بایگانی ماه آگوست, 2023

از آنجایی که در موارد کاربرد کنترل ولو، کنترل ولوهای الکتریکی و پنوماتیکی بسیار رایج هستند و این شیرها به طور گسترده‌ای در زمینه‌های مختلفی مانند تولید صنعتی، مهندسی شیمی، پتروشیمی و غیره استفاده می شوند اهمیت بررسی تفاوت کنترل ولوهای پنوماتیکی و الکتریکی مطرح می شود که در این پست به آن می پردازیم. اگرچه هدف اصلی آنها مشابه است، اما به طور قابل توجهی در ساختار، اصول کاری، مزایا و معایب، متفاوت هستند در نتیجه برای اینکه شما به درستی انتخاب کنید.
شناخت تفاوت این شیرها، در نهایت به انتخاب مناسب نوع شیر، کمک می‌کند. در این مقاله مقایسه دقیقی بین کنترل ولوهای الکتریکی و پنوماتیکی ارائه می‌دهیم. با شناخت تمایز این شیرها، مشخص می‌شود که کدام شیر را باید انتخاب کنیم.

اصول کاری متفاوت

بهتر است در تفاوت کنترل ولوهای پنوماتیکی و الکتریکی ابتدا بگوییم که کنترل ولوهای پنوماتیک با استفاده از هوای فشرده به عنوان منبع تغذیه، با یک سیلندر به عنوان اکچوئیتور، کار می‌کنند. این شیرها توسط پوزیشنرهای شیر الکتریکی، مبدل‌ها، سلونوئید ولوها و شیرهای نگهدارنده-موقعیت (position-holding) و سایر لوازم جانبی، راه‌اندازی می‌شوند. این فرآیند معمولاً شامل اتصال، نصب و رفع مشکل اکچوئیتور پنوماتیکی و کنترل ولو است.

دو نوع اکچوئیتور پنوماتیک، تک عملکردی (single acting) و دو عملکردی (double acting) وجود دارد. اکچوئیتورهای تک عملکردی دارای فنر تنظیم مجدد یا reset هستند در حالی که اکچوئیتورهای دو عملکردی، فاقد فنر هستند. اگر یک اکچوئیتور تک عملکردی موقعیت اصلی خود را از دست بدهد یا به طور ناگهانی از کار بیفتد، شیر می‌تواند به طور اتوماتیک به حالت باز یا بسته اولیه خود بازگردد.

از سوی دیگر، کنترل ولوهای الکتریکی توسط موتورهای الکتریکی ۲۲۰ VAC یا ۳۸۰ VAC تغذیه شده و توسط یک سیگنال ۴ تا ۲۰ میلی آمپری کنترل می شوند. داخل شیر کنترلی، یک کنترل کننده، سیگنال جریان را به سیگنال ضربه‌ای پله‌ای تبدیل می‌کند. موتور با چرخ دنده‌ها، اهرم ها یا چرخ دنده ترکیب شده با اهرم ها می‌چرخد تا ساقه سوپاپ کار کند.

سپس شیر، سیگنال‌هایی را از سیستم کنترل اتوماسیون صنعتی دریافت می‌کند تا شیر را به حرکت درآورد و سطح مقطع بین هسته شیر و سیت را برای کنترل نرخ جریان، دما، فشار و سایر پارامترهای فرآیند سیال خط لوله، تنظیم کند. این کار به عملکرد کنترل اتوماتیک، دست پیدا می‌کند. کنترل ولو پنوماتیک و کنترل ولو الکتریکی ساختارهای متفاوتی دارند.

ساختار کنترل ولو الکتریکی

کنترل ولو الکتریکی توسط یک موتور الکتریکی هدایت می‌شود. این ولو شامل یک موتور الکتریکی، سوئیچ حرکتی، اکچوئیتور، بدنه شیر، سیت شیر و ساقه شیر است. کنترل ولو الکتریکی به سه شکل ساختاری، تولید می شود: نوع خطی، نوع چرخشی و نوع زاویه ای.

در کنترل ولو الکتریکی نوع خطی، موتور الکتریکی ساقه شیر را به سمت بالا و پایین حرکت می دهد و باز و بسته شدن شیر را کنترل می‌کند. موتور الکتریکی، reducer و چرخ دنده‌ها در کنترل ولو الکتریکی نوع چرخشی با هم کار می‌کنند. موتور، چرخ دنده ها را می‌چرخاند و reducer سپس ساقه شیر را می چرخاند، باز و بسته شدن شیر را کنترل می کند.

کنترل ولو الکتریکی نوع زاویه‌ای شامل یک موتور الکتریکی، reducer ، چرخ دنده و بدنه شیر است. ساقه شیر توسط چرخ دنده، چرخیده و باز و بسته شدن شیر را کنترل می کند.

ساختار کنترل ولو پنوماتیکی

موضوع بسیار مهم در تفاوت کنترل ولوهای پنوماتیکی و الکتریکی ساختار آنهاست. کنترل ولو پنوماتیکی نوعی شیر کنترلی است که توسط هوای فشرده فعال می شود. این ولو شامل یک اکچوئیتور پنوماتیک، بدنه ولو، سیت شیر و ساقه شیر است. شیر کنترلی پنوماتیکی دارای دو شکل ساختاری اصلی است: یک طرفه (single-acting) و دو طرفه (double-acting)

کنترل ولو پنوماتیکی نوع دو طرفه شامل سیلندر، پوشش شیر، شیر هدایت گاز (gas guiding valve) و بدنه شیر است. هوای فشرده از منبع گاز، وارد یکی از دو محفظه در سیلندر می شود و باعث می شود پیستون به جلو یا عقب حرکت کند، ساقه شیر را برای کنترل باز و بسته شدن شیر، هدایت می‌کند. هنگامی که منبع گاز تغییر جهت می دهد، پیستون در سیلندر در جهت مخالف، حرکت می کند. این کار، ساقه شیر را به موقعیت اولیه خود، باز می گرداند.

روش نصب متفاوت کنترل ولو پنوماتیکی و کنترل ولو الکتریکی

اصول نصب کنترل ولو پنوماتیکی

کنترل ولو پنوماتیکی باید در ارتفاع معینی از زمین نصب شود و فضای کافی بالا و پایین برای جداسازی و نگهداری شیر، باقی بماند. باید از عملکرد آسان، مشاهده و تنظیم کنترل ولوهای مجهز به پوزیشنرهای شیر پنوماتیکی و چرخی، اطمینان حاصل کرد.

کنترل ولو باید روی خط لوله افقی نصب بشود و به صورت عمودی، عمود بر خط لوله باشد. به طور کلی لازم است که شیر را از جهت پایین نگه داریم. در موارد خاص که نیاز است شیر کنترلی به صورت افقی روی خط لوله عمودی نصب شود، باید پشتیبانی مناسبی (به جز کنترل ولوهایی با قطر کوچک) فراهم شود. در حین نصب، باید از وارد کردن فشار اضافی به کنترل ولو، خودداری شود.

۱٫ دمای محیط کار برای کنترل ولو باید بین (۳۰- تا ۶۰+) درجه باشد، رطوبت نسبی از ۹۵٪ تجاوز نکند.

۲٫ قبل و بعد کنترل ولو باید بخش‌های لوله مستقیمی با طول حداقل ۱۰ برابر قطر لوله (۱۰D) وجود داشته باشد تا از تأثیرگذاری روی ویژگی‌های جریان به دلیل کوتاه بودن لوله مستقیم، جلوگیری شود.

۳٫ هنگامی که قطر کنترل ولو با خط لوله پردازشی متفاوت باشد، باید از یک لوله تبدیلی برای اتصال، استفاده شود. برای کنترل ولوهایی با قطر کوچک، می‌‎توان از اتصالات رزوه ای استفاده کرد. فلش جهت روی بدنه شیر باید با جهت جریان، مطابقت داشته باشد.

۴٫ یک خط لوله bypass باید راه اندازی شود تا سوئیچینگ یا عملیات دستی را تسهیل کند، امکان تنظیم و نگهداری شیر را بدون توقف فرآیند، فراهم کند.

۵٫ قبل از نصب، باید خط لوله را از مواد خارجی مانند خاک و آلودگی کاملا تمیز کنیم.

اصول نصب کنترل ولو الکتریکی

موقعیت نصب، ارتفاع و جهت ورودی/ خروجی کنترل ولو الکتریکی باید با الزامات طراحی مطابقت داشته باشد و همچنین اتصالات باید ایمن و محکم باشند.

کنترل ولو الکتریکی را می‌توان با استفاده از مدل‌های مختلف انتهایی، به خط لوله متصل کرد. روش‌های اصلی اتصال شامل اتصالات رزوه‌ای، فلنجی و بهم پیوسته است. هنگام استفاده از اتصالات فلنجی در دمای بیش از ۳۵۰ درجه سانتیگراد، مواد پیچ و مهره مقاوم در برابر دمای بالا باید برای جلوگیری از شل شدن پیچ، فلنج و واشر انتخاب شوند.

