دليلك الشامل لكل ما يخص صمام التحكم بالملف اللولبي Solenoid Control Valve
صمام التحكم بالملف اللولبي Solenoid Control Valve هو صمام كهروميكانيكي للاستخدام مع السائل أو الغاز. يتم التحكم في الصمام بواسطة تيار كهربائي من خلال ملف لولبي. قد تحتوي صمامات التحكم بالملف اللولبي على منفذين أو أكثر: في حالة الصمام ذي المنفذين، يتم تشغيل التدفق أو إيقافه؛ وفي حالة الصمام ذي الثلاثة منافذ، يتم تبديل التدفق الخارجي بين منفذي المخرج. يمكن وضع صمامات ملف لولبي متعددة معًا على مشعب.
صمام التحكم بالملف اللولبي يفتح بالكامل عند تنشيط التحكم بالملف اللولبي ويغلق بإحكام عند إزالة الطاقة منه. يقوم صمام التحكم بالملف اللولبي بإدخال مياه التحكم إلى حجرة الحجاب الحاجز للصمام الرئيسي للإغلاق وإخراج مياه التحكم من حجرة الحجاب الحاجز إلى الصمام المفتوح. يكون سائل التحكم عادةً عبارة عن مياه من خط الأنابيب؛ ومع ذلك، يمكن استخدام مصدر منفصل للضغط الأعلى عند الرغبة.
صمامات التحكم بالملف اللولبي للمياه
تعتبر صمامات الملف اللولبي للمياه من أكثر عناصر التحكم استخدامًا في مجال السوائل. وتتمثل مهمتها في إيقاف تشغيل السوائل أو إطلاقها أو تحديد جرعاتها أو توزيعها أو خلطها. وتوجد في العديد من مجالات التطبيق. وتوفر صمامات الملف اللولبي تبديلًا سريعًا وآمنًا وموثوقية عالية وعمر خدمة طويل وتوافقًا جيدًا مع المواد المستخدمة وقوة تحكم منخفضة وتصميمًا مضغوطًا.
فيديو يوضح طريقة عملة صمام التحكم بالملف اللولبي Solenoid Control Valve
أنواع صمام الملف اللولبي
صمام الملف اللولبي المغلق عادةً
بالنسبة لصمام الملف اللولبي المغلق عادةً (NC)، يتم إغلاق الصمام عند إزالة الطاقة منه، مما يمنع تدفق الوسائط من خلاله. عندما يتم إرسال التيار إلى الملف، فإنه يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا يجبر المكبس على الارتفاع متغلبًا على قوة الزنبرك. يؤدي هذا إلى فك الختم وفتح الفتحة مما يسمح للوسائط بالتدفق عبر الصمام.
يعد صمام الملف اللولبي المغلق عادةً مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب إغلاق الصمام لفترات طويلة من الوقت لأن هذا يكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. يمكن استخدامها أيضًا لأسباب تتعلق بالسلامة، إذا كان التطبيق يتطلب إغلاق الصمام بدون طاقة لأسباب تتعلق بالسلامة (على سبيل المثال، الأجهزة التي تعمل بالغاز).
مبدأ تشغيل صمام الملف اللولبي المغلق عادةً: غير نشط (يسار) ومنشط (يمين).
صمام الملف اللولبي المفتوح عادةً
بالنسبة لصمام الملف اللولبي المفتوح عادةً (NO)، يكون الصمام مفتوحًا عند إزالة الطاقة منه، مما يسمح للوسائط بالتدفق من خلاله. عندما يتم إرسال التيار إلى الملف، فإنه يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا يجبر المكبس على النزول للتغلب على قوة الزنبرك. يجلس الختم في الفتحة ويغلقها، مما يمنع تدفق الوسائط عبر الصمام.
يعد صمام الملف اللولبي المفتوح عادةً مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب أن يكون الصمام مفتوحًا لفترات طويلة من الوقت لأن هذا يكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. يمكن استخدامها أيضًا لأسباب تتعلق بالسلامة، إذا كان التطبيق يتطلب أن يكون الصمام مفتوحًا.
صمام الملف اللولبي ثنائي الاستقرار
يمكن تبديل صمام الملف اللولبي ثنائي الاستقرار أو المزود بقفل بواسطة مصدر طاقة لحظي. عند إزالة الطاقة، يظل الصمام في الوضع الذي تم التبديل إليه. لذلك، فهو ليس مفتوحًا أو مغلقًا بشكل طبيعي لأنه يظل في الوضع الحالي عندما لا يتم تطبيق أي طاقة. يتم تحقيق ذلك باستخدام مغناطيس دائم، بدلاً من زنبرك. وهذا يعطي فائدة تقليل استهلاك الطاقة.
المواد المستخدمة في صناعة صمام التحكم بالملف اللولبي
يتم اختيار جميع المواد المستخدمة في تصنيع الصمامات بعناية وفقًا للأنواع المختلفة من التطبيقات. يتم اختيار مادة الهيكل ومادة الختم ومادة الملف اللولبي لتحسين الموثوقية الوظيفية وتوافق السوائل وعمر الخدمة والتكلفة.
مواد الهيكل
تتكون أجسام صمامات السوائل المحايدة من النحاس والبرونز. بالنسبة للسوائل ذات درجات الحرارة العالية، مثل البخار، يتوفر الفولاذ المقاوم للتآكل. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام مادة البولي أميد لأسباب اقتصادية في صمامات بلاستيكية مختلفة.
مواد الملف اللولبي
جميع أجزاء المحرك اللولبي التي تتلامس مع السائل مصنوعة من فولاذ مقاوم للتآكل الأوستنيتي. وبهذه الطريقة، يتم ضمان المقاومة ضد الهجوم التآكلي من الوسائط المحايدة أو العدوانية قليلاً.
مواد الختم
تؤثر الظروف الميكانيكية والحرارية والكيميائية الخاصة في التطبيق على اختيار مادة الختم. المادة القياسية للسوائل المحايدة عند درجات حرارة تصل إلى 194 درجة فهرنهايت هي عادةً FKM. بالنسبة لدرجات الحرارة الأعلى، يتم استخدام EPDM وPTFE. مادة PTFE مقاومة عالميًا لجميع السوائل ذات الأهمية الفنية تقريبًا.
قيم معدل التدفق
يتم تحديد معدل التدفق عبر الصمام حسب طبيعة التصميم ونوع التدفق. تحديد حجم الصمام المطلوب لتطبيق معين بشكل عام من خلال تصنيف Cv. ثم تطوير هذا الرقم للوحدات والظروف القياسية، أي معدل التدفق بالجالون في الدقيقة واستخدام الماء عند درجة حرارة تتراوح بين 40 درجة فهرنهايت و86 درجة فهرنهايت عند انخفاض ضغط 1 رطل/بوصة مربعة. يتم ذكر تصنيفات Cv لكل صمام. يتم أيضًا استخدام نظام موحد لقيم معدل التدفق للأنظمة الهوائية. في هذه الحالة، يكون تدفق الهواء بالقدم المربع القياسي في اتجاه المنبع وانخفاض الضغط 15 رطل/بوصة مربعة عند درجة حرارة 68 درجة فهرنهايت.
خصائص صمام الملف اللولبي الخاصة
- تقليل الطاقة الكهربائية: يتم توفير الجهد المقدر للصمام لفترة قصيرة من الوقت لتشغيل الصمام، ثم يتم تقليله إلى جهد تثبيت قوي بما يكفي لتثبيت الصمام في هذا الوضع مع تقليل استهلاك الطاقة.
- القفل: يوفر الإصدار المزود بقفل أو ملف نبضي حلاً للتطبيقات ذات التبديل منخفض التردد. يتم تنشيط الصمام بواسطة نبضة كهربائية قصيرة لتحريك المكبس. ثم يتم استخدام مغناطيس دائم للحفاظ على المكبس في هذا الوضع بدون زنبرك إضافي أو مجال مغناطيسي. هذا يقلل من استهلاك الطاقة وتطور الحرارة في الصمام.
- الضغط العالي: تم تصميم الإصدارات ذات الضغط العالي لمتطلبات الضغط حتى 250 بار.
- التجاوز اليدوي: توفر ميزة التجاوز اليدوي الاختيارية أمانًا وراحة أفضل أثناء التشغيل والاختبار والصيانة وفي حالة انقطاع التيار الكهربائي. في بعض الإصدارات، لا يمكن للصمام التشغيل كهربائيًا عندما يكون التحكم اليدوي مقفلاً.
- فصل الوسائط: يسمح تصميم فصل الوسائط بعزل الوسائط عن أجزاء عمل الصمام، مما يجعله حلاً جيدًا للوسائط العدوانية أو الملوثة قليلاً.
