شیربرقی(solenoid valves)
به روز رسانی شده در ۱۴۰۵/۳/۲۱ زمان مطالعه 10 دقیقهشیرهای برقی ادواتی هایی هستند که ازسلونوئیدجهت فعال شدن شیر استفاده می کنند. آنها ابزارهای کنترل الکترومکانیکی هستند که برای کنترل جریان مایع یا گاز استفاده می شوند. تکنولوژی آنها بدین صورت است که جریان الکتریکی از یک سیم پیچ عبور می کند تا با حرکت یک پیستون، شیر را کنترل کند. هنگامی که شیر برقی یک سیگنال الکتریکی دریافت می کند، جریان هوا را مستقیماً به پیستون هدایت می کند. هنگامی که سیگنال الکتریکی حذف شود شیر به حالت عادی خود باز می گردد.
مزایا | معایب |
| عملکرد سریع | سیگنال کنترل باید در حین کار روشن بماند |
| قابلیت اطمینان بالا | |
| عمر طولانی | |
| طراحی فشرده | |
| افت فشار محدود |
طراحی شیرهای برقی، برای باز و بسته کردن یک سیستم می باشد. سیال از طریق درگاه ورودی وارد می شود و از درگاه خروجی دلخواه که توسط پورت تنظیم می گردد خارج می شود. این پورت توسط پیستون بسته و باز می شود.
شیر برقی با عملکرد مستقیم (Direct-acting Valves): در این مدل شیر برقی، باز و بسته شدن شیر با برق دار شدن بوبین انجام می شود. این شیر ها به دو دسته NO و NC تقسیم می شوند. شیرهای NO در حالت عادی باز هستند (Normally Open) و در زمان ورود جریان برق، بوبین شیر را می بندد و شیرهای NC در حالت عادی بسته هستند (Normally Close) و در زمان ورود جریان برق، بوبین شیر را باز می کند.
- شیر برقی پایلوت دار یا هدایتگر (Pilot-operated valves):شیر برقی با عملکرد پایلوت یا سروو (Servo Operated) که به شیر برقی با عملکرد غیر مستقیم (Indirect Acting Operation) نیز شناخته می شود به وسیله اختلاف فشار بین پورت های ورودی و خروجی عمل می کند و برای مصارف سنگین که دبی جریان بالایی دارند استفاده می شود.
کاربردها
شیرهای برقی در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها در ماشین آلات، دستگاه ها و تجهیزاتی مانند یخچال و شیرآلات اتوماتیک استفاده می شوند. شیرهای برقی معمولاً در سیستم های گرمایش مرکزی برای کنترل ترموستات برای تنظیم جریان آب گرم شده به المنت گرمایش استفاده می شوند. آنها همچنین در سیستم های آبیاری قطره ای، کنترل هوا، کنترل مایعات و در آزمایش های فارماکولوژی استفاده می شوند.
انواع شیربرقی
شیرهای برقی معمولاً دارای دو درگاه ورودی و خروجی هستند. انواع مختلفی از شیر برقی وجود دارد که شامل سه یا چند درگاه می باشند.
- شیر برقی کنترل سه راهی (Three-way valves)
این شیر برقی دارای سه پورت بوده و به ما امکان سوییچ بین خروجی ها یا ورودی ها را می دهد و به دو صورت ترکیبی و انحرافی استفاده می شود. حالت ترکیبی که به صورت دو ورودی و یک خروجی بسته می شود و امکان تغییر جریان ورودی را به ما می دهد و حالت انحرافی که جریان از یک ورودی وارد شده و می توان خروج آن را بین دو خروجی کنترل کرد.
- شیر برقی کنترل چهار راهی (Tour-way valves)
شیر برقی چهار راهی شامل چهار پورت بوده و معمولا با محرک دو کاره یا سیلندر استفاده می شود که دو پورت ورودی باعث افزایش فشار و دو پورت خروجی باعث تخلیه فشار می شوند و در حالت های انحرافی و ترکیبی قابل نصب هستند.
وضعیت ولو
حالت های اصلی معمولاً باز و به طور معمول بسته می باشند.
در حالت عادی بسته -- شیرهای برقی معمولی بسته از یک فنر برای فشار دادن نوک پیستون به دهانه خروجی استفاده می کنند. این کار تا زمانی که پیستون توسط میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ بلند نشود،سیال را از ورود به روزنه باز می دارد.
به طور معمول باز -- به طور معمول دریچه های باز هنگامی که سیم پیچ برق می گیرد بسته می شود و به سیال اجازه می دهد تا در سیستم جریان یابد. این حالت دریچه برای آب، هوا و مایعات غیر خورنده بهترین استفاده است.
اجزاء شیربرقی
شیرهای برقی در اندازه ها و جنس های مختلف وجود دارند. بدنه شیر باید از موادی ساخته شود که با سیال مورداستفاده سازگار باشد تا از خرابی زودرس شیر یا آلودگی محیط جلوگیری شود. مهم ترین مواردی که در انتخاب شیر برقی باید در نظر گرفته شود، آب بندی، سیم پیچ و پورت های شیر است.