قبل از نصب کنترل ولو الکتریکی، باید بازبینی ظاهری انجام بگیرد و شیر باید با مفاد استاندارد بین المللی فعلی GB12220، مطابقت داشته باشد. برای شیرهایی که فشار کاری بیشتر از ۱٫۰MPA دارند و به عنوان شیرهای قطع و وصل در خطوط لوله اصلی عمل می‌کنند، باید تست‌های مقاومت و مقاومت در برابر نفوذ آب، انجام شود و فقط در صورت موفقیت در آزمون، می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. سایر شیرها ممکن است نیازی به آزمایش جداگانه نداشته باشند و می توان آنها را هنگام تست فشار سیستم، بررسی کرد.

حین تست مقاومت، فشار تست، ۱٫۵ برابر فشار متوسط است و باید حداقل ۵ دقیقه نگه داشته شود. بدنه و پوشش شیر نباید نشتی داشته باشد.

حین تست مقاومت در برابر نفوذ آب، فشار تست ۰٫۳ مگاپاسکال است و فشار تست باید در طول مدت آزمایش، ثابت بماند. سطح آب بندی دیسک شیر نباید نشتی داشته باشد تا قابل قبول باشد.

کنترل ولو پنوماتیکی و کنترل ولو الکتریکی دارای اکچوئیتورهای مختلفی هستند.

ملاحظات اصلی انتخاب اکچوئیتورها:

① قابلیت اطمینان

② صرفه اقتصادی

③ عملکرد یکنواخت و نیروی چرخشی کافی خروجی

④ ساختار ساده و تعمیر و نگهداری آسان

مقایسه اکچوئیتورهای الکتریکی و پنوماتیکی: اکچوئیتورهای الکتریکی را فقط می‌توان برای عملیات متناوب استفاده کرد. این ویژگی، آنها را برای عملیات‌های مدار بسته پیوسته، نامناسب می‌کند. از جهت دیگر، اکچوئیتورهای پنوماتیکی، مقاومت اضافه بار دارند و سراسر طول عمر خود نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند. همچنین نیازی به تعویض روغن یا روغن کاری ندارند. عمر مفید استاندارد آنها می تواند به یک میلیون سیکل سوئیچ برسد که باعث برتری اکچوئیتورهای پنوماتیکی نسبت به سایر اکچوئیتورهای شیر می شود.

ایمنی

اکچوئیتورهای پنوماتیکی را می‌توان در محیط‌های بالقوه انفجاری به‌ویژه هنگام مواجهه با شرایط زیر استفاده کرد:
· نیاز به شیرهای ضد انفجار (مانند شیرهای Namur با سیم پیچ مناسب)

· شیرها یا واحدهای مستقل که نیاز به نصب، خارج از منطقه انفجاری دارند.

· اکچوئیتورهای پنوماتیکی مورد استفاده در منطقه انفجاری

· اکچوئیتورهای الکتریکی برای استفاده در محیط های بالقوه انفجاری، گران تر و نامناسب هستند.

مقاومت اضافه بار

در صورت نیاز به گشتاور اضافی یا نیروی خاص، اکچوئیتورهای الکتریکی به سرعت به محدودیت‌های گشتاور می‌رسند. از سوی دیگر، اکچوئیتورهای پنوماتیکی، مزیت مقاومت اضافه بار را نشان می دهند، به ویژه در مواردی که اکچوئیتور شیر به طور متناوب برای مدت طولانی باز یا بسته می شود، زیرا رسوبات می‌تواند گشتاور راه اندازی را افزایش دهد. استفاده از قطعات پنوماتیک، افزایش فشار کاری، نیرو یا گشتاور به راحتی انجام می‌شود.

مقرون به صرفه بودن

در اکثر کاربردهای تصفیه آب و فاضلاب، اکچوئیتورهای شیر عمدتاً در حالت روشن/ خاموش یا حتی به صورت دستی کار می کنند. در مقایسه با اکچوئیتورهای الکتریکی که برای طراحی در سیستم‌های کنترلی و آزمایش، نیاز به عملکردهای نظارتی مانند نظارت بر دما، نظارت بر گشتاور و چرخه‌های تعمیر و نگهداری دارند، اکچوئیتورهای پنوماتیکی به جز سنجش موقعیت انتهایی و تصفیه منبع هوا به هیچ عملکرد نظارتی و کنترلی نیاز ندارند. اکچوئیتورهای پنوماتیکی هزینه‌های پایینی دارند که اتوماسیون اکچوئیتورهای شیر دستی را امکان پذیر می کنند.

مونتاژ

فناوری پنوماتیکی، آسان است. نصب اکچوئیتورهای پنوماتیک روی شیر و اتصال به دستگاه تصفیه منبع هوا، آسان می‌باشد. طراحی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری اکچوئیتورهای پنوماتیکی، استفاده آسان و قابلیت های آماده‌ی اجرا را تضمین می کند.

اجزا

اجزای پنوماتیکی، مقاومت در برابر لرزش، استحکام و دوام بالاتری دارند و کمتر آسیب می بینند. حتی دمای بالا به اجزای مقاوم در برابر خوردگی، آسیب نمی رساند. اکچوئیتورهای الکتریکی از اجزای متعددی تشکیل شده اند و نسبتاً بیشتر در معرض آسیب هستند.

تکنولوژی

اکچوئیتورهای خطی مستقیماً روی تجهیز نهایی عمل می‌کنند. در حالی که اکچوئیتورهای چرخشی فقط به یک پیستون و یک شفت راه اندازی برای تبدیل “نیروی هوای فشرده خطی” به حرکت نوسانی، نیاز دارند. همچنین استفاده از اکچوئیتورهای پنوماتیکی امکان پیاده سازی آسان حرکت آهسته را فراهم می‌کند که از طریق اجزای ساده و مقرون به صرفه کنترل جریان، بدست می‌آید. اکچوئیتورهای الکتریکی زمانی که انرژی تامین شده به حرکت تبدیل می شود، اتلاف انرژی قابل توجهی را تجربه می کنند.

تجزیه و تحلیل کنترل ولو پنوماتیکی و کنترل ولو الکتریکی

در اکثر کاربردهای کنترل صنعتی معمولاً از کنترل ولوهای پنوماتیکی استفاده می شود. این شیرها مقرون به صرفه‌تر از شیرهای الکتریکی و هیدرولیکی هستند زیرا از هوای فشرده به عنوان نیروی راه اندازی، استفاده می‌کنند. ساختار ساده، آنها را برای نگهداری و مدیریت، آسان می‌کند. از نظر تعمیر و نگهداری، عملکرد و کالیبره کردن کنترل ولوهای پنوماتیکی آسان‌تر است و امکان تعویض راحت در محل را فراهم می‌کند.

یکی از بزرگترین مزایای آنها ایمنی است و برای استفاده در محیط های قابل اشتعال و انفجار در صورت مجهز بودن به پوزیشنر، ایده آل هستند. در مقابل، سیگنال‌های الکتریکی غیر- ضد- انفجار یا ذاتاً ایمن، خطر احتمالی جرقه و ایجاد آتش سوزی را دارند. اگرچه کنترل ولوهای الکتریکی کاربرد وسیع تری پیدا کرده اند، کنترل ولوهای پنوماتیکی به دلیل مزایای ذاتی، هنوز در صنایع شیمیایی بسیار بکار می‌روند.

با این حال، کنترل ولوهای پنوماتیکی دارای معایبی هستند. از جمله اینکه، زمان عکس العمل کندتر، دقت کنترل پایین‌تر و مقاومت انحرافی ضعیف‌تری به دلیل تراکم پذیری گازها از خود، نشان می‌دهند. به ویژه، هنگام استفاده از اکچوئیتورهای پنوماتیکی بزرگتر که پر کردن سیلندر و تخلیه، زمان‌بر است. با این وجود، این ویژگی ممکن است برای بسیاری از سناریوهای صنعتی که به دقت کنترل بالا، عکس العمل فوق سریع یا مقاومت انحرافی قوی نیاز ندارند، مناسب باشد.

از جهت دیگر، کنترل ولوهای الکتریکی، کاربردهای اساسی در نیروگاه‌های هسته‌ای یا سایر نیروگاه‌ها دارند. جایی که سیستم‌های آب با فشار بالا به فرآیندهای یکنواخت، پایدار و تدریجی نیاز دارند. با این حال، کنترل ولوهای الکتریکی دارای معایبی هستند. ساختار آنها پیچیده است، این ویژگی باعث می شود که بیشتر در معرض خرابی قرار بگیرند.

به دلیل پیچیدگی، به پرسنل تعمیر و نگهداری با تخصص فنی بالاتر نیاز دارند. تنظیمات مکرر می‌تواند منجر به گرم شدن بیش از حد موتور شود، نیاز به حفاظت حرارتی ایجاد کرده و ممکن است سایش دنده‌ها را تسریع کند.

علاوه بر این، کنترل ولوهای الکتریکی، کندتر از اکچوئیتورهای پنوماتیکی و هیدرولیکی عمل می‌کنند و از لحظه ارسال سیگنال توسط کنترل‌کننده تا زمانی که کنترل ولو به موقعیت مربوطه حرکت کند، به زمان بیشتری برای عکس العمل نیاز دارند. در این مورد، کنترل ولوهای الکتریکی از اکچوئیتورهای پنوماتیکی و هیدرولیکی عقب‌تر هستند.

تفاوت دامنه کاربرد کنترل ولوهای الکتریکی و کنترل ولوهای پنوماتیکی

کنترل ولوهای الکتریکی برای کنترل دقیق در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، دارویی، غذایی و صنایع سبک، مناسب هستند. این ولوها می توانند سیالات مختلفی را مدیریت کنند و عملکرد قابل اعتمادی همراه با دقت بالا ارائه دهند.

دامنه کاربرد کنترل ولوهای پنوماتیکی برای کنترل نرخ جریان بالا، فشار کم و سیالات در صنایعی مانند متالورژی، شیمیایی، نساجی، کاغذسازی، تصفیه آب و داروسازی ایده آل هستند. به دلیل عملکرد ساده، هزینه مقرون به صرفه و عملکرد با قابلیت اطمینان بالا، شناخته شده اند.

در نتیجه، هر دو کنترل ولو الکتریکی و کنترل ولو پنوماتیکی مزایا و معایب خود را دارند. انتخاب ما باید بر اساس الزامات کاربرد مورد نظر باشد. برای انتخاب مناسب‌ترین شیر کنترلی باید عواملی مانند دقت کنترل، جریان، فشار کاری و نوع سیال را در نظر گرفت.

https://www.bcstvalve.com/what-is-the-difference-between-the-pneumatic-and-electric-control-valves/

مشکل ارتعاشات مس فلومتر کوریولیس

مشکل ارتعاشات مس فلومتر کوریولیس از جمله مواردی است که دقت اندازه گیری را دچار چالش می کند که ما در این بخش عوامل ایجاد آن و راه حل های آن را مورد بررسی قرار دادیم. هنگام اندازه گیری ارتعاشات در صنایع سنگین، فلومتر جرمی کوریولیس یکی از دقیق ترین ابزارهای موجود است. فلومتر کوریولیس نسبت به سایر تجهیزات اندازه‌گیری، مزایایی دارد مانند اندازه‌گیری حداقل تغییرات جریان و دقت عمل بالا. با این حال، هر اصل اندازه گیری مانند اصل کوریولیس، چالش هایی را به همراه دارد.

چالش اصلی هنگام استفاده از تجهیز کوریولیس در کاربردهایی با جریان پایین این است که در مقابل ارتعاشات، با سختی مواجه می‌شود . هنگام کار در صنایع سنگین با ارتعاشات زیاد، مانند ارتعاشات ناشی از ماشین آلات یا افرادی که در داخل تاسیسات حرکت می کنند، این مسئله می تواند بسیار چالش برانگیز باشد.

اصل کوریولیس

برای بررسی مشکل ارتعاشات مس فلومتر کوریولیس بهتر است ابتدا درباره کورلولیس مواردی را چک کنیم. اگر در یکی از صنایع مشغول بکار باشید و باید جریان محصولات و مواد را پیگیری کنید، مس فلومتر Coriolis تجهیزی است که به آن نیاز دارید. اصل کوریولیس بسیار حائز اهمیت است زیرا از خطاهای ناشی از خواص فیزیکی سیال، جلوگیری می کند. این ویژگی یک مزیت بزرگ نسبت به سایر تجهیزات اندازه گیری است که می‌توانند جرم را اندازه گیری کنند اما نه بصورت مستقیم. تجهیزات کوریولیس، دقیق هستند، تکرارپذیری بالایی دارند، قطعات مکانیکی متحرک ندارند، دامنه دینامیکی بالایی دارند و ….

آیا ارتعاش بر دقت اندازه گیری یک فلومتر جرمی کوریولیس تأثیر می گذارد؟

ارتعاشات می توانند بر دقت فلومتر جرمی کوریولیس تأثیر بگذارند. لوله سنسور که جریان جرمی را اندازه گیری می کند، یک المنت ارتعاشی است و هنگامی که هم فاز با سیال، ارتعاش می‌کند، اندازه گیری‌های دقیقی را ارائه می‌دهد. با این حال، زمانی که لوله سنسور ناهماهنگ با سیال، ارتعاش می‌کند، خروجی آن نادرست خواهد بود.

نکته قابل توجه در مشکل ارتعاشات مس فلومتر کوریولیس این است که ارتعاشات می تواند در اثر نیروهای خارجی مانند تغییر در سرعت یا جهت باد، تغییر دما یا فشار یا حتی لرزش ماشین آلات مجاور، ایجاد شود. این نوع ارتعاش را می توان با استفاده از این موارد به حداقل رساند:

– طراحی مناسب فلومتر جرمی کوریولیس

– اطمینان از داشتن محافظ های داخلی برای جلوگیری از تاثیر ارتعاشات ناخواسته روی داده ها

سازندگان فلومترهای کوریولیس تمام تلاش خود را می کنند تا با استفاده از راه حل های فنی استاندارد مانند استفاده از:

سازندگان فلومترهای کوریولیس با استفاده از راه حل های فنی استاندارد، تأثیر ارتعاشات بر مقدار اندازه گیری شده را کاهش می‌دهند. از جمله:

• فرکانس های محرک بالاتر
• لوله های سنسور دوتایی
• اشکال مختلف سنسور
• اینرسی جرمی
• جبران ارتعاش غیرفعال و فعال (Passive and active vibration compensation)

در حقیقت، ارتعاش می تواند بر دقت اندازه گیری فلومتر کوریولیس تأثیر بگذارد، اما تنها در صورتی که فرکانسی نزدیک به فرکانس تشدید شده (رزونانس) داشته باشد. متأسفانه، همیشه به راحتی نمی توان از روی داده ها تصمیم گرفت. ابتدا باید بدانیم که چه نوع ارتعاشی است و با چه سرعتی حرکت می کند.

ارتعاش را می توان به عنوان فرکانس نوسان یک سیستم یا تغییر متناوب در نیرو یا جابجایی در طول زمان تعریف کرد. ارتعاش می تواند توسط هر نیرویی مانند باد، گرانش و فشار پنوماتیک ایجاد شود. با این حال، رایج‌ترین ارتعاش، ناشی از نیروهای مکانیکی است که بر روی تجهیزاتی مانند کامیون، قطار و ماشین‌ها وارد می‌شوند.

سه نوع اصلی ارتعاش

ارتعاشات محیطی

اولین مورد در مشکل ارتعاشات مس فلومتر کوریولیس این است که منابع ارتعاشی مرتبط با محیط زیست شامل حمل و نقل کامیونی، حمل و نقل ریلی و فعالیت های صنعتی است. این موارد را می توان با حرکت دادن این وسایل نقلیه یا تجهیزات در یک محیط ایجاد کرد که باعث ارتعاش آنها در برابر محیط اطراف خود در یک حالت قابل پیش بینی می‌شود. رایج ترین منابع ارتعاش محیطی، شرکت های حمل و نقل و قطارهای باربری هستند.

ارتعاشات ساختمانی

منابع ارتعاشی ساختمانی شامل تاسیسات مکانیکی مانند واحدهای تهویه مطبوع و تاسیسات الکتریکی مانند موتورها می‌باشند. این سیستم‌ها اغلب در ساختمان‌های بزرگ با چندین طبقه و سقف نصب می‌شوند، در فرکانس‌های مختلفی با هم تعامل دارند و درجه‌ای از نویز را ایجاد می‌کنند که بسته به نحوه تعامل آنها با یکدیگر و محیط اطرافشان از مکانی به مکان دیگر، متفاوت است.

ارتعاشات مبتنی بر کاربرد

این ارتعاشات توسط تجهیزات و ماشین‌های مورد استفاده در تاسیسات، معمولاً پمپ‌ها، تسمه‌های نقاله یا ماشین‌های مشابه ایجاد می‌شوند. ارتعاشات یک مشکل مهم در فلومتر کوریولیس است که می تواند باعث اندازه گیری نادرست شود. این ارتعاشات از طریق سیالی مانند کف، در هوا، لوله‌ها یا خود سیال، حرکت می کنند. بنابراین، اگر این ارتعاشات، فرکانس کوریولیس را مختل کنند، جریان اندازه گیری شده می تواند تا حدودی، نادرست باشد.

شناسایی این منابع برای به حداقل رساندن اثرات ارتعاش، مفید است. گاهی اوقات ممکن است فلومتر را کمی جابجا کرده و آن را بچرخانیم (شمارنده‌های جریان کوریولیس در بیشتر موارد در صورت چرخش ۹۰ درجه‌ای شمارنده، کمتر در معرض ارتعاش هستند)، از بلوک جرمی قابل ملاحظه، لوله های انعطاف پذیر یا لوله ها فلزی U-bend یا از جایگزین های غوطه ور استفاده کنیم.

نحوه بررسی عملکرد یک فلومتر کوریولیس

عملکرد یک فلومتر کوریولیس را می توان با استفاده از یک سیستم اندازه گیری با قابلیت اندازه گیری با دقت بالا و یک کنترل کننده توسعه یافته آزمایش کرد. اگر کاربرد شما به ارتعاشات صنعتی سنگین نیاز دارد، باید فلومتر را قبل از استفاده از آن در فرآیند مورد نظرتان، آزمایش کنید. هنگام پالایش سیگنال اندازه گیری، باید بسیار مراقب باشیم. در برخی موارد، این کار منطقی است (زمانی که نیازی به پاسخ سریع نیست)، اما اگر می‌خواهیم عملکرد یک فلومتر را آزمایش کنیم، پالایش می‌تواند ما را مردد کند. اگر فلومتر کوریولیس مطابق انتظار عمل نمی کند، ممکن است شاهد تغییر در خروجی فرآیند باشیم.

