اکچویتور شیر چیست؟

دستگاه هایی به نام اکچویتور شیر برای موقعیت یابی شیر ها استفاده می شوند و می توانند به طور کامل شیر را باز و بسته کنند. آنها را می توان برای تنظیم موقعیت شیر در برنامه هایی که به کنترل ثابت و دقیق نیاز دارند، مانند کنترل جریان مایع به یک توربین گاز، به کار برد.

در کاربردهای کنترل فرایند، از شیرها برای باز کردن، بستن یا محدود کردن جزئی جریان مایعات در حین مدیریت فشار خط استفاده می شود. در ادامه انواع این اکچویتور ها آمده است.

اکچویتور چیست؟

تجهیز مکانیکی که دستگاهی را مانند شیر کنترل جابجا کرده و یا تنظیم می کند، اکچویتور شیر نامیده می شود. اکچویتور ها نیاز اپراتورها به حرکت فیزیکی هر دریچه ای را که باید تغییر مکان دهد، کاهش می دهد. اکچویتور ها برای کنترل شیرها استفاده می شوند و اکچویتور را می توان از راه دور از مکانی مانند اتاق کنترل، کنترل کرد.

اکچویتور های شیر، کارکرد سریع و صحیح شیرها را ساده می کند. اکچویتورها برای شیرهای کنترلی با شیرهای تنظیم کننده جریان یا دریچه گاز استفاده می شوند. شیرهای کنترل جریان معمولاً به عنوان شیرهای کنترل شناخته می شوند زیرا به طور خودکار جریان را کاهش می دهند. انواع بسیاری از شیرهای محرک وجود دارد که باید از آنها آگاه بود.

انواع اکچویتور شیر

اکچویتور ها جزء معمولی در انواع کارخانه های فرآیندی هستند و برای اتوماسیون شیرهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها در خطوط لوله، کارخانه های مواد غذایی، معادن و فرآیندهای هسته ای، نیروگاه ها، پالایشگاه ها و تاسیسات تصفیه فاضلاب استفاده می شوند. در کنترل فرآیند خودکار، اکچویتور های شیر بسیار مهم هستند. شیرهای اتوماتیک در اشکال و اندازه های مختلف تولید می شوند. قطر دریچه ها از یک صدم اینچ تا چندین فوت قطر متفاوت است.

۱- اکچویتور های دستی

اکچویتو های دستی شیر می‌توانند بدون استفاده از منبع تغذیه خارجی، شیر را به موقعیت مناسب تغییر دهند. در عوض، آنها مجموعه‌ای از چرخ دنده‌ها را به کار می‌گیرند که درصدشان، گشتاور خروجی بیشتر از گشتاور ورودی را با استفاده از چرخ دستی، چرخ زنجیر، اهرم یا وسیله‌ای قابل جدا کردن تولید می‌کنند. چرخ‌دنده‌های حلزونی، که دستگاه‌های مکانیکی هستند که حرکت را بین محورهای غیرمتقاطع زاویه راست پخش می‌کنند، توسط بسیاری از اکچویتور های دستی شیر استفاده می‌شوند.

مزیت استفاده از اکچویتور شیر دستی این است که آنها مقرون به صرفه، قابل اعتماد و مستقل از منبع تغذیه هستند. آنها معمولاً خودکفا هستند و از آنجا که با حرکتی مشابه باز و بسته می شوند، شناسایی یک اشتباه یا منبع خطا اغلب ساده است. اشکال عمده این است که آنها هر بار به کنترل دستی نیاز دارند زیرا خودکار نیستند.

انواع اکچویتور های دستی

اکچویتور های دستی به چند دسته تقسیم می شوند که در ادامه به آن پرداخته شده است.

۱- اهرم پایه (Basic Lever)

اهرم پایه، کنترل دستی است که بیشتر در شیرهای ربع دور کوچک استفاده می شود. شیر را می توان با کمک یک دسته بلند که به ساقه بسته می شود چرخاند.

۲- دستگیره اهرمی قفل شونده (Latching-Lockable Lever Handle)

دارای دسته ای روی اهرم است که از باز یا بسته شدن ناخواسته شیر جلوگیری می کند.

