در محیط های صنعتی استفاده از تجهیزات ابزار دقیق امری لازم و واجب می باشد.شیر برقی یا سلونوئید ولو (solenoid valve) که در اصل تلفظ آن سولِنوید وَلو هست یکی از تجهیزات ابزار دقیق می باشد که در اتوماسیون صنعتی  از آن استفاده می شود. در ادامه با ما همراه باشید تا به این موضوع بپردازیم که شیر برقی چیست و چه کاربرد هایی دارد.

بخوانید: ابزار دقیق چیست؟

شیر برقی چیست؟ (سلونوئید ولو)

شیر برقی یا Solenoid Valve یک تجهیز الکترومکانیکی می باشد که از آن برای بستن، باز کردن، توزیع یا مخلوط کردنِ مقدارِ مشخصی از جریانِ گاز یا مایع استفاده می‌­شود. شیر برقی توسط جریانِ الکتریکی، پور‌ت‌های ورود و خروج سیال را کنترل می‌کند، یعنی از جریان الکتریکی برای ایجادِ حرکتِ خطی استفاده می‌کند.

شیر برقی یک شیر کنترل شده الکتریکی است. این شیر دارای یک سلونوئید است که یک سیم پیچ الکتریکی با یک هسته فرومغناطیسی متحرک (پیستون) در مرکز آن است. در حالت استراحت، پیستون یک روزنه کوچک را می بندد. جریان الکتریکی از طریق سیم پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. میدان مغناطیسی یک نیروی رو به بالا به پیستون که دریچه را باز می کند وارد می کند. این اصل اساسی است که برای باز و بسته کردن شیرهای برقی استفاده می شود.

Components of a solenoid valve; coil (A); armature (B); shading ring (C); spring (D); plunger (E); seal (F); valve body (G)

اجزای شیر برقی (سلونوئید ولو)

  • سیم پیچ (A)
  • آرماتور (B)
  • حلقه سایه (C)
  • فنر (D)
  • پیستون (E)
  • مهر و موم (F)
  • بدنه سوپاپ (G)

هر شیر برقی متناسب با نوع آن می تواند شامل قطعات و بخش های دیگری مانند موارد زیر باشد.

  • هسته ثابت (Fixed Core)
  • فنر هسته (Core Spring)
  • لوله قرارگیری هسته (Core Tube)
  • هسته (Core)
  • دیافراگم (Diaphragm)
  • کلاهک یا سرپوش (Bonnet)
  • اریفیس (Bleed Orifice)
  • آب بند (Seal)
  • دیسک (Disk)

شیر برقی از دو جزء اصلی تشکیل شده است: یک شیر برقی و یک بدنه شیر. یک سلونوئید دارای یک سیم پیچ القایی الکترومغناطیسی در اطراف یک هسته آهنی در مرکز به نام پیستون است که در حالت استراحت، می تواند به طور معمول باز یا به طور معمول بسته باشد. هنگامی که جریان از طریق شیر برقی عبور می کند، سیم پیچ انرژی می گیرد و یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این یک جاذبه مغناطیسی با پیستون ایجاد می کند، آن را حرکت می دهد و بر نیروی فنر غلبه می کند. اگر دریچه به طور معمول بسته باشد، پیستون بلند می شود تا مهر و موم دهانه را باز کند و اجازه دهد تا رسانه از طریق شیر جریان یابد. اگر دریچه به طور معمول باز باشد، پیستون به سمت پایین حرکت می کند به طوری که مهر و موم دهانه را مسدود می کند و جریان رسانه را از طریق شیر متوقف می کند. حلقه سایه از لرزش و زمزمه در کویل های AC جلوگیری می کند.

شیر برقی چه کاربردی دارد؟

شیرهای برقی برای بستن، باز کردن، دوز، توزیع یا مخلوط کردن جریان گاز یا مایع در یک لوله استفاده می شود. هدف خاص یک شیر برقی با عملکرد مدار آن بیان می شود.

شیر برقی دوطرفه

شیر برقی دوطرفهشیر برقی دو طرفه دارای دو درگاه ورودی و خروجی می باشد. جهت جریان برای اطمینان از عملکرد صحیح بسیار مهم است، بنابراین معمولاً یک فلش جهت جریان را نشان می دهد. برای باز یا بسته کردن دهانه از شیر دو طرفه استفاده می شود.



