همگی ما کم و بیش با شیر و نحوه عملکرد آن آشنا هستیم. در واقع شیر وسیله‌ای برای تنظیم میزان جریان عبوری و یا قطع و وصل جریان یک سیال است. شیرهای معمولی قابلیت تنظیم دقیق دبی خروجی شیر را نداشته و برای مصارفی که نیاز به دبی مشخص و معین داریم توصیه و استفاده نمی‌شوند. برای اینگونه موارد از نوعی شیر با نام شیر برقی استفاده می‌شود. این شیر نوعی شیر الکترومکانیکی است که قابلیت تنظیم میزان سیال خروجی از شیر را داشته و دقت بسیار بالاتری نسبت به شیرهای معمولی دارد. در این مقاله قصد داریم به بررسی شیر برقی پرداخته و اجزای آن را بیان کنیم.
معرفی شیر برقی
همان‌طور که از نام این شیر مشخص است، اساس کاری این شیر برمبنای برق و الکتریسیته بوده و با استفاده از انرژی الکتریکی عمل می‌کند، برخلاف شیرهای معمولی که با استفاده از انرژی فردی و انرژی فیزیکی شروع به عملکرد می‌کنند. شیرهای برقی کاربرد بسیار زیادی داشته و از آن‌ها می‌توان در خطوط جریان مایع مثل آب،نفت، بنزین و… و یا خطوط انتقال گاز همانند گاز شهری بهره برد. شیرهای برقی علاوه‌بر موراد فوق، در لوله‌ها و مجراهای هیدرولیک هم کارایی داشته و مورد استفاده قرار می‌گیرند.
شیر برقی که با نام سلونوئید ولو هم از آن یاد می‌شود، ابزاری بر پایه مغناطیس و الکتریسیته است (به نوعی می‌توان گفت برمبنای الکترومغناطیس کار می‌کنند) که وظیفه تعیین میزان جریان عبوری سیال را برعهده دارد. عملکرد این شیرهای برقی به شکل کنتاکور بوده و بدین شکل عمل می‌کند که با اتصال برق به بوبین، بوبین وارد عمل شده و دستور باز یا بسته شدن شیر را می‌دهد. این شیر می‌تواند در جریان‌های مختلف، میزان دریچه عبوری جریان را به طور متفاوت باز کرده و میزان یا دبی عبوری جریان را تعین نماید.
انواع شیر برقی
شیرهای برقی یا شیر سلونوئیدی به توجه به کاربرد و کارکردی که دارند به چندین دسته تقسیم‌بندی می‌شوند. در حالت کلی شیرهای برقی را می‌توان به 5 دسته تقسیم کرد. این پنج دسته عبارتند از:
شیرهای برقی جریان مستقیم
در این مدل از شیرهای برقی، یک کویل مغناطیسی باعث باز شدن شیر در جهت مستقیم شده و باز و یا بسته شدن شیر در این مدل کاملا وابسته به عملکرد بوبین شیر است. یکی از بزرگ‌ترین و مهم‌ترین مزیت‌های این شیرها، عدم نیاز به جریان و یا الکتریسیته زیاد برای راه‌اندازی است. این نوع از شیرهای برقی می‌تواند با جریان ضعیف هم کار کرده و با وجود جریان کم هم از قدرت باز و یا بسته شدن بالایی برخوردار است.
شیرهای برقی جریان غیرمستقیم یا پایلوت
این مدل از شیرهای براساس نیرو و فشار وارده بر شیر تنظیم شده و کاربرد بیشتری نسبت به نوع قبلی دارند. شیرهای برقی پایلوت نیاز به جریان قدرتمند و بالایی داشته و توان کاری با جریان پایین را ندارند، از همین رو از این شیرها در مواردی که شدت جریان زیاد است و یا اینکه جریان عبوری و مصرف سیال سنگین است، از این مدل شیر برقی استفاده می‌شود.
یک نکته مهم در مورد این نوع شیرها وجود دارد که لازم است بدانید و آن هم توانایی کارکرد این شیرهای با جریان پایین است. در واقع این شیرها هم می‌توانند مانند نوع قبلی با جریان الکتریکی پایین کار کند اما در حالت کلی این میزان جریان الکتریکی برای این مدل شیرهای برقی توصیه نشده و سرعت آن‌ها را بسیار پایین می‌آورد.