- الفراغ: الصمامات التي لا تتطلب حدًا أدنى
- صمامات الضغط التفاضلي مناسبة للفراغات الخشنة. صمامات الملف اللولبي العالمية ذات التأثير المباشر أو شبه المباشر مناسبة لهذه التطبيقات. بالنسبة لمتطلبات معدل التسرب الأكثر صرامة، تتوفر إصدارات فراغ خاصة.
- وقت استجابة قابل للتعديل: يمكن تعديل الوقت الذي يستغرقه الصمام للفتح أو الإغلاق، عادةً عن طريق تدوير البراغي الموجودة على جسم الصمام. يمكن أن تساعد هذه الميزة في منع المطرقة المائية.
- ردود الفعل الموضعية: يمكن الإشارة إلى حالة تبديل صمام الملف اللولبي من خلال ردود فعل موضعية كهربائية أو بصرية كإشارة ثنائية أو إشارة NAMUR. NAMUR هو خرج مستشعر يشير إلى حالة تشغيل أو إيقاف تشغيل الصمام.
- ضوضاء منخفضة: تتمتع الصمامات بتصميم مخفف لتقليل الضوضاء أثناء إغلاق الصمام.
معايير الاختيار
من الضروري فهم تطبيقك قبل اختيار صمام الملف اللولبي. فيما يلي بعض معايير الاختيار المهمة:
مادة الغلاف:
حدد مادة غلاف الصمام بناءً على الخصائص الكيميائية ودرجة حرارة الوسائط، ولكن أيضًا البيئة التي يوجد فيها الصمام. الخيارات الشائعة هي النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ وPVC والألمنيوم والحديد الزهر. راجع تحديد مادة الغلاف المناسبة لصمام الملف اللولبي الخاص بك لمزيد من المعلومات.
حجم التوصيل:
تأكد من أن أحجام منافذ صمام الملف اللولبي هي نفس تلك التي سيتصل بها الصمام.
الموصل:
موصل الملف اللولبي هو جهاز يتم توصيله بصمام الملف اللولبي لتزويده بالكهرباء، ويساعد في حماية التوصيلات من الأوساخ والماء.
الجهد:
حدد الجهد الذي يحتوي عليه مصدر الطاقة واختر صمام الملف اللولبي مع الملف اللولبي المقابل.
مادة الختم:
يجب تحديد مادة الختم بناءً على الخصائص الكيميائية ودرجة حرارة الوسائط. NBR وEPDM وFKM (Viton) وPTFE (Teflon) هي خيارات شائعة. راجع تحديد مادة الختم المناسبة لصمام الملف اللولبي الخاص بك للحصول على مرجع سريع حول المقاومة الكيميائية لمواد الختم.
حالة عدم تنشيط:
تحديد ما إذا كان التطبيق يحتاج إلى صمام مفتوح بشكل طبيعي أو مغلق بشكل طبيعي أو ثنائي الاستقرار.
وظيفة الدائرة:
تحديد ما إذا كان التطبيق يتطلب صمام لولبي ثنائي أو ثلاثي الاتجاه.
الضغط:
يجب أن يكون الصمام قادرًا على تحمل أقصى ضغط مطلوب للتطبيق. ومن المهم بنفس القدر ملاحظة الحد الأدنى للضغط حيث يمكن أن يتسبب فرق الضغط العالي في فشل الصمام.
درجة الحرارة:
تأكد من أن مواد الصمام يمكنها تحمل متطلبات الحد الأدنى والأقصى لدرجة الحرارة للتطبيق. كما أن اعتبار درجة الحرارة ضروري أيضًا لتحديد سعة الصمام لأنه يؤثر على اللزوجة وتدفق السائل.
زمن الاستجابة:
زمن استجابة الصمام هو الوقت اللازم للانتقال من الوضع المفتوح إلى الوضع المغلق أو العكس. تتفاعل صمامات اللولب اللولبي الصغيرة ذات التأثير المباشر بشكل أسرع بكثير من الصمامات شبه المباشرة أو غير المباشرة.
الموافقات:
تأكد من أن الصمام معتمد بشكل مناسب حسب التطبيق.
درجة الحماية:
تأكد من أن الصمام لديه تصنيف IP المناسب للحماية من الغبار والسوائل والرطوبة والاتصال.
اقرأ المزيد عن باقي أنواع صمامات التحكم ودورها الهام في محطات معالجة المياه.
