 یکی از شیر های برقی تولید کمپانی مایندمن است که ماکزیمم فشار کاری آن 0/8Mpa و سایز پورت آن ۱/۲ اینچ و از نوع شیر ۲-۵ (دارای ۵ دهانه و خروجی و دو وضعیت) می باشد.

مشخصات فنی شیر سلونوئید مایندمن ۲-۵ تک بوبین سایز ۱/۲ اینچ مدل MVSC-460-4E1C-AC220

• مدل: MVSC-460-4E1C-AC220
• تعداد حالت: ۲
• سایز پورت (اینچ): G 1/2
• سایز سوراخ: ۱۵A
• ولتاژ: AC ۲۲۰ ولت
• تعداد پورت: ۵
• وزن: ۴۱۳ گرم
• کلاس عایق: کلاس F
• خروجی موثر: ۵۰ متر مربع
• فشار معکوس: ۱۰ کیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع
• توان مصرفی: ۶/۴.۹ ولت آمپر
• محدوده قابل دسترس ولتاژ: -+۱۰%: زمان پاسخ دهی: ۵۰ میلی ثانیه
• درجه حرارت محیط: -۵ تا ۵۰ درجه سانتیگراد (بدون یخ زدگی)
• محدوده فشار عملکرد: ۲-۷ کیلوگرم نیرو بر سانتیمتر مربع
• نوع سیال: هوا