شیر برقی پنوماتیک چیست؟ + معرفی انواع آن

شیر برقی پنوماتیک چیست؟

شیرهای پنوماتیک یکی از اجزاء اساسی در سیستم‌های کنترل پنوماتیک هستند که برای مدیریت فشار، سرعت، و حجم هوایی که از طریق یک سیستم پنوماتیک جابجا می‌شود، استفاده می‌شوند. این شیرها در کنترل قدرت از طریق نیروی هوای فشرده موثر هستند و در انواع بسیاری از برنامه‌های صنعتی، از ابزارهای برقی گرفته تا موتورهای دیزلی با عملکرد پنوماتیک استفاده می‌شوند. بسته به نوع سیستم و اجزاء دیگر موجود، انواع مختلفی از شیرهای پنوماتیک در دستگاه‌ها به کار می‌روند.

شیر پنوماتیک به یک نوع شیر اطلاق می‌شود که توانایی تغییر مسیر حرکت یا قطع و وصل جریان سیال را در صورت اعمال نیرو دارد. این شیرها دارای دو نوع دستی و برقی هستند، اما امروزه نسخه دستی آن‌ها کاربرد محدودی دارد. همچنین، عملکرد آن‌ها به دو حالت تقسیم می‌شود. در حالت اول، جریان سیال توسط شیر کنترل می‌شود، اما این کنترل به طور لزومی توسط هوا انجام نمی‌شود. در حالت دوم، هر نوع سیالی می‌تواند تحت کنترل شیر قرار گیرد. این نوع کنترل به وسیله هوا انجام می‌شود و معمولاً به عنوان شیرهای محرک پنوماتیک شناخته می‌شوند.

شیر برقی پنوماتیک؛ ابزاری پرکاربرد در صنایع مختلف

در بسیاری از صنایع، مدیریت دقیق فشار و جریان سیالات یکی از نیازهای اساسی است. از این رو، ابزارهایی با دقت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند تا فشار و جریان گازها و سیالات را کنترل کنند. یکی از این ابزارهای بسیار موثر، شیرهای برقی پنوماتیک می‌باشند.

این نوع شیر برقی پنوماتیک ها به منظور کنترل خطوط جریان گازهای فشرده در صنایع مختلف، از جمله صنایع شیمایی، به کار گرفته می‌شوند. یک ویژگی مهم این شیرها، تبدیل انرژی الکتریسیته به انرژی مکانیکی است. از این رو، اصطلاح “پنوماتیک” به علت قابلیت کنترل و هدایت جریان هوا فشرده نیز به آن‌ها نسبت داده شده است.

در این مقاله، به بررسی انواع مدل‌های شیرهای برقی پنوماتیک و کاربردهای گسترده آنها در صنایع مختلف می‌پردازیم.

شیرهای برقی پنوماتیک در چه صنایعی کاربردی دارند؟

شیر برقی پنوماتیک ، در بسیاری از صنایع، به ویژه در شرایط خاص، برای قطع یا هدایت جریان هوای فشرده به کار می‌روند. کاربرد اصلی این شیرها در اتصال و قطع جریان هوای فشرده در صنایع مختلف است، با این حال، باید توجه داشت که برخی از این شیرها قادر به قطع جریان گازهای خاص مانند آرگون و نیتروژن نیستند.

از جمله صنایعی که به طور گسترده از شیرهای برقی پنوماتیک استفاده می‌شود، می‌توان به صنایع زیر اشاره نمود:

• صنایع شیمیایی
• صنایع داروسازی
• صنایع نفت و گاز
• صنایع غذایی

در این صنایع، شیر برقی پنوماتیک نقش مهمی در مدیریت جریان هوا و انجام عملیات مرتبط با آنها ایفا می‌کنند و بهبود کارایی و کنترل فرایندها کمک می‌کنند.

طرز کار شیر برقی پنوماتیک

لازم به ذکر است که واژه “پنوماتیک” از زبان یونانی مشتق شده و به معنای هوا یا نفس می‌باشد. این تکنولوژی علمی از هوای فشرده برای ایجاد نیروی مکانیکی بهره می‌برد. به طور عمده، در صنایع مختلف از این نیرو برای کنترل جریان سیالات و دیگر دستگاه‌ها استفاده می‌شود. امروزه، شیرهای پنوماتیک، به خصوص شیرهای برقی پنوماتیک، با استفاده از هوا و فشار هوا تولید می‌شوند.

به دلیل پیشرفت تکنولوژی، نیاز به زحمت‌ها و دستکاری‌های زمان گذشته به شدت کاهش یافته و بسیاری از کارهای انسانی به صورت خودکار انجام می‌شود. شیرهای جدید با سرعت و دقت بسیار بالاتری عمل می‌کنند. این تکنولوژی از طریق آهنرباهای الکتریکی و جریان‌های الکتریسیته کنترل می‌شود. همچنین، در شیرهای پنوماتیک کنترل شده توسط الکتریسیته، می‌توان فشار و جریان سیال را به دقت مدیریت نمود.

چند نوع شیر پنوماتیک داریم؟

در اصطلاح عمومی، دو نوع شیر پنوماتیک وجود دارد که با توجه به ویژگی‌های کنترلی آن‌ها متمایز می‌شوند.

در نوع اول، جریان هوا یا گازهای دیگر در یک سیستم پنوماتیک قابل کنترل است، اما بر خلاف انتظار، مکانیسم کنترل این نوع از شیرها نیازمند هدایت فیزیکی هوا نمی‌باشد.

در نوع دوم، سیال مورد کنترل در شیر غیر از هوا است، به عنوان مثال آب یا روغن، اما مکانیسم کنترلی از نوع پنوماتیک (هوا) استفاده می‌کند. این نوع شیرها گاهی به عنوان “شیرهای محرک پنوماتیک” شناخته می‌شوند.

تشخیص این دو نوع شیر و درک بهتر کاربردهای آنها به تفصیلات مرتبط با هر نوع کمک می‌کند.

انواع مدل‌های شیر برقی پنوماتیک را بشناسید

تولید شیر برقی پنوماتیک در مدل‌های گوناگون، باعث افزایش ایمنی و کارایی خطوط جریان در کارخانه‌ها می‌شود. این شیرها بر اساس ویژگی‌های مختلفی نظیر درگاه‌های ورودی و خروجی، مسیرهای جریان، موقعیت سوپاپی، و مکانیزم باز و بسته‌شدن، دسته‌بندی می‌شوند.

انواع شیر برقی پنوماتیک به شرح زیر هستند:

1. شیر برقی کنترل جهت: این شیرها سیال را تنها در یک جهت در سیستم هدایت می‌کنند. کاربرد آن‌ها در مواردی است که بازگشت سیال ممکن است برای اجزاء مختلف سیستم نظیر کمپرسور، مشکل ایجاد کند.
2. شیر برقی پروپرشنال: این نوع از شیرها با استفاده از یک مدار الکترونیک، کنترل جریان را با هر نسبتی امکانپذیر می‌سازند. شیرهای پروپرشنال به‌طور دقیق‌تری جریان و دبی سیال را کنترل می‌کنند.
3. شیر برقی کنترل جریان: این شیرها در دو نوع جریان باز و جریان بسته تقسیم می‌شوند. در جریان باز، جریان در ابتدا کامل است و با افزایش ولتاژ، کاهش می‌یابد. در نوع جریان بسته عملکرد برعکس است و با افزایش ولتاژ، جریان سیال افزایش می‌یابد.
4. شیر برقی کنترل فشار: این شیرها به طور مستقیم فشار سیال را تنظیم می‌کنند. در این دسته، محدودکننده فشار (برای کاهش فشار)، تنظیم کننده فشار (برای ثابت نگاه داشتن فشار)، و شیرهای تابع فشار (که با افزایش فشار، صدای هشدار ایجاد می‌کنند) وجود دارند.
5. شیر برقی قطع و وصل جریان: این شیرها دو حالته هستند و برای قطع یا بازکردن کامل جریان سیال به کار می‌روند.

اجزای شیر پنوماتیک برقی پنوماتیک

در حال حاضر، بیشتر شیرهای پنوماتیکی به صورت برقی ساخته می‌شوند، زیرا شیرهای پنوماتیک دستی به دلیل عدم دقت و سرعت کافی مورد توجه قرار نمی‌گرفتند. در ساختمان‌های داخلی، شیرهای پنوماتیکی برقی مختلف، با یک آهنربای الکتریکی جهت کنترل جریان سیالات، طراحی شده‌اند. این شیرها ممکن است در حالت باز یا بسته قرار گیرند زمانی که جریان قطع شود. با ورود جریان الکتریکی، خواص آهن‌ربایی در سلونوئید شیر فعال شده و بوبین شیر به سمت آن جذب می‌شود. با تغییر ولتاژ وارد شده به سلونوئید، امکان کنترل بوبین و در نتیجه کنترل شدت جریان سیالات وجود دارد.

یکی از مزایای این نوع شیرهای پنوماتیکی برقی، قابلیت کنترل از راه دور آن‌ها است. این ویژگی باعث استفاده گسترده این شیرها در سیستم‌های کنترلی و ابزارهای دقیق می‌شود. در ادامه، با انواع مختلف شیرهای پنوماتیکی برقی آشنا خواهیم شد.

اهمیت انواع شیر پنوماتیک در یک سیستم بادی

فرض کنید که منزل شما از طریق یک پمپ به تأمین آب می‌پردازد. در صورتی که شیرهای موجود در خط انتقال به درستی عمل نکنند و اجازه عبور آب را ندهند، فشار روی پمپ بالا می‌رود و به عبارت دیگر، پمپ با خطرات سوختن یا آسیب جدی مواجه خواهد شد.

این وضعیت مشابهی در سیستم‌های بادی با استفاده از انواع شیر پنوماتیک نیز قابل تصور است. اگر حتی یکی از این شیرها قادر به هدایت صحیح جریان هوا به محل مورد نظر نباشد یا نشتی داشته باشد، فشار روی قطعه حیاتی‌ترین سیستم، یعنی کمپرسور، افزایش پیدا کرده و ممکن است به آسیب جدی ببیند.

از همین رو، انتخاب و نصب انواع شیر پنوماتیک نیازمند رعایت اصول مهندسی و انجام محاسبات دقیق است.

انواع شیر برقی پنوماتیک