۳- دسته های بیضی شکل (Oval Handles)

برای کاربردهایی که ممکن است شیر به تجهیزات دیگر نزدیک باشد، یک دسته کوچک جایگزین وجود دارد. این نوع احتمال باز شدن یا خاموش شدن ناخواسته شیر را کاهش می دهد.

۴- چرخ های دستی (Hand Wheels)

دریچه‌های بزرگ‌تر که به گشتاور زیادی نیاز دارند، اغلب از چرخ‌های دستی استفاده می‌کنند و اغلب روی دریچه‌های پروانه‌ای به عنوان اکچویتور استفاده می‌شوند. اگر شیر بیش از حد مرتفع به نظر برسد که قابل دسترسی نیست، چرخ های زنجیر را می توان برای عملکرد ساده روی زمین در یک گیربکس قرار داد.

۵- شیرهای دستی با لیمیت سوئیچ (Manual Valves with Limit Switches)

شیرهای دستی اغلب کارهایی را انجام می دهند که از فعال سازی خودکار استفاده نمی کنند، اما سیستم همچنان باید از موقعیت فعلی آنها آگاه باشد. در این شرایط از شیرهای دستی با لیمیت سوئیچ یا نشانگر موقعیت استفاده می شود. سوئیچ ها سیستم کنترل را از موقعیت فعلی ولو مطلع می کنند؛ حتی اگر ولو ها هنوز به صورت دستی فعال می شود.

۲- اکچویتور های پنوماتیک

هوای تحت فشار توسط اکچویتور های پنوماتیکی برای چرخاندن یک شیر استفاده می شود. آنها این کار را با اعمال فشار هوا بر روی پیستون یا دیافراگمی که به ساقه شیر بسته شده است انجام می دهند. به دلیل دوام و ساختار ساده، اکچویتور های پنوماتیکی رایج ترین نوع دستگاه برای عملکرد شیر اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک هستند.

به منظور کنترل خودکار یک شیر، فعالیت پنوماتیک به منبع تغذیه هوای فشرده یا گاز نیاز دارد. اگرچه این روش، نیازی به موتور ندارد، اما اگر قطعه، همراه با شیر برقی یا پیلوت داخلی استفاده شود، برق مورد نیاز است.

انواع اکچویتور های پنوماتیک

فشار هوا توسط اکچویتور های پنوماتیکی شیر به حرکت خطی یا چرخشی تبدیل می‌شود که سپس موقعیت ولو را تغییر می‌دهند.

۱- اکچویتور های شیر دیافراگمی (Diaphragm Valve Actuator)

اکچویتور دیافراگم وسیله ای است که از هوای فشرده برای حرکت یک غشای نازک و انعطاف پذیر استفاده می کند. از آنجایی که تنها یک جهت دیافراگم هوا را از این نوع اکچویتور دریافت می کند، در مدل های تک اثره موجود است. این اکچویتور ها می توانند مستقیم یا معکوس باشند. اکچویتور های ولو پنوماتیک دارای مزایایی از قبیل قدرت، سبک بودن، ساده و سریع عمل کردن، هستند. اشکال این نوع از ولو ها این است که در توقف کامل، کنترل موقعیت دقیق قابل دستیابی نیست.

۲- اکچویتور شیر پیستونی (Piston Valve Actuator)

اگر قدرت یک اکچویتور دیافراگم خیلی کم باشد یا نیروی رانش کافی نباشد، از اکچویتور های پیستونی استفاده می شود. یک پیستون در داخل یک سیلندر در معرض هوای فشرده قرار می گیرد. در طراحی های معقول، با فشار دادن هوا به داخل محفظه مرکزی، پیستون را بالاتر می برد.

نیروی معکوس فنر باعث می شود که با آزاد شدن فشار هوا، شفت در جهت مخالف جابجا شود. از آنجایی که فنر برگشتی وجود ندارد، مدل‌های دو عملکردی محرک‌های پیستون نیز قابل دسترسی هستند و اجازه می‌دهند هوا به دو طرف پیستون وارد شود.

۳- شیر های دو اثره (Double-Acting Valves)

دریچه های مورد نظر توسط هوای فشرده کار می کنند. در صورت قطع برق، شیر توپی به حالت بسته خود برمی گردد. شیرهای دو کاره برای کاربردهایی با تعداد سیکل کم تا زیاد مناسب هستند.