شیر برقی سه طرفه

شیر برقی سه طرفهیک شیر سه طرفه دارای سه پورت اتصال است. به طور معمول، دارای 2 حالت (موقعیت) است که می تواند در آن قرار گیرد. بنابراین، بین دو مدار مختلف سوئیچ می کند. یک شیر سه طرفه برای باز کردن، بستن، توزیع یا مخلوط کردن رسانه ها استفاده می شود.



انواع شیر برقی (سلونوئید ولو)

شیر های برقی بر اساسا نوع عملکرد،نوع اتصال،جریان برق و استاندارد نامور به دسته ها و انواع مختلفی تقسیم می شوند.

انواع شیر برقی (سلونوئید ولو)


شیر برقی بر اساس نوع عملکرد

  • شیر برقی با عملکرد مستقیم (Direct-acting Valves): در این مدل از شیر های برقی، باز و بسته شدن شیر با برق دار شدن بوبین صورت می گیرد. این شیر های برقی در دو دسته NO و NC وجود دارند. شیرهای NO (Normally Open) در حالت عادی باز هستند و در زمان ورود جریان برق، بوبین شیر را می بندد. شیرهای NC (Normally Close) در حالت عادی بسته هستند و در زمان ورود جریان برق، بوبین شیر را باز می کنند.
  • شیر برقی پایلوت دار یا شیر برقی هدایتگر (Pilot-operated valves): شیر برقی با عملکرد پایلوت یا سروو (Servo Operated) که به شیر برقی با عملکرد غیر مستقیم (Indirect Acting Operation) نیز شناخته می شود، توسط اختلاف فشار بین پورت های ورودی و خروجی عمل می کند. شیر پایلوت برای کنترل و فعال کردن شیرهای بزرگ ضروری است زیرا در غیر این صورت اندازه شیر برقی نسبت به شیر واقعی نسبتاً بزرگ خواهد بود. 

شیر برقی بر اساس نوع اتصال

  • شیر برقی دو راهی: شیر برقی دو راهی یکی از پرکاربرد ترین نوع شیر برقی می باشد که دراب دو پورت هستند که هر دو طرف شیر برقی برای عبور و یا قطع جریان سیال کاربرد دارد. این شیر برقی ها به دو صورت باز یا بسته طراحی شده اند و تا زمانی که انرژی الکتریکی باعث نشود، در همان حالت اولیه خود باقی خواهند ماند.
  • شیر برقی کنترل سه راهی: این نوع از شیر های برقی دارای سه پورت بوده و امکان سوییچ بین خروجی ها یا ورودی ها را دارد.شیر برقی سه راهه در دو صورت ترکیبی و انحرافی استفاده می شود. حالت ترکیبی به صورت دو ورودی و یک خروجی بسته می شود و امکان تغییر جریان ورودی را دراد و در حالت انحرافی که جریان از یک ورودی وارد شده و می توان بین دو خروجی، خروج آن هارا کنترل کرد.
  • شیر برقی کنترل چهار راهی: شیر برقی چهار راهی شامل چهار پورت می باشد و معمولا با محرک دو کاره یا سیلندر مورد استفاده قرار می گیرد که دو پورت ورودی باعث افزایش فشار و دو پورت خروجی باعث تخلیه فشار می شوند.شیر برقی کنترل چهار راهی در دو حالت انحرافی و ترکیبی قابل نصب هستند.

شیر برقی بر اساس جریان برق

شیر های برقی در انواع 12 ولت، 24 ولت و 220 ولت با منبع تغذیه متناوب و مستقیم طراحی و تولید می شوند.