به عنوان مثال، استفاده از رنگ دوزبندی روی مواد شوینده می‌تواند منجر به تفاوت در رنگ محصول با دوز نادرست و نوسان غیر منتظره سیگنال اندازه‌گیری شود. در این موارد، بررسی سیگنال اندازه‌گیری خام (بدون پالایش) منطقی است زیرا دید خوبی از عملکرد فلومتر به ما می‌دهد. می‌توانیم از سازنده فلومتر خود بخواهیم تمام فیلترهای سیگنال را خاموش کند.

استانداردهای مرتبط با ارتعاشات

دو استاندارد در مورد ارتعاشات مفید هستند: IEC60068-2، تست محیطی برای تجهیزات الکترونیکی در خصوص ایمنی، و MIL-STD 810، ملاحظات مهندسی محیط زیست در خصوص نوسان، حمل و نقل و کاربرد.

• IEC60068-2 عمدتاً روی تولید کنندگان الکترونیکی و محصولات آنها متمرکز است. این استاندارد، شرایط محیطی را تعریف می کند که تحت آن تجهیزات الکترونیکی باید آزمایش شوند. تمرکز اولیه بر روی تست شوک و ارتعاش است. با این حال، تست دما و رطوبت را نیز پوشش می دهد.
• MIL-STD 810 استانداردی است که توسط وزارت دفاع ایالات متحده (DoD) تدوین شده است که شرایط محیطی را تعریف می کند که تحت آن تجهیزات نظامی باید آزمایش شوند. همچنین تست دما و رطوبت را پوشش می دهد. با این حال، به طور خاص تست ارتعاش را در نظر نمی‌گیرد. به عنوان یک کاربر فلومتر Coriolis، شناخت کاربرد و اینکه چگونه ممکن است تحت تأثیر منابع ارتعاش خارجی قرار بگیرد، بسیار مهم است.

با امکانات تست داخلی، می‌توان تست‌های ارتعاش خاصی را روی فلومترهای کوریولیس انجام داد تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات، نیازهای خاص ما را برآورده می‌کنند. با تجربه، دانش و تخصص به دست آمده از توسعه راه حل های سفارشی، باید دائماً در تلاش باشیم محصولات خود را بهبود ببخشیم تا بهترین عملکرد ممکن را ارائه دهیم.

در پایان اگر همچنان درمورد مشکل ارتعاشات مس فلومتر کوریولیس ابهامی دارید و یا قصد خرید این تجهیزات را دارید لطفا با کارشناسان فروش و فنی ما در اویلیکالا تماس بگیرید.

منبع:

https://bcstgroup.com/how-to-solve-coriolis-mass-flow-meter-handling-vibration-problems/

فلومترهای جرمی حرارتی تجهیزاتی هستند که میزان جریان سیالات، معمولاً گازها را اندازه گیری می‌کنند. به طوری که تغییرات در مشخصات انتقال حرارت سیال در حین عبور از یک المان گرم شده را تشخیص می‌دهند . این فلومترها به طور گسترده‌ای در کاربردهای مختلف صنعتی، زیست محیطی و علمی استفاده می شوند که نیاز به اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد جریان دارند.به دلیل اهمیت موضوع و بررسی این بخش از گستره وسیع ابزار دقیق این پست را به اندازه گیری جریان گاز با مس فلومتر حرارتی اختصاص دادیم.

در فرآیندهای صنعتی، علمی و زیست محیطی از گازهای مختلفی استفاده می کنند. به عنوان مثال، از گازها به عنوان سوخت، منابع انرژی و عامل شیمیائی و واکنش دهنده در واکنش های شیمیایی، استفاده می شود. کاربردهای گاز همچنین نقش قابل توجهی در نظارت بر محیط زیست و کنترل آلودگی، ایفا می کنند. زیرا اندازه گیری دقیق انتشار گاز برای اطمینان از پیروی مقررات زیست محیطی و کاهش تغییرات آب و هوایی، ضروری است.

در کاربردهای پزشکی، از گازها برای بیهوشی و پشتیبانی تنفسی در میان سایر عملکردهای حیاتی استفاده می شود. بنابراین، اندازه گیری دقیق نرخ جریان گاز برای اطمینان از ایمنی بیمار و درمان پزشکی کارآمد، بسیار مهم است. به طور کلی، کاربردهای گاز برای فرآیندهای مختلف صنعتی، علمی و زیست‌ محیطی حیاتی هستند و اندازه‌گیری دقیق نرخ جریان گاز برای بهینه‌سازی راندمان فرآیند، بهبود کیفیت محصول، اطمینان از سازگاری با محیط زیست و ارتقای سلامت و ایمنی عمومی ضروری است.

فلومتر جرمی حرارتی چگونه کار می کند؟

اصول عملکرد یک فلومتر جرمی حرارتی شامل اندازه گیری اختلاف دما بین سنسور گرم شده و سیال مورد اندازه گیری است. هنگامی که سیال از کنار سنسور گرم شده عبور می کند، گرما را جذب کرده و باعث تغییر دما در سنسور می شود. درجه تغییر دما با سرعت جریان سیال متناسب است و یک مقاومت حساس به دما این تغییر را تشخیص می دهد.
سنسور و مقاومت حساس به دما معمولاً در یک پروب یا لوله قرار می گیرند که در جریان سیال مورد اندازه گیری، گنجانده می شوند. پروب به گونه‌ای طراحی شده است که اطمینان حاصل شود که سیال به صورت کنترل شده از کنار سنسور عبور می کند و تفاوت دما بین سنسور و سیال به طور دقیق تشخیص داده می شود.

فلومتر جرمی حرارتی از اختلاف دما برای محاسبه نرخ جریان جرمی سیال بر اساس اصول ترمودینامیکی پایدار، استفاده می‌کند. سیگنال خروجی معمولاً یک سیگنال الکتریکی است که می تواند توسط یک تجهیز الکترونیکی یا کامپیوتر به خوانش نرخ جریان، تبدیل شود.

مزایای استفاده از فلومتر جرمی حرارتی در کاربردهای گاز

فلومترهای جرمی حرارتی مزایای متعددی را برای کاربردهای گاز در مقایسه با سایر فناوری‌های اندازه‌گیری جریان مانند اختلاف فشار و فلومتر توربینی ارائه می‌دهند. در ادامه برخی از مزایای کلیدی استفاده از فلومترهای جرمی حرارتی در کاربردهای گاز ارائه شده است:

دقت بالا:

به دلیل دقت بالا اندازه گیری جریان گاز با مس فلومتر حرارتی است که فلومترهای جرمی حرارتی بسیار پر کاربرد هستند و اندازه گیری های قابل اعتمادی از نرخ جریان گاز ارائه می دهند. این فلومترها از خواص حرارتی گازها برای اندازه گیری مستقیم جریان استفاده می کنند که نسبت به سایر فناوری‌های اندازه گیری جریان، کمتر تحت تاثیر دما، فشار و تغییرات ترکیبات گاز قرار می گیرند.

محدوده اندازه گیری وسیع:

فلومترهای جرمی حرارتی محدوده اندازه گیری وسیعی دارند، به این معنی که می توانند جریان گاز بسیار ناچیز و بسیار زیاد را بدون نیاز به تنظیمات محدوده یا چند فلومتر، اندازه گیری کنند. این ویژگی به طور خاص در کاربردهایی که نرخ جریان گاز بسیار متفاوت است، مانند فرآیندهای شیمیایی، مفید است.

افت فشار کم:

فلومترهای جرمی حرارتی دارای افت فشار کمی هستند، به این معنی که مانع جریان گاز از طریق خط لوله یا تجهیزات نمی شوند. این ویژگی در کاربردهایی که افت فشار بالا باعث تلفات انرژی می شود یا بر عملکرد تجهیزات پایین دست تأثیر می گذارد، بسیار اهمیت دارد.

بدون قطعات متحرک:

فلومترهای جرمی حرارتی فاقد قطعات متحرک هستند که باعث می شود این فلومترها بسیار قابل اعتماد باشند و نگهداری کمی لازم داشته باشند. این امر، خطر مشکلات مکانیکی و خرابی و نیاز به کالیبراسیون یا کالیبراسیون مکرر را کاهش می دهد.

سازگاری گسترده:

فلومترهای جرمی حرارتی با گازهای مختلفی از جمله گازهای خورنده و با دمای بالا، سازگار هستند و برای کاربردهای صنعتی نیز مناسب می‌باشند.

نظارت لحظه‌ای:

فلومترهای جرمی حرارتی اندازه گیری و نظارت روی نرخ جریان گاز را در بصورت لحظه‌ای ارائه می‌دهند و اپراتورها را قادر می سازند تا هرگونه تغییر یا ناهنجاری در روند فرآیند را شناسایی کرده و به آن پاسخ دهند. این ویژگی به بهینه سازی کارایی فرآیند، کاهش ضایعات و بهبود کیفیت محصول، کمک می کند.

