شیر کنترلی یا کنترل ولو چیست و انواع آن کدام اند؟

شیر کنترلی یا کنترل ولو (Control Valve) وسیله ای برای برقراری تعادل و تغییر جریان یک سیال در یک سیستم است. شیر کنترلی  به کمک برق عمل می کند. شیر کنترلی (Control Valve) به دو دسته ی اصلی شیر دوار (روتاری) و شیر خطی تقسیم می شوند. شیر دوار (روتاری) دریچه های توپی( بال ولو )، شیر پروانه ای یا سماوری( پلاگ ولو ) دارند و شیر خطی دریچه های کروی(گلوب)، دیافراگم، و پینچ دارند.

شیر کنترلی خطی با دریچه کروی خود به سه دسته ی تک سیت، دو سیت و سه راهه تقسیم می شوند.

هرکدام از این شیرهای کنترلی ویژگی ها و کاربردها مختص خود را دارند که در بخش بعدی به هر کدام از این شیرها و ویژگی های آن ها می پردازیم.

شیرهای کنترلی یا کنترل ولو (Control Valve) چگونه طبقه بندی می شوند؟

همانطور که گفته شد انواع شیر صنعتی شیر کنترلی یا کنترل ولو به دو دسته ی دوار یا روتاری و خطی تقسیم می شود و این دو دسته بر اساس نوع دریچه خود طبقه بندی می شوند. در ادامه به بررسی ویژگی های هرکدام از این شیرها پرداخته می شود.

شیر خطی

شیر خطی دارای ویژگی های زیر هستند:

• دارای مسیر جریان پیچ در پیچ
• بازیابی کمی دارند.
• نرخ های کم جریان یک سیال را می توانند کنترل و خفه کنند.
• انواع گوناگونی از طرح های تریم خاص را دارا هستند.
• در فشارهای بالا بسیار کاربرد دارند.
• به طور معمول در شکل های فلنجی یا رزوه ای یافت می شوند.
• یک کلاهک قابل جداسازی دارند.

شیر کروی تک سیت

این شیرها در قطرهای کم کاربرد دارند و یک سد محکم برای جریان سیال درست می کنند. همچنین برای حرکت دادن استم (Stem) نیاز به نیروی زیادی است. شیرهای کروی تک سیت می توانند در دامنه وسیعی از کنترل جریان سیال در  فرآیندهای متفاوت استفاده شوند به همین دلیل در صنایع تولید نفت و گاز و برق کاربرد دارند.

شیر کروی دو سیت

ویژگی این شیرها عبارت اند از:

• بر خلاف شیر کروی تک سیت برای جا به جایی استم به نیروی کمی نیاز دارند.
• کاویتاسیون باعث سایش بدنه و قطعه های این شیر می شود که می تواند صداهای آزار دهنده ای تولید کنند.
• برخلاف شیر تک سیت ممکن است نشتی داشته باشند زیرا نمی توانند جریان سیال را به طور کامل مسدود کنند.
• در قطرهای بالا کاربرد دارند.

این شیرها اغلب در سیستم های با جریان و فشار بالا استفاده فراوان می شوند.

شیرهای سه راهه

مهم ترین کاربرد شیرهای سه راهه در صنعت نساجی است و از آن های به منظور مخلوط یا منحرف کردن مایعات استفاده می شود. این شیرها حجم جریان بالایی را تحمل می کنند و امکان دسترسی بالایی دارند.

شیرهای دیافراگمی

شیرهای دیافراگمی یک سیت (نشیمنگاه) دارند که به وسیله آن ها دیافراگم می تواند شیر را ببند. همچنین از این شیرها مقاومت بالایی در برابر سیالات خورنده دارند. مهم ترین کاربرد این شیرها در صنایع دارویی، غذایی و بیو تکنولوژی به عنوان یک شیر انسدادی است.

شیرهای دوار یا روتاری

شیرهای دوار یا روتاری دارای ویژگی های زیر هستند:

• در آن ها مسیر جریان ساده است.
• قابلیت بازیابی دارند.
• ظرفیت بالا
• کمتر دچار خوردگی می شوند.
• در برابر مواد ساینده مقاومت بالایی دارند.
• برای گل و لای می توانند استفاده شوند.
• کمتر دچار خوردگی می شوند.
• یک کلاهک یکپارچه دارند.
• دسترسی به آن ها بسیار ساده است.
• فلنج ندارند.

شیر پینچ

این شیرها قابلیت مسدود کردن جریان سیال را به خوبی دارند.بیشترین استفاده آن ها برای کنترل کردن سیال های خوردنده است. همچنین گاهی مواد جامد که از این شیرها عبور می کنند در سیت این شیر گیر می کنند و امکان مسدود کردن مواد جامد را به این شیر می دهند.

شیر کنترلی توپی

قابلیت مسدود سازی محکم، قابلیت عبور جریان زیاد، مقاومت بالا در برابر فشار و دما مهم ترین ویژگی های این نوع شیر کنترلی هستند. این شیرها برای انتقال سیالات خطرناک و خورنده استفاده می شوند.

شیر کنترلی پروانه ای

از شیرهای پروانه ای در صنایع فولاد، نساجی و شکر استفاده ی بسیار می شود. این شیرها حجم بالای جریان را از خود عبور می دهند و می توانند انسداد محکمی در برابر جریان ایجاد کنند. این شیرها برخلاف شیرهای توپی، دیسکشان در مسیر جریان سیال است که می تواند افت فشار ایجاد کند.

انواع عملگرها در شیر کنترلی یا کنترل ولو

عملگرها وظیفه کنترل، باز و یا بسته کردن شیر را به کمک سیگنال های دریافتی دارند.

عملگرها در شیر کنترلی به دو دسته ی اصلی پنوماتیک و الکتریکی تقسیم می شوند.

عملگر پنوماتیک

این عملگرها با تغییر مقدار خاصی از فشار هوا، وضعیت شیر را از بسته به باز تغییر می دهند.

دو نوع اصلی این عملگر ها عبارت است از:

• عملگر پیستونی: این عملگرها فشار ورودی زیادی را می توانند تحمل کنند و زمانی که حرکت عملگر بسیار کم باشد از آن ها استفاده می شود.
• عملگر دیافراگمی: مهم ترین ویژگی این عملگرها تک جهته بودن آن ها است.

عملگر الکتریکی

این عملگرها دونوع VMD و تنظیم کننده دارند. ولتاژهای استفاده شده برای این عملگرها 230، 110 و 24 ولت متناوب و 24 ولت مستقیم است.