موضوع مقاله: شیر کنترل | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # شیر کنترل | مقدمه: انواع شیرهایی که برای کنترل استفاده می‌شوند معمولاً دارای دوگونه عمده هستند: شیرهای با حرکت خطی اسپیندل شامل شیرهای دروازه ای و شیرهای کروی و شیرهای با حرکت چرخشی اسپیندل شامل شیرهای توپی، شیرهای پروانه ای و شیرهای سماوری. | ## بخش 1: شیر کنترل | کنترل ولو ها نسبت به توان آب‌بندی و میزان نشتی ای که در هنگام بسته بودن کامل دارند، کلاس بندی می‌شوند. به دلیل نشتی بالای شیرهای دونشیمنه باید در جاهایی که نیاز به آب‌بندی دقیق و عدم نشتی باشد از شیرهای تک-نشیمنه استفاده گردد. میزان باز بودن آن جمع پورت های A و B است و با حرکت مکانیزم داخلی تغییر نمی کند وقتی که میزان باز بودن پورت های A و B تغییر کنند. از شیرهای سه راهه می‌توان هم برای «اختلاط» و هم برای «تقسیم» جریان استفاده کرد البته باید توجه داشت که از همه شیرهای سه راهه نمی‌توان برای هر دو کاربرد «اختلاط» و «تقسیم» استفاده کرد. بعضی از شیرهای سه راهه نوع کروی (Globe) فقط برای اختلاط ساخته می‌شوند که در بعضی موارد به اشتباه جهت تقسیم از آنها استفاده می‌شود. شیرهای کنترل سه طرفه یا کنترل ولو سه راهه شیرهایی هستند که دارای سه دریچه یا دهانه هستند که جریان سیالات یا گازها را کنترل می کنند. این سه پورت به سه بخش مختلف از یک سیستم متصل می‌شوند و باز و بسته شدن شیر از طریق اتصالات مناسب، سیال را مستقیم می‌کند. این شیرها معمولاً با دو موقعیت کار می کنند و به سیالات اجازه می دهند در یک جهت یا در جهت دیگر بدون اتصال بین دو درگاه باقیمانده(دایورتینگ) جریان داشته باشند، یا با سه موقعیت، به شیر اجازه می دهد تا سیالات را از دو منبع مختلف مخلوط کند (میکسینگ)یا سیالات را به یکی از دو منبع هدایت کند. آنها اغلب در سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع و همچنین در سیستم های کنترل فرآیند صنعتی استفاده می شوند. | ## بخش 2: شیر کنترل | عملکرد باز یا بسته شدن شیرهای کنترل توسط عملگرهای شیر که به صورت نیوماتیکی، هیدرولیکی و برقی است انجام می‌شود. معمولاً در شیرهایی که قابلیت تنظیم جریان دارند (مانند شیر کروی) و می‌توان شیر را در حالت‌های نیمه باز نیز تنظیم کرد، از موقعیت‌دهنده شیر (Valve positioner) برای تنظیم میزان باز بودن شیر استفاده می‌گردد. معمولاً به دلیل سادگی و در دسترس بودن از شیرهایی با عملگر نیوماتیکی استفاده می‌گردد. در عملگرهای برقی این سیگنال کنترلی معمولاً دارای جریان استاندارد صنعت یعنی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر (یا ۱ تا ۱۰ ولت برای تأسیسات تهویه مطبوع) می‌باشد. کنترل‌های الکتریکی در حال حاضر معمولاً شامل سیگنال‌های «هوشمندی» هستند که می‌توانند روی سیگنال کنترلی 4-20 mA اضافه یا جمع (superimposed) شوند و برای مثال می‌توانند اطلاعاتی را مانند سلامت شیر یا میزان باز بودن آن را به کنترلر برگردانند. یک شیر کنترل کاملاً اتوماتیک از سه جزء اصلی ساخته شده‌است: عملگر شیر - که المان باز یا بسته بودن شیر را حرکت می‌دهد مانند توپی در شیر توپی یا دیسک در شیر کروی موقعیت‌دهنده شیر - که شیر را به میزانی که باید باز باشد تنظیم می‌کند و در صورت انحراف سیگنال را طوری اصلاح می‌کند تا شیر به میزان خواسته شده بازگردد. ظرفیت شیرهای کنترل یک شیر کنترل همان‌طور که از نامش پیداست باید توان کنترل جریان و فرایند را داشته باشد. این شیر با تغییر عوامل زیر فرایند را کنترل می‌کند: دبی جریان: برای مثال میزان آب یا بخاری که وارد تجهیز فرآیندی می‌شود. در مورد سیال بخار هر چه فشار کمتر باشد، دما کمتر است و به این طریق می‌توان برای مثال میزان انتقال حرارت را در مبدل‌های حرارتی کنترل کرد. | ## بخش 3: شیر کنترل | به دلیل وجود واحد سیستم‌های اندازه‌گیری مختلف، از نمادهای مختلفی برای نشان دادن ضریب جریان استفاده می‌گردد. +نمادهای مختلف مورد استفاده برای تعیین «ضریب جریان» در شیرهای کنترلKvدبی جریان آب بر حسب متر مکعب بر ساعت (M3/h) در دمایی مشخص، معمولاً بین ۵ تا ۴۰ درجه سلسیوس، که اختلاف فشاری به میزان ۱ بار در دو سمت اریفیس شیر ایجاد می‌کندCvدبی جریان آب بر حسب گالن بر دقیقه (GPM) در دمایی مشخص، معمولاً بین ۴۰ تا ۱۰۰ درجه فارنهایت، که اختلاف فشاری به میزان ۱ پاوند بر اینچ مربع (psi) در دو سمت اریفیس شیر ایجاد می‌کند. در این تعریف منظور از میزان باز بودن دریچه شیر، مساحت سطح اریفیس نیست بلکه منظور نسبت آن به حالت کاملاً باز شیر می‌باشد. شکل فیزیکی چینش عضو مسدود کننده (پلاگ) و نشیمنگاه (سیت) شیر، که معمولاً «تریم» خوانده می‌شود، باعث می‌شود تا شیرهای مختلف با میزان باز بودن مساوی، دبی جریان متفاوتی داشته باشند. شیرهای کروی معمولاً با سه مشخصه مختلف در بازار موجود هستند: سریع بازشو خطی درصد مساوی سریع بازشو: در شیرهای سریع بازشو، با کمی باز کردن شیر، دبی بالایی عبور خواهد کرد. برای مثال؛ اگر شیر ۴۰٪ بازشود، اریفیسی به اندازه ۴۰٪، اجازه عبور جریان به میزان ۴۰٪ را خواهد داد. درصد مساوی: در شیرهای درصد مساوی که لگاریتمی نیز نامیده می‌شود، شکل پلاگ طوری طراحی شده‌است که هر جزئی که پلاگ بالاتر می‌رود جریان به میزان درصدی مشخص از دبی قبلی افزایش می‌یابد. | ## جمع‌بندی | موقعیت‌دهنده، سیگنال ورودی را به موقعیت شیر ارتباط می‌دهد و هر فشاری که مورد نیاز باشد تا این تناسب حفظ شود را تأمین می‌کند.