مزایای زیست محیطی:

اندازه گیری جریان گاز با مس فلومتر حرارتی در فرآیندهای زیست محیطی بسیار مورد توجه هستند. با اندازه گیری دقیق نرخ جریان گاز، فلومترهای جرمی حرارتی می توانند به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و بهبود تطبیق با محیط زیست، کمک کنند. این امر به ویژه در کاربردهایی که نظارت و کنترل انتشار گاز، حیاتی می‌باشد، مانند صنعت نفت و گاز، بسیار مهم است.

موارد استعمال فلومترهای حرارتی در کاربردهای گاز

نظارت بر گازهای صنعتی

فلومترهای جرمی حرارتی معمولاً برای نظارت بر جریان گازهای صنعتی مانند اکسیژن، نیتروژن و آرگون در فرآیندهای مختلف صنعتی، استفاده می شوند. این فلومترها با اندازه گیری انتقال حرارت بین یک المان حسگر گرم شده و گاز جاری، کار می‌کنند. فلومتر جرمی حرارتی، نرخ جریان جرمی گاز را با اندازه گیری مقدار گرمای از دست رفته از المان حسگر به گاز، در حین عبور از آن، تعیین می کند.

در کاربردهای صنعتی، فلومترهای جرمی حرارتی معمولاً در خطوط لوله یا تجهیزات فرآیندی برای نظارت بر جریان گازها، نصب می‌شوند. این فلومترها اندازه گیری بی وقفه و نظارت بر نرخ جریان گاز را ارائه می دهند و به اپراتورها اجازه می‌دهند کارایی فرآیند را بهینه کنند، کیفیت محصول را بهبود ببخشند و ایمنی را تضمین کنند.

در ادامه چند نمونه از نحوه استفاده از فلومترهای جرمی حرارتی در کاربردهای نظارت بر گاز صنعتی، ارائه شده است:
– در صنایع نیمه رسانا، فلومترهای جرمی حرارتی، جریان گاز نیتروژن را در تولید صفحه‌های اتصال نیمه هادی، پایش می‌کنند. نیتروژن برای پاکسازی تجهیزات فرآیند و جلوگیری از آلودگی در حین ساخت، استفاده می شود. بنابراین، اندازه گیری دقیق نرخ جریان نیتروژن برای حفظ خلوص فرآیند و جلوگیری از تلفات تولید، بسیار مهم است.

– در صنعت غذا و نوشیدنی، فلومترهای جرمی حرارتی، جریان گاز دی‌اکسید کربن را در تولید نوشیدنی‌های گازدار، کنترل می‌کنند. دی اکسید کربن برای کربناته کردن نوشیدنی ها استفاده می شود و اندازه گیری دقیق نرخ جریان برای اطمینان از سطوح کربناته و کیفیت محصول، ضروری است.

– در صنعت داروسازی از فلومترهای جرمی حرارتی برای نظارت بر جریان هوا و اکسیژن در تولید مواد دارویی، استفاده می شود. هوا و اکسیژن در مراحل مختلف فرآیند تولید، مورد استفاده قرار می‌گیرند و اندازه گیری دقیق نرخ جریان برای حفظ کارایی فرآیند و کیفیت محصول، بسیار مهم است.

– در صنعت نفت و گاز از فلومترهای جرمی حرارتی برای نظارت بر جریان گاز طبیعی در خطوط لوله و تاسیسات فرآوری، استفاده می شود. اندازه گیری دقیق نرخ جریان گاز طبیعی برای بهینه سازی تولید، کاهش ضایعات و اطمینان از رعایت مقررات زیست محیطی، ضروری است.

نظارت محیط زیست

فلومترهای جرمی حرارتی معمولا برای نظارت بر انتشار گاز و کنترل آلودگی در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، تولید مواد شیمیایی و تولید برق، استفاده می شود. این فلومترها می‌توانند به طور دقیق میزان جریان دی اکسید کربن، متان و دی اکسید گوگرد را اندازه گیری کنند که سهم قابل توجهی در آلودگی هوا و تغییرات آب و هوایی دارند.

یکی از کاربردهای اولیه فلومترهای جرمی حرارتی در کنترل محیطی، اندازه گیری نرخ جریان گازهای ساطع شده از فرآیندها و تاسیسات صنعتی است. در نتیجه، اپراتورها می‌توانند روی انتشار گازهای گلخانه‌ای نظارت داشته باشند و با اندازه گیری دقیق نرخ جریان گاز از انطباق با مقررات زیست محیطی، اطمینان حاصل کنند. برای مثال، در صنعت نفت و گاز، مس فلومترهای جرمی حرارتی، نرخ جریان گاز طبیعی و سایر هیدروکربن‌های ساطع شده از خطوط لوله و تأسیسات پردازش را کنترل می‌کنند.

فلومترهای جرمی حرارتی همچنین می‌توانند آلودگی را با ارائه بازخورد لحظه‌ای به اپراتورها کنترل کنند. همچنین به آنها امکان تنظیم فرآیندها و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را می‌دهند. به عنوان مثال، در نیروگاه‌های تولید برق، فلومترهای جرمی حرارتی، میزان جریان گازهای دودکش ساطع شده از فرآیندهای احتراق را کنترل می‌کنند. با نظارت بر این نرخ‌ جریان، اپراتورها می‌توانند فرآیندهای احتراق را بهینه کرده و انتشار آلاینده‌هایی مانند اکسیدهای نیتروژن و دی اکسید گوگرد را کاهش دهند.

در ادامه چند نمونه واقعی از نحوه استفاده از فلومترهای جرمی حرارتی در کنترل و سازگاری محیطی ارائه شده است:
– در صنعت تصفیه فاضلاب، از فلومترهای جرمی حرارتی برای نظارت بر نرخ جریان بیوگاز ساطع شده از فرآیندهای تجزیه خلا، استفاده می‌شود. بیوگاز از تجزیه مواد آلی در فاضلاب تولید می شود و معمولاً از متان و دی اکسید کربن تشکیل شده است. اندازه گیری دقیق نرخ جریان بیوگاز به اپراتورها اجازه می دهد تا فرآیند تجزیه را بهینه کرده و انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهند.

– در صنعت تولید مواد شیمیایی، فلومترهای جرمی حرارتی نرخ جریان گازهای ساطع شده از راکتورهای شیمیایی و سایر تجهیزات فرآیند را کنترل می‌کنند. اندازه گیری دقیق این آلاینده ها به اپراتورها اجازه می‌دهد تا از سازگاری با مقررات زیست محیطی و پیاده سازی استراتژی‌های کاهش انتشار گازها، اطمینان حاصل کنند.

– در صنعت معدن، فلومترهای جرمی حرارتی، نرخ جریان گاز متان منتشر شده از معادن زیرزمینی زغال‌سنگ را کنترل می‌کنند. متان یک گاز گلخانه‌ای قوی است و اندازه گیری دقیق انتشار گازهای گلخانه‌ای برای کاهش اثرات زیست محیطی و اطمینان از سازگاری با مقررات، ضروری است.

مدیریت انرژی

فلومترهای جرمی حرارتی، مصرف انرژی را در کاربردهای گاز، نظارت و بهینه می‌کنند. اپراتورها می‌توانند با اندازه گیری دقیق نرخ جریان گاز، ناکارآمدی ها را شناسایی کرده و فرآیندها را برای کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ها، بهینه کنند.

یکی از کاربردهای اولیه فلومترهای جرمی حرارتی در مدیریت انرژی، نظارت بر جریان گازهای مورد استفاده در فرآیندهای احتراق است. اپراتورها می‌توانند فرآیند احتراق را بهینه کرده و مصرف انرژی را با اندازه‌گیری دقیق جریان گازهای سوخت مانند گاز طبیعی یا پروپان، کاهش دهند. به عنوان مثال، در کوره‌ها و بویلرهای صنعتی، فلومترهای جرمی حرارتی را می‌توان برای نظارت بر نرخ جریان گازهای سوخت و هوا مورد استفاده قرار داد و به اپراتورها اجازه می‌دهد تا مخلوط را برای بهینه‌سازی راندمان احتراق و کاهش مصرف سوخت، تنظیم کنند.

فلومترهای جرمی حرارتی همچنین می‌توانند برای بهینه‌سازی استفاده از گازهای خنثی مانند نیتروژن و آرگون که اغلب برای تصفیه یا فرآیندهای پوشاندن استفاده می‌شوند، بکار برده شود. با اندازه گیری دقیق نرخ جریان این گازها، اپراتورها می‌توانند استفاده از آنها را بهینه کرده و ضایعات را کاهش دهند که منجر به صرفه جویی در هزینه می‌شود.

در نتیجه، فلومترهای جرمی حرارتی مزایای بسیاری را برای کاربردهای گاز ارائه می‌کنند، از جمله اندازه‌گیری دقیق و قابل اطمینان نرخ جریان گاز، نسبت‌های turndown بالا، افت فشار کم و نیازهای تعمیر و نگهداری کم. در نتیجه در صنایع مختلف از جمله فرآوری شیمیایی، تولید برق، تولید مواد غذایی و آشامیدنی و نظارت بر محیط زیست مورد استفاده قرار می گیرند.