شیرهای برقی دو راهه
در شیرهای برقی دو راهه در هر دو سمت شیر (قسمت ورودی و خروجی شیر) قسمتی برای کنترل عبور جریان سیال وجود دارد و به همین دلیل به آن‌ها شیر برقی دو راهه گفته می‌شود. از این شیر بیشتر در حالت بسته آن استفاده می‌شود و تا زمانی که نیروی کافی سیال و انرژی الکتریکی مورد نیاز شیر تامین نشود، شیر دو راهه باز نمی‌شود.
شیرهای برقی سه راهه
شیرهای برقی سه راهه دارای سه پورت یا راه برای ورود و خروج سیال داشته و از آنجایی که باز و یا بسته شدن آن‌ها توسط جریان الکتریکی صورت می‌پذیرد، به آن‌ها شیرهای برقی سه راهه گفته می‌شود. این شیرها در تجهیزاتی که شیر برای عملکرد نیاز به جریان متناوب و کامل داشته باشد، استفاده می‌شود. از این شیرها در وسایلی مانند ماشین‌های لباسشویی و دستگاه‌های قهوه‌ساز استفاده می‌شود.
شیرهای برقی چهار راهه
همان‌طور که از نام این مدل شیر مشخص است، این شیر دارای چهار پورت یا راه ورودی و خروجی بوده و با استفاده از انرژی الکتریکی باز و یا بسته می‌شود. شیرهای برقی چهار راهه دارای حالت ترکیبی نیز هستند.
دسته‌بندی اصلی شیرهای برقی با توجه به نوع و شکل و حالت آن‌ها، که اصلی‌ترین دسته‌بندی انواع شیر برقی هم است، به 5 نوع ذکر شده در بالا تقسیم می‌شوند اما از آنجا که این شیرها کاربرد فراوانی دارند می‌توان آن‌ها را با توجه به کار مورد انتظار ما به 4 حالت شیرهای برقی کولری (کولر گازی)، شیرهای برقی پنوماتیک، شیرهای برقی کنیستر، شیرهای برقی نامور و شیرهای برقی تدریجی دسته‌بندی کرد.
اجزا شیر برقی
شیرهای برقی از اجزا و قسمت‌هایی تشکیل شده است که عدم وجود هر کدام از آن‌ها می‌تواند موجب اختلال در عملکرد شیر برقی شود. از اصلی‌ترین اجزای تشکیل‌دهنده شیرهای الکتریکی و بقی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- هسته
- بدنه شیر
- فنر
- بوبین
- کویل
- دیافراگم
- پیستون
- دریچه و مجرای کنترلی
- ورودی
- خروجی
- ورودی برق
- میله خروجی شیر
- قاب
در حالت کلی شیر برقی از دو بخش بدنه شیر و بخش سلونوئیدی یا برقی تشکیل شده است. قسمت زیرین که قسمت بدنه یا همان شیر اصلی شیرهای برقی است و قسمت بالایی شیرهای برقی همان قسمت الکتریکی و برقی شیر بوده و وظیفه تنظیم میزان جریان عبوری و یا باز و بسته کردن شیر را برعهده دارد.
اجزای تشکیل‌دهنده قسمت الکتریکی شیر شامل قاب، سیم‌پیچ یا بوبین، کویل و … می‌شود. این شیر بدین صورت عمل می‌کند که جریان به میزان مشخص از سوی کویل وارد بوبین شده و یک میدان الکترومغناطیسی تولید می‌کند. این میدان تولید شده باعث اعمال نیرو و فشار به پیستون شده و در نتیجه پیستون در جهت مرکز قسمت برقی شیر کشیده شده و باعث باز و بسته شدن شیر می‌شود.
نتیجه‌گیری
شیر وسیله‌ای برای تنظیم میزان جریان عبوری و یا قطع و وصل جریان یک سیال است. شیرهای معمولی قابلیت‌های کمی همچون عدم امکان تنظیم دقیق، کارایی صنعتی پایین، سرعت باز و بسته شدن پایین و … داشته و درنتیجه باید از شیرهایی استفاده کرد که از قابلیت‌های زیادی برخوردار بوده و مشکلات بالا را نداشته باشند. برای این منظور بشر از شیری الکترومکانیکی با نام شیر برقی استفاده می‌کند که کاربرد زیادی داشته و در چندین نوع مختلف در بازار موجود است.
در این مقاله سعی کردیم به بررسی شیر برقی پرداخته و اجزای آن را بیان کنیم. امیدوارم این مطلب مورد پسند و رضایت شما عزیزان قرار گرفته باشد. ممنون می‌شویم اگر نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را با ما در سایت تکه‌کابل در میان گذاشته و ما را از مباحث مورد نیازتان مطلع سازید.
391 بازدید
احسان شوکتی