  • شیر برقی های DC عملکرد ساده تری دارند و زمانی که جریان برق وارد سلونوئید شود، نیروی مغناظیسی ایجاد شده در داخل آن، سنبه را به بالا کشیده و مجرای شیر باز می شود و زمانی که جریان قطع می شود نیروی فنر داخل بوبین، سنبه را به مکان اولیه اش باز می گرداند. این نوع از شیر های برقی  در ولتاژ‌های ۵، ۱۲، ۲۴، ۴۸ ولت موجود می باشند.
  • در شیر برقی های AC عملکرد شیر کمی پیچیده تر است زیرا موج جریان متناوب، سینوسی بوده و در هر تناوب دو بار به صفر می رسد و از آنجا که نیروی مغناطیسی تولید شده در بوبین نسبت مستقیم با جریان عبوری از آن دارد، نیروی فنر دو بار در هر تناوب به نیروی تولید شده توسط سلونوئید غلبه می کند. این فرآیند سبب ایجاد لرزش در سنبه شده و آسیب زا می باشد که برای جلوگیری از آن از حلقه های رسانا (Shading Ring) استفاده می شود که معمولا مسی بوده و نزدیک سیم پیچ نصب می شوند و با ذخیره انرژی میدان مغناطیسی و آزاد سازی آن با اختلاف فاز 90 درجه در زمان کاهش میدان مغناطیسی، کاهش نیروی مغناطیسی را جبران می کند.این نوع از شیر های برقی  در ولتاژ‌های ۲۴، ۱۱۰، ۲۲۰، ۳۸۰ ولت و بالا‌تر موجود می باشند.

توجه داشته باشید که با اعمال ولتاژ نامناسب به شیر، بوبین شیر آسیب می‌بیند و می‌سوزد.

کاربرد شیر برقی چیست؟

  • کاربرد شیر برقی در تهویه مطبوع: در سیستم های HVAC  از سلونوئید ولو ها یا همان شیر برقی برای کنترل جریان مبرد در سیستم های تهویه هوا و خنکسازی استفاده می شود. همچنین شیر های برقی در کنترل جریان آب یا سایر سیالات در سیستم های گرمایشی نیز کاربرد دارند
  • کاربرد شیر برقی در سیستم تصفیه آب: یکی دیگر از کاربرد های شیرهای برقی استفاده از آن ها در سیستم های تصفیه آب می باشد. به این صورت که شیر برقی نقش مهمی در کنترل جریان آب و همچنین جریان مواد شیمیایی دارد.به عنوان مثال می توان مقدار کلر ورودی به آب برای ضدعفونی کردن آن را با استفاده از این شیر برقی تنظیم کرد.
  • کاربرد در تجهیزات پزشکی: در تجهیزات پزشکی شیر های کنترل برای کنترل جریان گازها و مایعات در دستگاه های مختلف؛ مانند دستگاه های بیهوشی، تغلیظ کننده های اکسیژن و دستگاه های دیالیز مورد استفاده قرار می گیرند.
  • اتوماسیون صنعتی: در سیستم های اتوماسیون صنعتی می توان برای کنترل جریان سیالات در فرآیندهای تولید از شیر کنترل استفاده کرد. برای مثال، می توان از آن ها برای کنترل جریان سیال هیدرولیک در یک پرس هیدرولیک یا جریان هوا در یک محرک پنوماتیک استفاده نمود.
  • سیستم های سوخت رسانی: از شیر کنترلی در بخش سوخت رسانی وسایل نقلیه موتوری، موتور کشتی و سایر تجهیزاتی که موتور آن ها نیاز به سوخت دارد، استفاده می شود و به وسیله آن می توان مقدار جریان سوخت به موتور را کنترل کرد.
  • و...

جمع بندی

همانطور که گفته شد تجهیزات ابزار دقیق مانند شیر کنترل کاربرد زیاد در صنایع مختلف دارند.شیر برقی یا Solenoid Valve یک تجهیز الکترومکانیکی می باشد که از آن برای بستن، باز کردن، توزیع یا مخلوط کردنِ مقدارِ مشخصی از جریانِ گاز یا مایع استفاده می‌­شود.امیدواریم این مطلب در فروشگاه ایمن برق پارسا برای شما مفید بوده باشد.

جهت خرید تجهیزات ابزار دقیق و همچنین تجهیزات ضد انفجار می توانید به فروشگاه ایمن برق پارسا مراجعه کنید و با مشاوران متخصص ما در تماس باشید.

شماره تلفن جهت مشاوره در خرید: 09171116058