شیر برقی چیست و چه کاربردی دارد؟
شیر برقی یک شیر کنترل شده الکتریکی است. این شیر دارای یک سلونوئید است که یک سیم پیچ الکتریکی با یک هسته فرومغناطیسی متحرک (پیستون) در مرکز آن است. 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.
- آبرسانی و کشاورزی
- تصفیه خانه
- صنایع ساختمانی
- سیستم های گرمایشی بزرگ
- سیستم های حفاظت
- اطفاء حریق آب
- کمپرسورها
- کنترل مشعل نفت و گاز
- سیستم های تبرید از شیرهای برقی برای معکوس کردن جریان مبرد استفاده می کنند. این به سرمایش در تابستان و گرمایش در زمستان کمک می کند.
- سیستم های آبیاری از شیرهای برقی با کنترل اتوماتیک استفاده می کنند.
- ماشین های ظرفشویی و ماشین لباسشویی از شیر برقی برای کنترل جریان آب استفاده می کنند.
- سیستم های تهویه مطبوع از شیرهای برقی برای کنترل فشار هوا استفاده می کنند.
- شیر برقی در سیستم های قفل اتوماتیک برای قفل درب استفاده می شود.
- تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی از شیر برقی برای کنترل جریان، جهت و فشار مایع استفاده می کنند.
- مخازن آب از شیرهای برقی برای کنترل ورودی یا خروجی آب استفاده می کنند که اغلب در ترکیب با یک سوئیچ شناور است.
نحوه عملکرد شیر برقی
در شیر برقی، جریان الکتریکی از طریق سیم پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود. میدان مغناطیسی یک نیروی رو به بالا به پیستون که دریچه را باز می کند وارد می کند. این یک اصل اساسی است که برای باز و بسته کردن شیرهای برقی استفاده می شود.
ساختار شیر برقی
ساختار شیر برقیsolenoid-valve structure
- سیم پیچ برقی
- پایه شیر برقی (یا شفت)
- هسته
- فنر
- مهر و موم دیسک
- بدنه سوپاپ
- دیافراگم یا پیستون
- فنر
- دهانه
- درپوش سوپاپ
انواع دسته بندی شیر برقی
شیرهای برقی براساس نوع سیالی که جابجا می کنند نیز تقسیم بندی می شوند. نوع سیال می تواند مایع یا هوا باشد که دو دسته زیر طبقه بندی شده اند.
- شیر برقی هیدرولیکی
- شیر برقی پنوماتیکی
انواع شیر برقی
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، محرک‌های نوع پیستونی تا محرک‌های آرمیچر محوری و محرک‌های راکر متفاوت است.
شیر برقی نورمالی کلوز
برای یک شیر برقی به طور معمول بسته، دریچه در صورت قطع برق بسته می شود و سیال نمی تواند از طریق آن جریان یابد. هنگامی که جریان به سیم پیچ ارسال می شود، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند که پیستون را به سمت بالا و غلبه بر نیروی فنر را مجبور می کند. این کار آب بندی را از بین می‌برد و روزنه را باز می‌کند و به سیال اجازه می‌دهد از شیر عبور کند. شکل اصل عملکرد یک شیر برقی معمولی بسته را در حالت های بدون انرژی و برق نشان می دهد.
شیر برقی نرمالی اوپن
برای یک شیر برقی معمولی باز، دریچه در صورت قطع برق باز است و سیال می تواند از طریق آن جریان یابد. هنگامی که جریان به سیم پیچ ارسال می شود، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند که پیستون را به سمت پایین مجبور می کند و بر نیروی فنر غلبه می کند.
سپس مهر و موم در دهانه قرار می گیرد و آن را می بندد، که از عبور مواد از طریق شیر جلوگیری می کند. شکل اصل عملکرد یک شیر برقی معمولی باز را در حالت های بدون انرژی و برق نشان می دهد. یک شیر برقی معمولی باز برای کاربردهایی که نیاز به باز بودن شیر برای مدت زمان طولانی دارند، ایده آل است زیرا در این صورت انرژی کارآمدتر است.
شیر برقی دو پایدار
یک شیر برقی چفت شونده را می توان با یک منبع تغذیه لحظه ای سوئیچ کرد. سپس بدون هیچ قدرتی در آن موقعیت باقی خواهد ماند. بنابراین، به طور معمول باز یا بسته نیست زیرا در موقعیت فعلی باقی می ماند که هیچ برقی اعمال نمی شود. آنها این کار را با استفاده از آهنرباهای دائمی به جای فنر انجام می دهند. لازم به ذکر است که اکثر سوپاپ ها تک پایدار هستند و زمانی که فعال نمی شوند به موقعیت پیش فرض خود باز می گردند، این امر با مکانیزم فنری به دست می آید.
شیرهای 3/2 طرفه دو پایدار موقعیت خود را در هنگام افت برق حفظ می‌کنند و برای تغییر وضعیت سوپاپ نیاز به اقدام جداگانه‌ای دارند. بنابراین، آنها را نمی توان به عنوان Normally Closed یا Normally Open تعیین کرد. شیرهای برقی پنوماتیک دو پایدار معمولاً در هر موقعیت یک سیم پیچ دارند و به صورت پالس کار می کنند.
ویژگی های شیر برقی
- فقط برای مایعات و گازهای تمیز استفاده می شود.
- شیرهای غیرمستقیم برای عملکرد به اختلاف فشار نیاز دارند.
- گزینه هایی برای لغو دستی، ATEX، تایید گاز
- می تواند داغ شود زیرا برای جابجایی و ماندن در آن موقعیت به انرژی نیاز دارد (بسته به نوع).
- رایج در سیستم های گرمایش، هوای فشرده، وکیوم، آبیاری، کارواش و غیره
نکات مهم جنس اجزای شیر برقی
1- بدنه شیر برقی باید با سیال سازگار باشد. مواد متداول عبارتند از: برنج، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و پلاستیک.
2- 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.
3- 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.
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 یک فولاد ضد زنگ مغناطیسی برای هسته و پلاگین استفاده کند.
نکات مهم هنگام خرید شیر برقی
- سایز شیر برقی
- ولتاژ
- سیال عبوری
- تک بوبین یا دوبوبین بودن
- جنس بدنه شیر
- تعداد
- معمولی یا ضدانفجار بودن شیر برقی
در چه صورتی میتوان گفت شیر برقی بد است؟
- اگر شیر برقی باز یا بسته نمی شود
- نیمه باز است
- صدای زمزمه ایجاد می کند
در این حالات یا سیم پیچ سوخته است یا باید شیر برقی را عیب یابی کنید. برای اطلاعات بیشتر نیز به راهنمای عیب یابی شیر برقی مراجعه کنید.
فلومتر آب چیست و چگونه کار می کند؟ و چگونه یک فلومتر انتخاب کنیم؟
