هل تعرف المعرفة الأساسية بصمامات التحكم؟

صمامات التحكم ، والمعروفة أيضا باسم صمامات التنظيم ، هي أجهزة تحكم تستخدم في مجال التحكم في عمليات الأتمتة الصناعية. يمكنهم ضبطها تلقائيا بناء على إشارات التحكم من نظام الأتمتة لتغيير معلمات العملية مثل معدل التدفق والضغط ودرجة الحرارة ومستوى السائل.

تتكون صمامات التحكم من ثلاثة أجزاء رئيسية: جسم الصمام والمشغل والملحقات.

جسم الصمام هو الهيكل التأسيسي لصمام التحكم ، المصمم مع التركيز على التحكم في التدفق. المشغل مسؤول عن تحريك قلب الصمام لتغيير منطقة التدفق ، بينما توفر الملحقات وظائف وأداء إضافيين.

يمكن تصنيف صمامات التحكم بناء على خصائص السكتة الدماغية إلى أنواع خطية ودوارة ، وبناء على الوظيفة والخصائص إلى أنواع خطية ونسبة متساوية وأنواع مكافئة.

أنواع خطيةصمام أحادي المقعد ، صمام مزدوج المقعد ، صمام الأكمام ، صمام زاوية ، صمام ثلاثي الاتجاهات ، وصمام غشاء:
أنواع الدوارة: صمام الفراشة ، الصمام الكروي ، الصمام الدوار غريب الأطوار ، وصمام التحكم فائق الخفة كامل الميزات.
عملية القيادة: أنواع هوائية وكهربائية وهيدروليكية ؛
نموذج التحكم: تنظيم وإغلاق وتنظيم أنواع الإغلاق ؛
خصائص التدفق: خطي ، نسبة متساوية ، مكافئ ، أو سريع الفتح.

إنها مناسبة لمختلف الوسائط ، بما في ذلك الهواء والماء والبخار والوسائط المسببة للتآكل والطين والزيت.

فتح الهواء وإغلاق الهواء ، عمل مباشر وعكسي
يشير فتح الهواء والإغلاق الهوائي لصمام التحكم إلى آلية الصمام بأكملها. مع زيادة ضغط الهواء على الحجاب الحاجز ، يفتح الصمام تدريجيا لفتح الهواء ويغلق لإغلاق الهواء. عندما لا تكون هناك إشارة ، يتم إغلاق الصمام المفتوح بالهواء ، ويكون صمام إغلاق الهواء مفتوحا بالكامل.

يشير العمل المباشر والعكسي لصمام التحكم إلى مشغل صمام التحكم في الحجاب الحاجز الهوائي. عندما يتم إدخال الهواء في الجزء العلوي من الحجاب الحاجز ، يتحرك الجذع لأسفل ، وهو عمل مباشر. عندما يتم إدخال الهواء في الجزء السفلي ، يتحرك الجذع لأعلى ، وهو عمل عكسي.

يرتبط التدفق المفتوح والتدفق الإغلاق بالوسط. عندما يتدفق الوسيط في اتجاه فتح الصمام ، يطلق عليه نوع التدفق المفتوح.

على العكس من ذلك ، عندما يتدفق نحو إغلاق الصمام ، يطلق عليه نوع إغلاق التدفق.

I. نماذج عمل المحرك
(1) العمل المباشر والعكسي للمشغل الهوائي. عندما يزداد ضغط هواء الإدخال للمشغل الهوائي ، يتحرك الجذع لأسفل ، وهو عمل مباشر ؛ على العكس من ذلك ، عندما يزداد ضغط هواء الإدخال ، يتحرك الجذع لأعلى ، وهو عمل عكسي (انظر الشكل 9-16).

(2) التركيب المباشر والعكسي لآلية التنظيم. قلب الصمام له شكلان: التركيب المباشر والعكسي. عندما يتحرك قلب الصمام لأسفل وتقل مساحة التدفق بين قلب الصمام والمقعد ، يطلق عليه صمام التثبيت المباشر ؛ على العكس من ذلك ، عندما تزداد مساحة التدفق مع تحرك قلب الصمام لأسفل ، يطلق عليه صمام التثبيت العكسي. بالنسبة لصمامات التثبيت المباشر ذات التوجيه المزدوج ، طالما أن جذع الصمام متصل بالطرف السفلي من قلب الصمام ، فإنه يصبح صمام تثبيت عكسي. للصمامات ذات القطر الاسمي Dg < 25mm, they are generally single-guided, so only direct mounting valves are available.

(3) نماذج عمل المحرك. المحركات الهوائية لها شكلان: الهواء المفتوح والهواء. عندما يزداد ضغط الإشارة ، يفتح الصمام ، ويسمى فتح الهواء ؛ على العكس من ذلك ، عندما يزداد ضغط الإشارة ، يغلق الصمام ، ويسمى إغلاق الهواء. نظرا لأن المشغل له إجراءات مباشرة وعكسية ، فإن صمام التحكم (مع قلب صمام مزدوج التوجيه) له أيضا إجراءات مباشرة وعكسية ، لذلك يتم تشكيل الهواء المفتوح أو الإغلاق الهوائي للمشغل الهوائي من خلال هذا المزيج ، كما هو موضح في الشكل 9-16.

بالنسبة لصمامات التحكم ذات القطر الصغير ، عادة ما يتم تغيير إشارة الخرج عن طريق تغيير الإجراءات المباشرة والعكسية للمشغل لتحقيق فتح الهواء أو إغلاق الهواء ؛ بالنسبة لصمامات التحكم ذات القطر الكبير ، عادة ما يتم ذلك عن طريق تغيير الإجراءات المباشرة والعكسية لصمام التحكم لتحقيق فتح الهواء أو إغلاق الهواء.

II. محدد الموضع
يتم استخدام جهاز تحديد المواقع جنبا إلى جنب مع مشغل الحجاب الحاجز الهوائي.

1) العمل الإيجابي لجهاز تحديد موضع الصمام: عندما تزداد إشارة الإدخال ، يزداد ضغط الخرج إلى الحجاب الحاجز ؛

2) العمل العكسي لجهاز تحديد موضع الصمام: عندما تزداد إشارة الإدخال ، ينخفض ضغط الخرج إلى الحجاب الحاجز ؛

تعمل مشغلات العمل الإيجابي ومحددات الموضع معا لتحقيق وظيفة مشغلات العمل الإيجابي.

تعمل مشغلات العمل الإيجابي ومحددات موضع الحركة العكسية معا لتحقيق وظيفة مشغلات الحركة العكسية.

تعمل مشغلات الحركة العكسية ومحددات موضع العمل الإيجابي معا لتحقيق وظيفة مشغلات الحركة العكسية.

تعمل مشغلات الحركة العكسية ومحددات موضع الحركة العكسية معا لتحقيق وظيفة مشغلات العمل الإيجابي ؛

III. صمام التحكم FC (فتح الهواء أو فشل الإغلاق) أو FO (إغلاق الهواء أو فشل الفتح)
ينظر إلى اختيار الفتح الجوي والإغلاق الجوي من منظور سلامة العملية. عند قطع مصدر الهواء ، سواء كان الصمام أكثر أمانا في الوضع المغلق أو المفتوح. على سبيل المثال ، في التحكم في الاحتراق في فرن التسخين ، يتم تثبيت صمام التحكم على خط أنابيب غاز الوقود للتحكم في إمداد الوقود بناء على درجة حرارة الفرن أو درجة حرارة المادة الساخنة عند مخرج فرن التسخين. في هذا الوقت ، من الآمن اختيار صمام مفتوح للهواء.

يعني صمام التحكم المفتوح بالهواء أن الصمام مغلق تماما في حالة عدم وجود هواء ، ويفتح الصمام عندما يكون هناك هواء. عندما لا تكون هناك إشارة ، يتم إغلاق الصمام ، ويفتح الصمام عند وجود إشارة إدخال. علاوة على ذلك ، كلما زادت الإشارة ، زاد فتح الصمام. عندما تكون الإشارة في الحد الأقصى ، يكون الصمام مفتوحا بالكامل.

يعني النوع المفتوح بالهواء (الهواء للفتح) أنه عندما يزداد ضغط الهواء على الحجاب الحاجز ، يتحرك الصمام في اتجاه زيادة الفتح ، وعندما يصل إلى حد ضغط الهواء المدخل ، يكون الصمام مفتوحا بالكامل. على العكس من ذلك ، عندما ينخفض ضغط الهواء ، فإن الصمام

يتحرك في اتجاه الإغلاق ، وعندما لا يكون هناك هواء مدخل ، يكون الصمام مغلقا بالكامل. لذلك ، يطلق على الصمام من النوع المفتوح في الهواء أحيانا اسم فشل الإغلاق (FC).

يتحرك نوع إغلاق الهواء (الهواء للإغلاق) في الاتجاه المعاكس للنوع المفتوح بالهواء. عندما يزداد ضغط الهواء ، يتحرك الصمام في اتجاه الإغلاق ؛ عندما ينخفض ضغط الهواء أو يكون غائبا ، يتحرك الصمام في اتجاه الفتح أو يفتح بالكامل. لذلك ، يطلق عليه أحيانا فشل الفتح (FO). أثناء الاستخدام ، تكون مواضع الفشل الشائعة (FO ، FC ، FL) ، حيث يعني FO فشل الصمام في الفتح / الإغلاق بسبب فشل مصدر الهواء.

بالنسبة لمواضع فشل الصمام الهوائي ، يتم تقسيمها بشكل أساسي إلى عدة مواقف:
1) في ظل العمل المتشابك لجهاز الصمام الهوائي ، يجب أن يكون موضع الصمام في الحالات التالية:

FC- عندما يفقد مصدر الهواء ، يكون الصمام في وضع مغلق ؛

FO- عندما يفقد مصدر الهواء ، يكون الصمام في وضع الفتح ؛

FL- عندما يفقد مصدر الهواء ، يكون الصمام في وضع مؤقت ويبقى ؛

FLC- عندما يفقد مصدر الهواء ، يحتفظ الصمام بموضعه ولكنه يميل إلى الإغلاق ، ويكون الصمام في وضع مغلق (يتم استنفاد الغاز الموجود في الأسطوانة) ؛

FLO- عندما يفقد مصدر الهواء ، يحتفظ الصمام بموضعه ولكنه يميل إلى الفتح ، ويكون الصمام في وضع الفتح (يتم استنفاد الغاز الموجود في الأسطوانة).

2) في ظل العمل المتشابك لجهاز الصمام التنظيمي أو الإغلاق ، يجب أن يكون لموضع الصمام الحالات التالية:

FC- عندما يفقد مصدر الهواء أو يفقد صمام الملف اللولبي الطاقة ، يكون الصمام في الوضع المغلق ؛

FO- عندما يفقد مصدر الهواء أو يفقد صمام الملف اللولبي الطاقة ، يكون الصمام في وضع الفتح ؛

AFL / EFC-

1) عندما يفقد مصدر الهواء ولا يفقد صمام الملف اللولبي الطاقة ، يحتفظ الصمام بموضعه ؛

2) بغض النظر عما إذا كان مصدر الهواء قد فقد أو يفقد صمام الملف اللولبي الطاقة ، فإن الصمام في الوضع المغلق ؛

AFL / EFO-

1) عندما يفقد مصدر الهواء ولا يفقد صمام الملف اللولبي الطاقة ، يحتفظ الصمام بموضعه ؛

2) بغض النظر عما إذا كان مصدر الهواء مفقودا أو يفقد صمام الملف اللولبي الطاقة ، فإن الصمام في وضع الفتح.

تحقق الصمامات الهوائية وظائف قطع الصمام والتوصيل والتنظيم من خلال إشارات الإخراج ، مع سرعات فتح وإغلاق سريعة نسبيا. غالبا ما يتم استخدامها للإغلاق السريع في وضعين ويمكن استخدامها أيضا لتنظيم التدفق. من خلال مطابقة الملحقات المختلفة ، يمكن تحقيق طرق تحكم مختلفة.

تعمل صمامات التحكم المفتوحة بالهواء على زيادة مساحة التدفق مع زيادة ضغط الإشارة ؛ بينما تقلل صمامات إغلاق الهواء من مساحة التدفق مع زيادة ضغط الإشارة.

اختيار نوع صمام التحكم
هناك العديد من أنواع أجسام صمامات التحكم ، مع الأنواع الشائعة الاستخدام بما في ذلك المقعد الفردي المستقيم ، والمقعد المزدوج المستقيم ، والزاوية ، والحجاب الحاجز ، والتدفق الصغير ، وثلاثي الاتجاهات ، والدوارات غريب الأطوار ، والفراشة ، والأكمام ، والكرة.

عند اتخاذ خيارات محددة ، يمكن مراعاة الاعتبارات التالية:

(1) شكل وهيكل قلب الصمام
ضع في اعتبارك بشكل أساسي عوامل مثل خصائص التدفق المختارة والقوى غير المتوازنة.

(2) مقاومة التآكل
عندما يكون وسط السائل عبارة عن تعليق يحتوي على جزيئات كاشطة عالية التركيز ، يجب أن تكون المادة الداخلية للصمام صلبة.

(3) مقاومة التآكل
نظرا للطبيعة المسببة للتآكل للوسط ، يفضل اختيار صمام بهيكل بسيط.

(4) درجة حرارة متوسطة وضغط
عندما تكون درجة الحرارة والضغط المتوسطان مرتفعين ويتقلبان بشكل كبير ، يجب اختيار مادة قلب الصمام والمقعد بأقل قدر من التغيرات في درجات الحرارة والضغط.

(5) منع الوميض والتجويف
يحدث الوميض والتجويف فقط في الوسائط السائلة. في عمليات الإنتاج الفعلية ، يمكن أن يتسبب الوميض والتجويف في حدوث اهتزاز وضوضاء ، وتقصير عمر خدمة الصمام ، لذلك عند اختيار الصمام ، من الضروري منع الصمام من توليد الوميض والتجويف.

اختيار مشغل صمام التحكم
لضمان التشغيل العادي لصمام التحكم ، يجب أن يولد المشغل المحدد قوة خرج كافية لضمان الختم العالي وفتح الصمام.

بالنسبة للمشغلات الهوائية والهيدروليكية والكهربائية مزدوجة المفعول ، لا توجد نوابض إعادة ضبط بشكل عام. لا علاقة لحجم القوة باتجاه تشغيلها. لذلك ، يكمن مفتاح اختيار المشغل في تحديد أقصى قوة خرج وعزم دوران للمحرك. بالنسبة للمشغلات الهوائية أحادية المفعول ، ترتبط قوة الخرج بفتحة الصمام ، وستؤثر القوة التي تظهر على صمام التحكم أيضا على خصائص الحركة ، لذلك يلزم إنشاء توازن قوة داخل نطاق الفتح الكامل لصمام التحكم.

تحديد نوع المحرك
بعد تحديد قوة خرج المشغل ، حدد المشغل المقابل وفقا لمتطلبات بيئة العملية. عندما تكون هناك متطلبات مقاومة للانفجار في الموقع ، يجب استخدام المحركات الهوائية. من منظور توفير الطاقة ، يجب استخدام المحركات الكهربائية قدر الإمكان. إذا كانت دقة التحكم العالية مطلوبة ، فيمكن اختيار المحركات الهيدروليكية ، مثل التحكم في سرعة الآلات الشفافة في محطات الطاقة ، والتحكم في درجة حرارة المفاعلات الحفازة في المصافي ، وما إلى ذلك.

اختيار وضع عمل صمام التحكم
لا ينطبق وضع عمل صمام التحكم إلا عند اختيار مشغل هوائي. يتكون وضع العمل من خلال الجمع بين الإجراءات الإيجابية والعكسية للمشغل والصمام. هناك أربعة أشكال تركيبية ، وهي الإيجابية الموجبة (نوع إغلاق الهواء) ، والإيجابية العكسية (النوع المفتوح للهواء) ، والإيجابية العكسية (النوع المفتوح للهواء) ، والعكسية العكسية (نوع إغلاق الهواء) ، والتي تشكل نوعين من أوضاع عمل صمام التحكم ، فتح الهواء وإغلاق الهواء.

عند اختيار وضع عمل صمام التحكم ، ضع في اعتبارك بشكل أساسي من ثلاثة جوانب:
أ) سلامة إنتاج العملية ؛
ب) خصائص الوسيط ؛
ج) ضمان جودة المنتج ، بأقل قدر من الخسارة الاقتصادية.