علاوه بر اندازه‌گیری دقیق، فلومترهای جرمی حرارتی مزایای مدیریت انرژی، نظارت بر انتشار و بهینه‌سازی فرآیند را ارائه می‌دهند که منجر به صرفه‌جویی در هزینه و بهبود راندمان فرآیند می‌شود.

انتخاب فناوری اندازه‌گیری جریان مناسب برای کاربردهای گاز ضروری است، زیرا اندازه‌گیری نادرست می‌تواند منجر به ناکارآمدی فرآیند، خطرات ایمنی و افزایش هزینه‌ها شود. بسته به کاربرد خاص، سایر فناوری‌های اندازه‌گیری جریان مانند اختلاف فشار، توربینی و فلومتر گردابی نیز دارای مزایا و معایبی هستند.

در نهایت، انتخاب فناوری اندازه‌گیری جریان باید بر اساس عواملی مانند دقت مورد نیاز، نسبت turndown ، افت فشار، نیازهای تعمیر و نگهداری و هزینه باشد. مشاوره با یک متخصص و در نظر گرفتن نیازهای خاص کاربرد می‌تواند به اطمینان از انتخاب فناوری مناسب برای عملکرد و کارایی بهینه کمک کند.

 

شیرهای صنعتی تصفیه آب

در این مقاله ما انواع شیرهای صنعتی تصفیه آب و فاضلاب و اینکه از کدام یک از آنها باید در چه بخشی استفاده شود را مورد بررسی قرار دادیم که براساس نوع عملکرد هر کدام چطور عملیات مدیریت فرآیندهای تصفیه را انتخاب کنیم آن هم به شکل کاملا بهینه و مهندسی شده.

مدیریت آب، عامل بسیار مهمی است و با کمک تصفیه فاضلاب می‌توان به آب سالم دسترسی داشت. سیستم‌های لوله کشی فاضلاب از شیرهایی تشکیل شده است که حرکت و فشار سیال را کنترل می‌کنند. انواع مختلفی از شیرها در تصفیه فاضلاب استفاده می شود، استفاده برخی از آنها می‌تواند آسان باشد در حالی که برخی دیگر پیچیده هستند. علاوه بر این، شیرهای مختلف درجات متفاوتی برای جریان سیالات یا گازها دارند.

شیر فاضلاب چیست؟

شیر فاضلاب شیری است که جریان سیال یا گازها را کنترل می کند. فلومتر و گیج دما عملکرد شیر را تعیین می کند. علاوه بر این، این شیرها عبور ضایعات و آب ناخالص را محدود می‌کنند و فقط اجازه می‌دهند آب تمیز جریان پیدا کند. انواع مختلفی از شیرهای فاضلاب وجود دارد که عملکردها و ویژگی های مشخصی دارند.

علاوه بر این، هر یک از این شیرهای فاضلاب، عملکرد خاصی در تصفیه فاضلاب دارند. شیرها در صورت لزوم، خاموشی یا بسته شدن کامل را فراهم می کنند. اکثر شیرها به صورت دستی کار می کنند و همچنین به جلوگیری از نشتی کمک می کنند.

انواع شیرهای مورد استفاده در فاضلاب

شیرهای مورد استفاده در تصفیه فاضلاب انواع مختلفی دارند که برخی از آنها شامل شیرهای توپی، شیرهای پروانه ای، پلاگ ولو، گلاب ولو و غیره می باشند. در ادامه به انواع شیر فاضلاب اشاره شده است.

چک ولو

چک ولو، جریان سیال را با جداسازی یا تعدیل آن کنترل می‌کند. چک ولوها حرکت سیال را در یک جهت امکان‌پذیر می‌کنند. بنابراین احتمال جریان برگشتی سیال حداقل شده یا به صفر می‌رسد. در صورت معکوس شدن جریان سیال، شیر فوراً خاموش شده و از سیستم لوله‌کشی اصلی جدا می‌شود. چک ولوها شامل یک دیسک دایره‌ای هستند که به سمت مرکز شیر قرار گرفته تا جریان را تنظیم کند.

علاوه بر این، چک ولوهای فاضلاب در سیستم‌های پرفشار در مقایسه با کم فشار، کارآمد عمل می‌کنند. یکی از جنبه‌های مفید چک ولوهای فاضلاب این است که به راه اندازی دستی نیاز ندارند. این شیرها گزینه‌ای خودکار و مقرون به صرفه هستند. اگر چه چک ولوها در اندازه بزرگ، وزن کمی دارند و برای استفاده در پمپ ها و پردازنده ها مناسب هستند.

اشکال عمده چک ولو فاضلاب این است که در سیستم لوله کشی با جریان مداوم آب به طور موثر کار می کنند اما برای مواردی که جریان متناوب دارند، چک ولوها ممکن است گزینه مناسبی نباشند.

شیر توپی

در شیر توپی المنت توپی شکل، داخل سیت شیر قرار دارد. این شیرها با حرکت نیمه چرخشی باز یا بسته می شوند. حرکت توپ، جریان سیال را محدود می‌کند و اجازه می‌دهد آب بندی یکنواختی داشته باشد. هنگامی که شیر باز است، توپ، حرکت سریع سیال را سراسر آن امکان پذیر می کند.

شیرهای توپی نقش مهمی در کنترل فشار و جریان مایع دارند. علاوه بر این، این شیرها از نشتی و همچنین حرکت سیال از یک مسیر هوای فشرده پایین‌تر به سمت سیستم های هیدرولیک بالاتر، جلوگیری می کنند. ویژگی های متمایز شیر، استفاده و نگهداری از آن را آسان می کند.

در بین انواع شیرهای صنعتی این شیرها به دلیل ظرفیت تحمل بالا از نظر فشار، دما و سرعت، بیشتر در سیستم های حمل و نقل و تولید کنندگان کلر یافت می‌شوند. تنها مشکل ممکن است در تمیز کردن این شیرها ایجاد شود. بنابراین توصیه می شود از شیرهای توپی در سیستم های دارویی یا مواد غذایی و نوشیدنی استفاده نشود.

شیر دروازه ای یا گیت ولو

وظیفه اصلی گیت ولوها جلوگیری و تنظیم جریان سیال است. گیت ولوها با نام شیرهای وقفه کامل (full-stop) نیز شناخته می شوند. در حالی که سیستم در حال کار است، شیر باز می‌ماند و اجازه می‌دهد سیال مانند فاضلاب از آن عبور کند. در شرایط معکوس، گیت ولو فاضلاب با کمک انسداد ورودی، جریان سیال را به طور کامل محدود می کند.

گیت ولو فاضلاب فقط برای کنترل جریان مایع استفاده می شود، نه به منظور تنظیم فشار، زیرا ممکن است منجر به آسیب آن شود. علاوه بر این، می تواند به طور موثر در فشار و دمای بالا کار کند. کاربرد رایج این نوع شیر در تصفیه فاضلاب، صنعت داروسازی، سیستم های تولیدی و بخش خودرو می باشد.

شیر پروانه ای شبیه شیر توپی است زیرا از مکانیزم نیم چرخش (half-turn) استفاده می کند. یک سری فلپ در مرکز شیر قرار دارد که برای باز کردن یا بستن شیر استفاده می شود. دسته شیر به ساقه متصل است که بیشتر به دیسک داخل شیر، متصل می شود. حرکت دسته باعث چرخش دیسک و باز یا بسته شدن شیر می شود. این نوع شیرها را می‌توان به سه نوع دبل اکسنتریک (double eccentric)، کانسنتریک (concentric)، اکسنتریک سه گانه (triple eccentric) دسته‌بندی کرد.

این شیرها انتخابی مناسب برای محدود کردن و تنظیم جریان سیال هستند. علاوه بر این، برای لوله‌هایی با قطر بیشتر، گزینه مناسبی است. علاوه بر این، طراحی فشرده و سبک آن، فضای زیادی را برای سایر تجهیزات فراهم می کند. عیب عمده این نوع شیر این است که به دلیل وجود دیسک در داخل شیر می تواند منجر به افت فشار شود.

در فرآیندهای دوم و سوم تصفیه، هنگامی که مواد آلی توسط یک فرآیند رشد معلق و به تبع آن، تصفیه شیمیایی از بین می روند، اغلب نقش اساسی دارند. شیرهای کنترلی برقی، معمولاً شیرهای پروانه‌ای ویفری و تجهیزات دمنده هوای گریز از مرکز با قدرت بالا اغلب در سیستم‌های تهویه استفاده می شوند.

فرآیندهای مورد استفاده در تصفیه می توانند بیولوژیکی یا شیمیایی باشند، از جمله فیلتر، ضد عفونی پساب و کلر زدایی آب خروجی نهایی قبل از پمپاژ برای استفاده مجدد یا رهاسازی به رودخانه.

به دلیل اندازه کوچک و قیمت ارزان، شیرهای پروانه ای که مطابق با استاندارد ساخته شده اند، اغلب در اینجا استفاده می شوند، به خصوص برای لوله های بزرگ. برای این سرویس، شیرهای پروانه ای و توپی ربع دور هم قابل اعتماد هستند و هم به راحتی خودکار می شوند.

شیرهای کروی یا گلاب ولو

گلاب ولوها، شیرهای کروی شکل به دو نیمه تقسیم می شوند که توسط یک مانع داخلی از هم جدا می شوند. وظیفه اصلی آنها محدود کردن جریان سیال است. بنابراین احتمال نشتی بسیار کمی وجود دارد. این شیرها برای شروع، محدود کردن یا جلوگیری کردن از حرکت سیال طراحی شده اند. این شیرها ممکن است منجر به افت فشار بیشتر در مقایسه با سایر شیرها شوند.

بنابراین باید در سیستم‌های لوله کشی که فشار نقش عمده ای ایفا نمی‌کند، استفاده شود. کاربرد این شیرها در تاسیسات فرآوری مواد غذایی و مدیریت فاضلاب می باشد. همچنین می‌تواند سیستم‌های سوخت نفت را تنظیم کرده و در واحدهای پردزاش شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.

جریان از طریق گلاب ولو یک حرکت چرخشی دارد. سیال به موازات ورودی شیر وارد می شود و پس از دو چرخش ۹۰ درجه از شیر خارج می شود و یک بار دیگر به موازات ورودی شیر از شیر خارج می شود. هنگامی که گلاب ولو به طور کامل باز می شود، دیسک می تواند مسیر سیال را به طور کامل مسدود کند یا زمانی که شیر کاملاً بسته است می تواند مسیر جریان را کاملاً ببندد.

سیت گلاب ولو موازی با خط جریان است. با تغییر اندازه دهانه ورودی که سیال از طریق آن جریان می یابد، گلاب ولو، جریان سیال را کنترل می کند. این کار با جابجایی دیسک به طور عمودی از و به سمت سیت شیر برای تغییر موقعیت آن، انجام می شود.

پلاگ ولو

مشابه شیرهای توپی، پلاگ ولوها نیز با نیم چرخش پلاگ کار می کنند که یا به جریان سیال اجازه عبور می‌دهند یا آن را مسدود می‌کنند. این نوع شیرها یک گزینه عالی برای بخش‌های تجاری و صنعتی هستند.

طراحی یکنواخت، تعمیر و نگهداری کم و خدمات ضد نشتی، این شیرها را برای چندین کاربرد مناسب می‌کند. علاوه بر این، پلاگ ولوها دوام و مقاومت بالاتری در برابر خوردگی دارند. سازگاری این شیرها چه بسا باعث می شود جریان سیال بیشتری وجود داشته باشد.

پایه پلاگ ولو یک پلاگ با یک لوله خالی در بدنه شیر است. تراز بین لوله و سوراخ با حرکت چرخش یک چهارم، ایجاد می شود و در نتیجه حالت باز ایجاد می‌شود. شیر در سراسر لوله قرار می‌گیرد. وقتی از موقعیت باز به زاویه ۹۰ درجه می‌چرخد به حالت بسته می رسد. مدل‌ها و دهانه‌های پورت متعددی برای پلاگ ولوها وجود دارد.

پلاگ ولو Two-Way: این طراحی هم سرویس مستقیم و دو طرفه و هم یک المنت انسداد در قسمت وسط ( پلاگ و sleeve ) را برای عملکرد باز و بسته کردن، فراهم می کند.

پلاگ ولو Three-Way: این شیرها دارای پورت سوم هستند که معمولاً با زاویه قائم از ورودی خارج می شود. این شیرها می توانند به ترکیب یا انحراف جریان کمک کنند.

شیر یکطرفه (Non Return Valve)

شیر یکطرفه برای جلوگیری از جریان معکوس استفاده می‌شود. هنگام ساخت سیستم، افت فشار نسبتاً قابل توجهی را که جریان از طریق شیر یکطرفه ایجاد می کند را باید در نظر بگیریم.

شیرهای یکطرفه در طرح‌های متعددی از جمله شیرهای spring-loaded، swing-type و clapper عرضه می‌شوند. شیرهای یکطرفه در سیستم‌های فاضلاب برای جلوگیری از جریان برگشتی و با لوپ‌ها در سیستم‌های گرمایش و سرمایش به منظور اطمینان از عملکرد مناسب، استفاده می شوند.

شیر اطمینان (pressure Relief Valve)

شیر اطمینان نوعی تجهیز ایمنی است که برای محافظت از یک سیستم یا مخزن تحت فشار در مقابل فشار بیش از حد، استفاده می‌شود. هر شرایطی که فشار را در یک سیستم، بیش از فشار تعیین شده یا حداکثر فشار کاری مجاز، افزایش دهد، به عنوان فشار کاری بیش از حد، نامیده می شود.

عملکرد اصلی شیر اطمینان، محافظت از تجهیزات با آزادسازی سیال از یک مخزن تحت فشار بیش از حد، می‌باشد.

امروزه سیستم‌های الکتریکی، پنوماتیکی و هیدرولیکی متعددی وجود دارند که فشار، دما و جریان سیالات را تنظیم می‌کنند. هر یک از این سیستم‌ها برای عملکرد مناسب به نوعی منبع انرژی مانند برق یا هوای فشرده نیاز دارند. یک شیر اطمینان باید همیشه بتواند کار کند، به خصوص هنگام قطع برق که کنترل‌های سیستم، غیر قابل اجرا هستند. بنابراین، سیال فرآیند تنها منبع نیرو برای شیر اطمینان است.

شیر اطمینان تنها تجهیزی است که می‌تواند خرابی بسیار شدید را به محض اینکه فشار در یک سیستم یا مخزن به سطح خطرناکی افزایش یابد، متوقف کند. طراحی شیر اطمینان تا حد امکان ساده است زیرا پیچیدگی تجهیز مستقیماً بر ثبات، تأثیر می گذارد.

هنگامی که فشار سیستم به سطح ایمن می‌رسد، شیر اطمینان بسته می شود. همچنین شیر باید در فشار تنظیم شده و معین، باز شود. در فشار اضافی مشخص جریان پیدا کند و در یک فشار تنظیم شده برنامه ریزی شده، بسته شود. سیالات مورد استفاده برای ایجاد شیرهای اطمینان باید برای طیف وسیعی از سیالات فرآیندی، از سیالات با کمترین میزان خورندگی گرفته تا هوا و آب قلیایی، مناسب باشند. علاوه بر این، شیرها باید به گونه‌ای ساخته شوند که به طور یکنواخت و به طور پیوسته برای طیف وسیعی از سیالات و فازهای سیال، عمل کنند.

شیر برقی

شیرهای برقی در کاربردهایی استفاده می‌شوند که جریان سیال باید به طور خودکار کنترل شود. شیر برقی بیشتر در طیف گسترده‌ای از کارخانه‌ها و ماشین آلات مورد استفاده قرار می‌گیرند. شیرهای برقی تجهیزات کنترلی هستند که به روش الکتریکی فعال یا غیرفعال می‌شوند، خاموش می‌شوند یا به سیال اجازه جریان می‌دهند.

هدف اصلی سیستم فاضلاب جمع آوری پساب خروجی از مناطق صنعتی یا مسکونی است. فاضلاب به خروجی نهایی تبدیل می‌شود و آب شیرین از طریق سیستم های لوله کشی عبور می‌کند. شیرها باید به طور مناسب داخل سیستم لوله کشی قرار بگیرند تا تصفیه فاضلاب به طور کارآمد انجام شود.

بسیاری از پمپ ها و سیستم های لوله کشی غیر کاربردی وجود دارد که ممکن است فاضلاب از طریق آنها جریان پیدا کند. شیرها از جریان سیال به این سیستم‌های لوله کشی جلوگیری می‌کنند. با این حال، در نظر گرفتن این نکته ضروری است که شیرها برای انواع مختلف سیالات حاوی مواد بلا استفاده مناسب هستند.

اکثر صنایع و مکان‌های تجاری شامل عناصر خورنده بلا استفاده‌ای هستند که می‌توانند آب را آلوده کنند که منجر به فاضلاب می‌شود . بنابراین، قرار دادن شیر باعث جداسازی و کنترل جریان مایع می‌شود. چه محافظت در برابر عناصر خورنده یا محافظت از زیرساخت سیستم‌های لوله‌کشی باشد، شیرها می‌توانند همه این کارها را انجام دهند. شیرهای مختلف در مدیریت فاضلاب و صنایع مختلف، عملکردهای متفاوتی را انجام می‌دهند.

نحوه انتخاب انواع شیرهای مورد استفاده در تصفیه فاضلاب

انتخاب نوع شیری که برای استفاده در تاسیسات فاضلاب کارآمد و ایمن باشد، بسیار مهم است. یک شیر با تعمیر و نگهداری کمتر و کارآمدی بالاتر باید انتخاب شود. علاوه بر ویژگی های کارآمد، باید هدف، قابلیت اطمینان و دقت شیرها را نیز در نظر گرفت. برخی از عواملی که باید قبل از انتخاب شیر برای تصفیه فاضلاب در نظر گرفته شود، عبارتند از:

۱٫ اجزای مورد استفاده در ساخت و ساز

استانداردهای سازگاری شیمیایی را باید درک کنیم. مواد مورد استفاده برای ساخت شیر باید با سیالاتی که از آن عبور می‌کند، سازگار باشند. شیرهای پلاستیکی معمولاً از نظر مقاومت در برابر مواد خورنده بهتر از شیرهای فلزی عمل می کنند.

۲٫ پیش نیازهای کارایی

فشار و دمای لازم را تعیین کنید. محدوده دما و فشاری که در آن شیر نصب می‌شود باید تعیین شود. در مقایسه با شیرهای پلاستیکی، شیرهای فلزی اغلب دما و فشار بالاتری را تحمل می‌کنند. بهترین شیرها برای المنت‌های تحت فشار، اغلب از فلز ساخته می‌شوند. آنها معمولا دوام بیشتری نسبت به شیرهای پلاستیکی دارند.

۳٫ تعمیر و نگهداری

هنگام انتخاب هر نوع شیر باید نیاز به تعمیر و نگهداری در نظر گرفته شود. هم قابلیت اطمینان شیر و هم پایداری کاربرد مورد نظر به این مورد بستگی دارد. این شیرها در برابر انسداد، گرفتگی و خرابی مقاومت می کنند. با این حال، برای تغییر جریان، بی اثر هستند. ممکن است قبل از کنترل جریان، نشتی داشته یا از کار بیفتند. سهولت و سرعت تعمیر یا تعویض به نوع اتصال شیر بستگی دارد. هر نوع اتصال، دارای مزایا و معایب مخصوص به خود می‌باشد.

۴٫ معیارهای خاص شیرهای تصفیه فاضلاب

لازم است اطمینان حاصل کنیم که چک ولو طبق برنامه عمل می‌کند. هم فشار ترک خوردگی و هم زمان پاسخ مورد نیاز برای باز کردن شیر فاضلاب را باید در نظر بگیریم.

مواد مورد استفاده در ساخت شیرهای فاضلاب

مواد عالی، پایه و اساس سیستم‌های لوله کشی و شیرهای قابل اطمینان هستند. ترکیب فلزات یکی از مهمترین اجزای یک سیستم ایمن برای نگهداری سیستم است. این سیستم موثر عمل می‌کند و سیالات درون آن با استفاده از فلز مناسبی مانند فولاد، استنلس استیل، مس CPVC، PVC یا آلومینیوم محدود می شوند.

استنلس استیل

انواع متفاوتی از استنلس استیل وجود دارد که هر کدام دارای خواص استیل و مقاومت قوی در برابر خوردگی هستند. رایج ترین نوع استنلس استیل مورد استفاده برای ساخت لوله ها، ۳۰۴ SS است که با افزودن ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل ساخته شده است. از آنجا که این فلز غیر واکنشی است، استنلس استیل اغلب برای ساخت شیرآلات صنعتی استفاده می شود.

مواد خورنده از جمله اسیدها، آب شور و گازهای هالید را می‌توان با شیرهای استنلس استیل بدون زنگ زدگی بدنه شیر مانند پروانه فلنجی، چک ولو دو صفحه‌ای و غیره کنترل کرد. در برخی شرایط، برنج می‌تواند به خوبی به جای استیل کار کند.

ترکیب استیل و مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی، دوام را افزایش می‌دهد. شیرهای استیل قادر به تحمل دماهای فوق العاده بالا و پایین هستند.

فولاد ریخته گری (Cast Steel)

فولاد قالب‌گیری شده در قالبی ریخته می‌شوند تا شیرهای فولادی ریخته‌گری را تشکیل دهند سپس تحت شرایط انجماد تنظیم شده، قرار می‌گیرند. از یک طرف، این فرآیند شیرهای محکمی ایجاد می کند و اگر به درستی انجام شود، یک تکنیک کارآمد و کم هزینه برای تولید است.

با این حال، به نظارت مداوم و کنترل کیفیت نیاز دارد زیرا در برابر فرسایش و سوراخ شدن، آسیب پذیر است. علاوه بر این، یک شیر معیوب از استیل مذاب با کیفیت پایین ایجاد می‌شود. شیرهای فولادی ریخته گری اغلب برای فشار و درجه حرارت بالا در صنایع مختلف استفاده می‌شوند زیرا مقاومت کششی، سختی و چسبندگی زیادی را با استحکام ضربه‌ای ترکیب می کنند.

فولاد آهنگری شده (Forged Steel)

فلز با استفاده از ابزارهای مکانیکی و حرارتی بالا برای ایجاد شیرهای فولادی آهنگری شکل می گیرد. با کمک یک تجهیز، فولاد خم شده و به شکل شیر مورد نظر قالب گیری می‌شود. این امر باعث می‌شود که شیرها قوی‌تر، بادوام‌تر و ماندگارتر شوند زیرا گرما باعث سخت شدن فلز می‌شود.

فولاد آهنگری ،قوی‌تر و قابل اطمینان‌تر است. در مقایسه با شیرهایی که با استفاده از تکنیک‌های دیگر مانند ریخته‌گری ساخته می‌شوند، این شیرها قوی‌تر، سازگارتر و ساختار بهتری دارند.

کاربردهای شیرهای صنعتی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب

تناسب و کارایی شیرهای نصب شده بر کارایی روش تصفیه فاضلاب تأثیر می گذارد. شیرهای مختلف عملکردهای مختلفی را ارائه می دهند.

برای تامین هوا: شیر پروانه ای

این شیرها معمولا در سیستم های تامین هوا برای تصفیه فاضلاب استفاده می شوند. با توجه به شکل فشرده و جرم کمتری که نسبت به سایر شیرها دارند، شیرهای پروانه ای با سیت فلزی جایگزینی مقرون به صرفه برای شیرهای بزرگتر هستند.

مدیریت جریان آب: شیر دروازه‌ای

برای جلوگیری یا اجازه عبور آب، شیرهای دروازه‌ای فاضلاب شامل یک دیسک هستند که بالا و پایین حرکت می‌کند. اکثر کاربردهای آنها قطع فاضلاب است.

فشارشکن: گلاب ولو

عملکرد گلاب ولو برای فشار شکنی است و همچنین سرویس‌های کنترلی برای کاربردهای تصفیه فاضلاب را کنترل می کنند.

کنترل جریان: شیر توپی

این شیرها معمولاً در قطرهای کوچکتر برای کاربردهای جداسازی هوا و آب استفاده می شوند. اندازه‌ها و انواع متعددی برای شیرهای توپی موجود است. شیرهای توپی شناور دارای ویژگی‌های اساسی مانند سهولت استفاده، قابلیت‌های فشار و دمای بالا، ظرفیت جریان بالا و قابلیت مقاومت در برابر مواد شیمیایی هستند.

محدود کردن جریان: چک ولو

چک ولوها مکانیزم های کنترل سیال هستند که جهت جریان آب را در یک سیستم لوله محدود می‌کنند. دو پورت – یک ورودی و یک خروجی – و یک مکانیسم خاموش یا بسته شدن، یک چک ولو را تشکیل می دهند.

ویژگی بارز شیر چک ولو فاضلاب که آنها را از انواع دیگر شیرها مانند شیرهای پروانه‌ای و توپی متمایز می‌کند، این است که برخلاف این شیرها که با برخی از عملگرها کار می‌کنند، چک ولوها به تنهایی کار می‌کنند. چک ولوها به طور خودکار کار می‌کنند و جریان را بر اساس اختلاف فشار تنظیم می کنند.

نحوه انتخاب انواع شیرهای مورد استفاده در تصفیه فاضلاب

در سیستم های تصفیه آب، استفاده از شیرهای مناسب، عملکرد کلی بهینه را تضمین می کند. شیرهای مورد استفاده در تصفیه خانه آب، بستگی به شرایطی دارد که شیر در معرض آن قرار خواهد گرفت.

کاربردهایی که شامل شیرهای دروازه‌ای با فشار و دمای بالا هستند، بهترین گزینه هستند. شیرهای پروانه‌ای کانسنتریک (concentric) برای کاربردهای دوغاب مناسب نیستند. چک ولوها برای جلوگیری از جریان برگشتی و افزایش جریان ثابت مایع، ساخته شده‌اند. توجه به شرایطی که هر نوع شیر می‌تواند تحمل کند و کاربردهای معمول هر کدام، بسیار مهم است.

در ادامه برخی از عواملی که هنگام انتخاب شیرهای مورد استفاده در تصفیه فاضلاب باید در نظر گرفته شود، آورده شده است:

• جریان
• کاربرد
• افت فشار
• مقاومت در برابر خوردگی

با شیرهای مناسبی که در تصفیه خانه‌های آب استفاده می‌شود، می‌توان از سالم بودن آب برای استفاده، اطمینان حاصل کرد. همانطور که بیان شد، هر شیر تصفیه آب دارای یک هدف و مجموعه‌ای از شرایط عملیاتی است. با انجام این کار، سیستم‌های لوله کشی به طور قابل اعتماد، کارآمد و ایمن کار می‌کنند که نیاز به تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.

در این مقاله انواع شیرهای صنعتی تصفیه آب را مورد بررسی قرار دادیم تا زمانی که نیاز به نصب ولو ها در صنایع فاضلاب دارید