شیر کنترل در صنایع مختلف از جمله در نفت و گاز برای تنظیم دبی سیال در خط لوله یا فرآیند و پارامترهای وابسته که امکان تغییر آنها با تغییر نرخ سیال وجود دارد مانند فشار، دما و … مورد استفاده قرار می گیرد.
کنترل ولو با استفاده از سیگنالهای دریافتی از control کننده عمل نموده و اقدام به تنظیم جریان سیال می نماید.
در فرآیندهای پیچیده صنعتی مانند پتروشیمی‌ها و پالایشگاه‌ها نقش شیر کنترلی بسیار مهم و کلیدی می‌باشد. زیرا زیر فرآیندهای متعدد درگیر در فرآیند کلی باید تحت کنترل دقیق قرار گیرند تا فرآیند دارای خروجی مطمعنی از نظر کمیت و کیفیت باشد. استفاده از Valve control در سال‌های اخیر به دلیل رشد اتوماسیون فرآیند ها در بیشتر صنایع رو به افزایش است.
Valve control در سیستم‌های آبیاری، تصفیه خانه‌های آب، پالایشگاه‌های نفت و گاز، نیروگاه‌ها، سیستم‌های پیشگیری از آتش‌سوزی، صنایع غذایی، به منظور ساده‌سازی فرآیند پاسخ دهی و کنترل تغییرات فرآیندها و همچنین ایجاد ایمنی بیشتر برای پرسنل و تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شیر کنترل مورد استفاده در صنایع نفت و گاز از نظر ساختار می تواند از نوع گلوب (کروی)، پروانه یا توپی بوده و دارای جنس و اندازه های مختلف باشد. بیشترین و پرکاربردترین نوع محرک مورد استفاده بصورت پنوماتیک می باشد. زیرا محرک های پنوماتیک در مقایسه با سایر محرک ها، تجهیزات جانبی کمتری (مانند کابل کشی، تابلو برق) نیاز دارند.
باز/بسته شدن Valve control و تنظیم آن نیاز به حضور سه جز مختلف دارد. اجزای مورد نیاز عبارتند از واحد کنترل کننده الکترونیکی، پوزیشنر و محرک (که می تواند برقی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی باشد). محرک وظیفه باز/بسته کردن Valve control را در پاسخ به تغییرات پارامترهای کلیدی فرآیند مانند تغییرات فشار، سطح، دما و دبی سیال بر عهده دارد. با باز/بسته شدن شیر کنترلی پارامترهای فرآیند در محدوده طراحی حفظ شده و اطمینان از تولید محصول نهایی با کیفیت حاصل خواهد شد.
اجزای کنترل ولو
اجزای اصلی یک شیر کنترل عبارتند از:
- بدنه شیر: ساختاری که عنصر تعدیل کننده در آن قرار دارد و عمل می کند
- پوزیشنر: قطعه ای که برای کنترل میزان باز شدن شیر بوده و بر روی بدنه شیر نصب می شود.
- محرک: وسیله ای است که برای جابجایی عنصر تعدیل کننده شیر، مثلاً توپی ( در شیرهای توپی)، دیسک (در ولوهای پروانه) و … مورد استفاده می شود.
- واحد کنترل کننده
محرک های مورد استفاده در کنترل ولو
عملگرها اولین منبع انرژی برای حرکت دادن و تنظیم قطعه تنظیم کننده دبی موجود در بدنه شیر می باشد. انتخاب محرک ها بر اساس نیروی رانش مورد نیاز میله و حرکت شیر می باشد. بنابراین جابجایی مورد نیاز رکن اساسی در انتخاب محرک شیر بازی می کند.
محرک‌های شیر کنترلی دارای انواع مختلفی از جمله پنوماتیک، برقی، هیدرولیک، الکترو هیدرولیک و دستی می باشد. عملگرهای پنوماتیکی بیشترین کاربرد را در صنایع دارد. انواع استاندارد محرک های پنوماتیک که برای بیش از یک قرن در صنایع استفاده می‌گردند عبارتند از پیستونی، فنری-دیافراگمی، و پره دوار. دو مورد اول را می توان در هر دو نوع شیرهای چرخشی یا کشویی استفاده نمود ولی مورد سوم تنها در شیرهای چرخشی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع Valve control جریان
کنترل ولو را می توان بر اساس حرکت ساقه به دو نوع اصلی طبقه بندی کرد:
حرکت خطی/ رفت و برگشتی: شیر کروی -گلوب- (شیر مستقیم، شیر زاویه‌ای، شیر 3 طرفه)، دیافراگم و پینچ ولو
ساقه دوار: انواع شیرهای کنترلی توپی، پروانه ای و پلاگ ولو
Valve control کروی می تواند بصورت تک سیت یا دابل سیت باشد.
انتخاب Valve control
مهندسان فرآیند باید فاکتورهای زیادی را برای انتخاب مناسب کنترل ولو در نظر بگیرند. معیارهای کلی که برای انتخاب باید در نظر گرفته شوند، به طور خلاصه عبارتند از:
- نوع کنترل، میزان کنترل
- دمای طراحی، فشار طراحی و میزان افت فشار مجاز
- خورندگی سیال، خواص سایشی سیال؛ سایر خصوصیات، مانند رسوب، وجود ذرات معلق و …
- ویژگی های ذاتی شیر مانند درجه خظر نشتی، هزینه و …
اطلاعات مورد نیاز برای خرید کنترل ولو
وقتی معیارها و پارامترهای اساسی طراحی مشخص باشد، مهندسان فرآیند می توانند اقدام به انتخاب نوع صحیح Valve controlو جانبی مناسب و همچنین بدنه و اجزا شیر نمایند. برای خرید Valve control نیاز می باشد تا اطلاع زیر به درستی مشخص گردد:
- شرحی از نوع control valve (دوار، کشویی)
- اندازه دهنه و فشار مورد نیاز
- نوع اتصال دو طرف شیر
- جنش بدنه شیر و اجزای شیر مانند: تریم، واشر و …
- الزامات مورد نیاز برای پوزیشنر و کنترلر؛ ارجاع به یک استاندارد طراحی صنعتی برای نوع شیر.
- استاندارد مورد استفاده در طراحی شیر
برای مشاهده مقاله گیج فشار دیافراگمی کلیک کنید