۴- شیرهای برگشتی فنری (Spring-Return Valves)

فنر ایمن باعث می شود که دریچه توپی در یک شیر توپی برگشت فنری در حالی که از هوا برای باز کردن قفل دریچه استفاده می شود، بسته بماند. این تضمین می کند که در صورت قطع برق یا خرابی هوای تحت فشار، شیر بسته می ماند. این شیرها برای کاربردهایی با نرخ سیکل کم تا متوسط طراحی شده اند.

۵- سولنوئید ولو (Solenoid Valves)

جریان هوای اکچویتور پنوماتیک توسط این شیرها تنظیم می شود. اکچویتور را می توان از راه دور با شیرهای برقی هدایت کرد یا با خود اکچویتور نصب کرد. شیرهای برقی اغلب در کاربردهایی استفاده می شوند که از شیرهای پنوماتیک متعددی استفاده می کنند تا نیاز به شیر برقی برای هر اکچویتور منفرد را از بین ببرند.

۳- اکچویتور های الکتریکی

اکچویتور های برقی ولو روی شیرها نصب می‌شوند و از یک منبع تغذیه بیرونی استفاده می‌کنند تا پس از دریافت سیگنال، شیر را به‌طور خودکار به موقعیت ایده‌آل هدایت کند. به منظور تولید سطح گشتاور مورد نیاز، مجموعه ای از چرخ دنده ها توسط موتورهای تک فاز، سه فاز، AC یا DC به حرکت در می آیند. اکچویتور هایی که اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرند، اکچویتور الکتریکی شیر هستند، زیرا دقت بالایی دارند و زمان‌های پاسخ سریع دارند.

انواع اکچویتور های الکتریکی

اکچویتور های شیر الکتریکی را می توان به دو دسته دوار و خطی تقسیم کرد. شیر های ویژه توسط انواع خاصی از اکچویتور ها استفاده می شود.

۱- اکچویتور های شیر الکتریکی دوار (Rotary electric valve actuators)

شیر های توپی، پروانه ای و پلاگ که حداقل یک چهارم دور از باز تا بسته می چرخند از اکچویتور های شیر الکتریکی دوار استفاده می کنند.

۲- اکچویتور های شیر الکتریکی خطی (Linear electric valve actuators)

با دریچه های دروازه، پینچ، گلوب، دیافراگم و زاویه که دارای یک ساقه متحرک است که شیر را باز یا بسته می کند، از اکچویتور های شیر الکتریکی خطی استفاده می شود. اکچویتور ها برای شیرهای الکتریکی خطی هنگام کار با تلورانس های کوچک به طور موثر کار می کنند.

۴- اکچویتور های هیدرولیکی

اکچویتور های هیدرولیک دستگاه های هیدرولیکی هستند که توسط سیالات تحت فشار مانند سیال هیدرولیک به پیش می روند. اکچویتورهای هیدرولیکی با همان اندازه، معمولاً قدرتمندتر از اکچویتور های پنوماتیکی هستند.

انواع اکچویتور های هیدرولیکی

در ادامه ۲ نمونه از مهم ترین انواع اکچویتور های هیدرولیکی آورده شده است.

۱- اکچویتور های هیدرولیک دوار (Rotary hydraulic valve actuators)

با چرخش یک چهارم یا بیشتر از باز به بسته شدن، اکچویتور های چرخشی برای شیرهایی با حرکت چرخشی مانند شیرهای پروانه ای، توپی و پلاگ استفاده می شود. یک دیسک یا یک بیضی که در اطراف یک محور زاویه ای می چرخد، معمولاً به عنوان المان بسته شدن عمل می کند.

۲- اکچویتور های هیدرولیکی خطی (Linear hydraulic valve actuators)

اکچویتور های خطی یک ساقه را حرکت می دهند که المان بسته کننده را برای حرکت دریچه های خطی از جمله دریچه های دروازه، پینچ، گلوب و دیافراگم کنترل کند.

قیمت اکچویتور

برای اطلاع از قیمت تمامی اکچویتور ها می توانید با واحد فروش شرکت پترو پردا تماس حاصل فرمائید.

پترو پردا مرکز تامین تجهیزات و قطعات پتروشیمی، نفت و گاز