1.بدنه شیر 4.بوبین/کویل 7.پیستون
2.مسیرورودی 5.سیم پیچ 8.فنر
3.مسیرخروجی 6.سیم برق 9.مجرای عبورسیال
اب بندی
به طور کلی، آب بندی ها در هنگام انتخاب شیر برقی محدود کننده ترین عامل هستند. هنگام انتخاب ماده برای آب بندی، توجه به خواص شیمیایی محیط، دما و فشار سیال و سیستم مهم است. رایجترین انتخابهای مواد آب بندی عبارتند از: لاستیک نیتریل (NBR)، لاستیک مونومر اتیلن پروپیلن دی ان (EPDM)، Viton® و PTFE.
مواد | رایج ترین | مقاومت خوب | مقاومت بد |
| NBR | آب هوا انواع سوخت-روغن-گاز | هیدروکربن های آلیفاتیک نفت سوخت ها روغن معدنی روغن سبزیجات سیالات هیدرولیک الکل بسیاری از اسیدها سایش | ازن استون(Ozone Acetone) متیل اتیل کتون(Methyl Ethyl Ketone) هیدروکربن های کلردار(Chlorinated hydrocarbons) اترها و استرها(Ethers and esters) |
| EPDM Rubber | آب گرم/سرد فریون هوا | حرارت ازن مواد شیمیایی اکسید کننده اسیدهای تا غلظت متوسط مواد قلیایی سیالات هیدرولیک نسوز بسیاری از کتون ها و الکل ها نور خورشید سایش و پارگی | اکثر روغن ها و سوخت ها هیدروکربن ها هیدروکربن های آروماتیک و آلیفاتیک حلال های هالوژنه اسیدهای غلیظ |
| Viton (FKM) | آب گرم اسید قلیایی روغن ها هیدروکربن محلول های نمک | هیدروکربن ها بسیاری از مواد شیمیایی تهاجمی اسیدهای رقیق شده قلیایی ضعیف روغن های معدنی هیدروکربن های آلیفاتیک و آروماتیک هیدروکربن های کلردار نور خورشید ازن | کتون ها استون ها |
سیم پیچ شیربرقی
سیم پیچ شیر برقی انرژی الکتریکی را به حرکت خطی تبدیل می کند. معمولاً از سیم مسی یا آلومینیومی که در اطراف یک قطعه توخالی پیچیده شده است ساخته می شود. یک هسته فرومغناطیسی به نام پیستون سوپاپ در داخل سیم پیچ قرار می گیرد. همانطور که جریان الکتریکی از سیم پیچ عبور می کند، خطوط شار مغناطیسی پیستون را به یک آهنربای الکتریکی تبدیل می کند و یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. روزنه بدنه سوپاپ زمانی که میدان مغناطیسی پیستون را بیشتر به سمت بالا به داخل سیم پیچ می کشد باز می شود. قطبیت سیم پیچ مهم نیست زیرا اکثر سیم پیچ های دارای سیم های سربی برای هر دو ترمینال از سیم یک رنگ استفاده می کنند و ترمینال مثبت را می توان به هر یک از سیم ها وصل کرد بدون اینکه بر عملکرد شیر تأثیر بگذارد. دو نوع کویل وجود دارد که می توان از آنها در شیر برقی استفاده کرد.
سیم پیچ نواری - سیم پیچ های نواری از سیم هادی تشکیل شده اند که دور یک قرقره یا بوبین پیچیده شده اند. سیم هادی که به عنوان سیم آهنربا نیز شناخته می شود، دارای یک لایه عایق نازک در اطراف آن است و سیم پیچ تکمیل شده توسط یک لایه اضافی از نوار عایق محافظت می شود. سیم پیچ های نواری به بهترین وجه در تجهیزاتی که دارای محیط های نرمال هستند استفاده می شود. آنها را می توان برای محصولات کوچکتر استفاده کرد، اما تحمل کمتری در برابر رطوبت دارند.
کویلهای محصورشده - کویلهای محصورشده، که به آن کویلهای قالبگیری نیز میگویند، از سیمهادی تشکیل شدهاند که دور یک قرقره یا بوبین پیچیده شدهاند. سپس سیم پیچ به جای نوار در یک رزین مناسب محصور می شود. کویل های محصور شده را می توان در محیط هایی با سطوح رطوبت بالاتر استفاده کرد و با سیم های قوی تر برای محافظت در برابر آسیب دیدگی ساخته می شوند.
کویل های شیر برقی در ولتاژهای مختلف موجود هستند و می توانند با برق DC یا AC استفاده شوند. اغلب می توان سیم پیچ ها را به منظور استفاده از ولتاژ های مختلف، تعویض کرد
پورت های شیربرقی
شیرهای برقی معمولاً دارای دو پورت هستند. پورت ها می توانند با پورت های رزوه دار داخل یا خارج عرضه شوند. در یک شیر برقی مرکزی پشت سر هم، درگاه های فشار و مخزن به هم متصل می شوند در حالی که پورت های سرویس خالی هستند. این اجازه می دهد تا سیستم تخلیه شود.در یک شیر برقی مرکز شناور، درگاه فشار تغذیه بسته است. همه پورت های دیگر به هم متصل هستند. این اجازه می دهد تا منبع تغذیه قطع شود در حالی که بار را قادر می سازد حرکت کند یا چرخ را آزاد کند.
منابع: