کنترل جریان سیال اغلب برای سیستم های کنترل بسیار مهم است و می توان با ترکیب کنترل ولوها به دست آورد. در این مقاله به بررسی شیر توالی و کاربرد آن در سیستم‌های خودکارسازی جریان سیال می‌پردازیم.
رشد و حفظ جریان‌های پایدار در صنایع تولیدی در سال‌های اخیر به یکی از حوزه‌های مورد توجه در مراکز درمانی و تولید صنعتی تبدیل شده است. خواه این صنعت شامل خمیر کاغذ، فاضلاب یا حتی فرآوری مواد غذایی باشد، علاقه زیادی به اطمینان از عملیات قابل اطمینان تر وجود داشته است. توسعه شیرهای بهتر، صنایع را قادر به دستیابی به کنترل دقیق و دقیق جریان کرده است.
یکی از این شیرها، شیر توالی است. این مقاله به تعریف شیرهای توالی و نحوه استفاده از آنها در مقایسه با کنترل ولوهای استاندارد می پردازد.
🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل
کنترل ولوهای توالی برای کنترل دو یا چند عملیات به صورت متوالی طراحی شده اند.
شیر توالی چیست؟
شیرهای توالی، شیرهای خاصی هستند که برای کنترل جریان در سیستم های سیال مانند پنوماتیک و هیدرولیک استفاده می شوند. این نوع شیرها ترتیب عملیات اجرا شده در سیستم قدرت را کنترل می کنند. آن ها اطمینان حاصل می کنند که اقدامات جریان سیال مشخص شده در توالی از پیش تعیین شده مناسب برای دستیابی به نتایج مورد انتظار و مطلوب دنبال می شود. به عبارت دیگر، آن ها دو یا چند عملیات را پشت سر هم کنترل می کنند.
به عنوان مثال، اجراهایی مانند گسترش یک سیلندر، سپس استوانه دوم پس از تکمیل استوانه اول پسوند. به جای استفاده از چندین سوئیچ محدود و کنترل ولوها جهت کنترل دو اکچویتور که به ترتیب حرکت می کنند، یک شیر تک توالی این هدف را انجام می دهد. استفاده از شیر توالی، عملیات را ایمن و اقتصادی می کند. همچنین تعداد اجزای متصل به سیستم را کاهش می‌دهد و تعمیر و نگهداری را در مقایسه با گنجاندن سوئیچ‌های محدود و کنترل ولوها جهت چندگانه مورد استفاده در فرآیند آسان می‌کند.
ساختار شیر توالی.
ساختار شیر توالی
شیر توالی از پیچ تنظیم، سوراخ مخروطی شکل و فنر نصب شده در داخل محفظه شیر تشکیل شده است. این شیر دارای یک ورودی با برچسب “پورت ورودی” و دو پورت خروجی با برچسب “1” و “2” است. خروجی 1 به سیلندر 1 و خروجی 2 به سیلندر 2 وصل می شود.
ساختار یک شیر توالی با اتصال چک ولو.
شیرهای توالی چگونه کار می کنند؟
با تامین سیال کار به پورت ورودی شیر توالی، سیال مستقیماً به پورت خروجی 1 جریان می‌یابد و سیلندر 1 را تحریک می‌کند تا گسترش یابد.
هنگامی که سیلندر 1 گسترش را کامل کرد، فشار در خط افزایش می یابد. این باعث می شود که شیر سکانسی از نقطه استراحت اولیه خود بلند شود و به سیال عامل اجازه می دهد تا از پورت 2 عبور کند و در نتیجه سیلندر 2 را گسترش دهد. از طریق این فرآیند، توالی یابی به دست می آید.
خوب است توجه داشته باشید که پورت 1 می تواند جریان سیال کار را معکوس کند، اما پورت 2 نمی تواند، بنابراین جمع کردن سیلندر اول امکان پذیر است اما برای سیلندر دوم غیرممکن است. بنابراین، یک چک ولو تعبیه شده است تا جریان آزاد سیال کار را از سیلندر متصل 2 به مخزن ذخیره بازگرداند و امکان جمع شدن سیلندر دوم متصل را فراهم کند.
ساختار و نمادهای شیر هیدرولیک (چپ) و پنوماتیک (راست)
انواع شیرهای توالی
در اینجا تمرکز ما بر روی شیرهای دنباله هیدرولیک و پنوماتیک است. اکثر شیرهای دنباله هیدرولیک برای یک هدف طراحی شده اند. بنابراین، یک کنترل ولو جهت به صورت سری معرفی می شود. در مقابل، بیشتر شیرهای توالی پنوماتیکی از طریق حالت کنترل جهتی که توسط پایلوت کار می‌کند، عمل می‌کنند، جایی که یک فنر برگشتی قابل تنظیم برای بازگرداندن سیلندر به موقعیت اولیه‌اش استفاده می‌شود.
توالی پایلوت شیرهایی هستند که توسط بسیاری از تولیدکنندگان ارائه می‌شوند و معمولاً در 50 psi فشار کلی کار می‌کنند.
انواع شیرهای ترتیبی شامل موارد زیر است:
-
شیر Direct Acting
همانطور که در نمودارهای قبلی توضیح داده شد، یک شیر توالی Direct Acting یک شیر از نوع قرقره با ساختار فنری است که قرقره را در یک موقعیت بسته نگه می دارد. دارای تنظیمات فنر فشار قابل تنظیم است که وقتی فشار ورودی از آن بیشتر شود، قرقره جریان سیال را به عملیات دوم منتقل می کند. این شیر در مناطقی که جریان های ثابت و کم فشار دارند کاربرد دارد.
-
شیر تخلیه
شیرهای تخلیه کننده تنها زمانی کار می کنند که فشار کافی در 1 ایجاد شود. با فشار کافی در 1، جریان در 2 آغاز می شود – فشار کافی در 1 باعث باز شدن پاپت و ایجاد مسیر جریان از 2 به 3 می شود. افت فشار در 1 به مقدار کمتر از ضرب نسبت پیلوت و تنظیمات از پیش تعیین شده فنر، شیر بسته می شود و این جریان را در 2 مسدود می کند. چنین شیرهایی در تخلیه خروجی پمپ به مخازن در افت فشار کم کاربرد دارند. ، از این رو راندمان بالایی از سیستم ارائه می شود.
-
شیر پایلوت
یک شیر ترتیبی که به صورت پایلوت کار می کند از تخلیه خارجی و پایلوت داخلی تشکیل شده است. فشار در ورودی، pilot seat را تحریک می کند و باعث می شود که توپ به عقب کشیده شود، فنر گسترش یابد و جریان از طریق یک شیر تخلیه به خوبی طراحی شده به مخزن باز شود. بلافاصله جریان از حفره ای که در قرقره اصلی سیستم قرار دارد می گذرد و عدم تعادل فشار ایجاد می شود که باعث می شود قرقره فنر را به حالت اولیه فشار دهد. این نوع شیر در جریان و فشار بالاتر متغیر کاربرد دارد.
-
شیر Kick Down
شیرهای توالی Kick down به گونه‌ای عمل می‌کنند که جریان را در پورت 1 مسدود می‌کنند تا زمانی که فشار کافی برای فشار دادن pilot poppet از نقطه استراحت خود ایجاد شود. عملکرد این شیر دقیقاً مشابه عملکرد شیر توالی است. شیرهای توالی Kick down به عنوان وسایل ایمنی در مدارهای اتوماسیون شامل چالش های بیش از حد گرم و بارگذاری بیش از حد ناشی از نگه داشتن فشار در یک سیستم برای مدت طولانی تری استفاده می شوند.
شیرهای توالی فشار می‌توانند با اجرای اکچویتورهای توالی دوگانه جایگزین دو کلید محدود و دو کنترل ولو جهت شوند.
ویژگی های شیرهای توالی
ویژگی های شیرهای توالی عبارتند از:
- یک جریان فعال شده، بنابراین به توپ دراپ نیازی نیست.
- شیر به طور معمول باز است، و این اجازه می دهد تا گردش حلقوی.
- تنظیم میدان اختلاف فشار بسته شدن بسیار ساده است.
- مناسب برای کاربردهای گاز و سیال
چرا از شیرهای توالی استفاده کنیم؟
در زیر لیستی از مزایا و معایب استفاده از شیرهای توالی در اتوماسیون آورده شده است.
مزایا
- شیرهای توالی در ارائه عملیات در سری های متوالی، به عنوان مثال، در مدار بالابر و گیره خوب هستند.
- در سیستم‌هایی که شامل فشار برگشتی متغیر یا بالا هستند، شیرهای توالی به عنوان شیرهای کمکی گنجانده می‌شوند.
- شیر تضمین می کند که جریان سیال به صورت متوالی از پیش تعیین شده رخ می دهد.
معایب
- شیر تمایل به تولید گرمای بیش از حد دارد.
- اکچویتور اول در مقایسه با اکچویتور دوم فشار بیشتری دریافت می کند. این بدان معنی است که اکچویتور دومی که حرکت می کند فشار کمتری دریافت می کند، به این معنی که مقداری انرژی در چنین شیرهایی هدر می رود.
شیرهای توالی فشار در جریان سیال
اطلاعات زیادی در مورد شیرهای توالی وجود دارد که در یک مقاله نمی توان آن ها را پوشش داد. دخالت این نوع شیر در جریان سیال در صنایعی مانند مدیریت پسماند، نوشابه سازی، پالایشگاه های نفت و غیره.
شیرهای توالی می توانند استفاده زیادی داشته باشند، و ادغام آن ها با سیستم های کنترل شده با پی ال سی، اتوماسیون و کنترل جریان سیال را بهبود می بخشد. ادغام آن ها هزینه یک شیر تک توالی را کاهش می دهد، و چندین لیمیت سوییچ و کنترل ولوها جهت را برای اجرای اکچویتورهای توالی دوگانه جایگزین می کند. چنین شیری تعمیر و نگهداری را آسان تر می کند زیرا تعداد اجزای سیستم کنترل را کاهش می دهد.
برای سفارش و یا خرید انواع محصولات ابزار دقیق و همچنین کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.
منبع:
