شیرهای کنترل اجزای حیاتی در هر صنعت فرآیندی هستند. در صنایع فرآیندی از این شیرهای کنترلی برای کنترل انواع سیالات مانند آب، گاز و بخار در فرآیند استفاده می شود.
همانطور که سیال از یک شیر کنترل عبور می کند، سیستم های فشار در سراسر شیر کنترل به خصوص افت فشار با جریان سیال از طریق آن لوله یا خط تغییر می کند.
داده های افت فشار در اندازه گیری شیر کنترل استفاده می شود و بسیار مهم است. برای آن، ما باید افت فشار واقعی را در سیستم‌های شیر کنترل از حداقل جریان به نرمال و تا حداکثر نرخ جریان پیش‌بینی کنیم.
اگر افت فشار در شیر کنترل صفر باشد. در این صورت کنترل کننده قادر به تغییر مقدار متغیر کنترل شده صفر خواهد بود و در نتیجه هیچ تاثیری نخواهد داشت.
جریان کنترل ولو تابع افت فشار در سراسر ولو و حرکت شیر است.
در انتخاب یک کنترل ولو برای یک کاربرد خاص در صنعت فرآیند، افت فشار نقش مهمی در تعیین شیر، نوع تریم(Trim) و… دارد.
برای جلوگیری از افت فشار وعملکرد خوب نیاز به یک شیر کنترل مهندسی شده دارید.
حداکثر افت فشار در سرتاسر شیر کنترل می تواند در برابر خاموشی یا باز بودن جزئی یا کامل مقاومت کند.
به طور کلی، شیرهای گلوب به دلیل ماهیت ناهموار قطعات متحرک بیشتر در معرض افت فشار هستند.
به طور کلی، سرعت جریان در شیر کنترل تحت تأثیر افت فشار در شیر کنترل است.
هنگامی که سرعت جریان از طریق شیر کنترل افزایش می یابد، افت فشار در سراسر شیر کاهش می یابد.
تا زمانی که در حداکثر جریان سیال به حداقل افت فشار مجاز در سراسر شیر برسد.
با کاهش سرعت جریان از طریق شیر، افت فشار در سراسر شیرکنترل افزایش یافته و به همان نسبت افزایش می یابد.
تغییرات افت فشار در شیر کنترل در نمودار زیر نشان داده شده است:
از نمودار بالا می توان نتیجه گرفت که:
با افزایش جریان در سراسر شیر کنترل، فشار بالادست P1 کاهش می یابد. و فشار پایین دست P2 افزایش می یابد.
با افزایش جریان ΔP افت فشار در سراسر شیر کاهش می یابد.
در حالت بدون جریان، ΔP حداکثر و فشار پایین دست P2 = 0 است.
افت فشار در شیر کنترل چیست؟ چگونه اندازه گیری می شود؟
افت فشار در سراسر شیر کنترل، تفاوت در سیستم فشار بین دو نقطه در یک خط لوله با سیال جاری است.
و به دلیل مقاومت در برابر جریان سیال از طریق خط یا لوله ایجاد می شود.
یا یه اصطلاح دیگر افت فشار تفاوت بین فشار ورودی و فشار خروجی است .
این فشار دیفرانسیل یا دلتاp (ΔP) فشار ورودی منهای فشار خروجی است.
افت فشار در شیر به دلیل نیروهای اصطکاک رخ می دهد.
P1 به صورت 2 قطر لوله در بالادست یا ورودی شیر اندازه گیری می شود و P2به صورت 6 قطر لوله در پایین دست یا خروجی شیر اندازه گیری می شود.
اهمیت افت فشار در سایز شیر کنترل چیست؟
افت فشار یک عنصر مهم در انتخاب سایز مناسب شیر کنترل است.
در طراحی یک سیستم، مهندس طراح باید ایده مرتبطی در مورد افت فشار داشته باشد تا از انتخاب مناسب شیرکنترل مطمئن شود.
چگونه افت فشار در شیر کنترل را محاسبه کنیم؟
محاسبه افت فشار در شیر کنترل با استفاده از فرمول زیر:
∆p =افت فشار، بر حسب Pa
K =ضریب شیر
ρ =چگالی آب، 997 kg/m3 v
سرعت آب، بر حسب متر بر ثانیه
افت فشار در یک شیر کنترل حدود 0.5 برابر چگالی زمان فاکتور K از آب ضربدر سرعت آب مجذور است.
واحد در مقیاس پاسکال (Pa) است. اما معمولاً آن را بر 1000 تقسیم می کنیم تا به کیلو پاسکال (کیلو پاسکال) برسیم.
کدام کنترل ولو بیشترین افت فشار را دارد؟
شیر گلوب(globe valve) بیشترین افت فشار را در حالت کاملا باز نسبت به سایر شیرها دارد.
این به دلیل تغییر جهت جریان سیال در داخل شیر کنترل است.
نسبت L/D برای شیر گلوب تقریباً 340 است.
کدام شیرکنترل کمترین افت فشار را دارد؟
گیت ولو ها یا شیرهای دروازه ای کمترین افت فشار را دارند.
این نوع شیر بیشتر در لوله کشی صنعتی استفاده می شود.
تلاطم کمتری در داخل شیر دروازه ای وجود داردو باعث کاهش احتمال افت فشار می شود.
چگونه افت فشار در شیر کنترل را با دانستن Cv و دبی محاسبه کنیم؟
برای محاسبه افت فشار، سرعت جریان یا ضریب جریان در سراسر شیر، معادله اصلی اندازه شیر به صورت زیر است:
Q = C v * √∆P
برای سیالات به جای آب، یک ضریب تصحیح برای تفاوت در وزن مخصوص محلول ضروری است.
که این فرمول اصلاح شده خواهد بود:
Q = C v * [√∆P/S]
S = وزن مخصوص مایع مورد استفاده در شیر سیال است.
جمع بندی
در این مقاله به بررسی افت فشار در شیبر کنترل، معرفی شیر کنترل با افت فشار کم و بیشترین نوع کنترل ولو که دارای افت فشار زیادی است پرداختیم.
کیاصنعت تامین کننده انواع کنترل ولو ، گلوب ولو ، کنترل ولو سامسون ، کنترل ولو فیشر ، کنترل ولو هانیول ، کنترل ولو ماسونیلان . انواع اکچویتور، اکچویتور آلفا ایر، اکچویتور سامسون ،اکچویتور Eco air ،، شیر ترموستاتیک سامسون ، انواع آی توپی پوزیشنر، آی توپی پوزیشنر سامسون،آی توپی پوزیشنرفیشر، آی توپی پوزیشنر ABB ، آی توپی پوزیشنر زیمنس ، آی توپی پوزیشنر متسو ،آی توپی پوزیشنر YTCT، آی توپی پوزیشنر اسپیراکس سارکو و… است.
