كيف تختلف ملفات الملف اللولبي والهواء المفعول؟
ترك رسالة

في أنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية ، تعد الصمامات من المحركات الرئيسية ، وتستخدم لضبط أو فتح أو إغلاق مسار تدفق الوسائط. من بين أنواع كثيرة من الصمامات ، يتم استخدام صمامات الملف اللولبي (صمام الملف اللولبي) والصمامات الهوائية (صمام الهواء المفعول بالهواء) على نطاق واسع بسبب سيطرتها المريحة. على الرغم من أن جميعهم لديهم وظائف تحكم تلقائية ، فإن مبادئ عملهم ، والبيئات المعمول بها وطرق التحكم ومتطلبات الصيانة مختلفة تمامًا. ستركز هذه المقالة على الهيكل المحدد ومبادئ التشغيل للصمامات الهوائية ، وتكشف عن مزايا السابق من خلال المقارنة المتعمقة مع صمامات الملف اللولبي.
الصمامات الهوائية أكثر ملاءمة للعمليات عالية الكثافة
نظرًا لهيكله البسيط ، والحجم الصغير والتكلفة المنخفضة ، تستخدم الصمامات اللولبية على نطاق واسع في أنظمة التحكم في الأتمتة لقطر صغير وضغط منخفض وفتح التردد المنخفض والإغلاق. على سبيل المثال ، أنابيب المختبر ، وإمدادات المياه المنزلية ، ونظام التبريد الداخلي للخزانات الكهربائية ، وما إلى ذلك. هذا النوع من البيئة له متطلبات منخفضة على قوة القيادة ، ومقاومة الضغط وتردد العمل. يمكن أن يعتمد صمام الملف اللولبي على مبدأ الجذب السريع لملفه الكهرومغناطيسي لإكمال إجراء الفتح والإغلاق باستخدام استجابة على مستوى ميلي ثانية.
ومع ذلك ، عندما يحتاج الصمام إلى التبديل بشكل متكرر لفترة طويلة أو مقاومة الضغط العالي وتدفق كبير ، تُظهر طريقة القيادة في صمام الملف اللولبي قيودًا. بادئ ذي بدء ، تعتمد عملية القيادة الخاصة بها على جذب المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه بشكل مستمر بواسطة الملف الكهرومغناطيسي لدفع جوهر الصمام للتحرك. ومع ذلك ، فإن قوة الخرج للجاذبية الكهرومغناطيسية تقتصر جسديًا على بنية الملف ، والكثافة الحالية ووقت التنشيط المستمر. لا سيما في إيقاع العمل المتكرر ، فإن التسخين المستمر للملف سيؤدي إلى تراكم ارتفاع درجة الحرارة ، مما يسبب مشاكل مثل التشبع المغناطيسي في قلب الحديد ، وشيخوخة العزل ، وتأخر الاستجابة الكهرومغناطيسية ، وما إلى ذلك ، مما يؤدي في النهاية إلى ضعف الشفط ، والاستجابة البطيئة ، وحتى الإرهاق لفائف.
بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب صمامات الملف اللولبي قوة دافعة كبيرة عند فتحها وإغلاقها في خطوط أنابيب عالية القطر ذات الضغط العالي. إذا تجاوزت المقاومة الافتتاحية والإغلاق قدرة شفط الملف الكهرومغناطيسي ، فقد يصبح الإجراء عالقًا أو لا يمكن إعادة تعيينه.
وبالمقارنة ، تستخدم الصمامات الهوائية الهواء المضغوط كمصدر لقيادة واستخدام مكبس أو حجاب الحاجز كمكون تشريعي. تتناسب قوة الإخراج الخاصة بها مع ضغط مصدر الهواء ، والذي يمكن أن يوفر قوة دافعة تتجاوز بكثير قوة صمام الملف اللولبي دون زيادة حجم المشغل. لا يمكن أن تتأقلم طريقة القيادة هذه بسهولة مع ظروف العمل عالية الضغط ، ولكن أيضًا تحقيق تحويل سريع ومستقر ، وهو مناسب لعمليات الفتح والإغلاق عالية التردد. نظرًا لأن الهواء المضغوط له خصائص مخزنة جيدة ، فإن المشغل ليس عرضة للإرهاق أو التأثير الميكانيكي أثناء الحركات المتكررة ، مما يحسن بشكل كبير استقرار وخدمة النظام.
الصمامات الهوائية لها قدرات استجابة للأخطاء أكبر
في العمليات الصناعية التي تنطوي على وسائل الإعلام القابلة للاشتعال ، ذات الضغط العالي أو العالي أو ارتفاع درجة الحرارة ، فإن الصمامات ليست فقط مكونات التحكم للتشويش على وسائل الإعلام وخارجها ، ولكن أيضًا رابطًا رئيسيًا في سلسلة حماية الأمان للنظام بأكمله. بمجرد حدوث فشل التحكم ، انقطاع إمدادات الطاقة ، شذوذ المعدات أو الحادث في الموقع ، يجب أن يستجيب الصمام تلقائيًا في وقت قصير جدًا ودخول مجموعة "الوضع الآمن" بسرعة لقطع المصادر الخطرة ، ومنع التسرب ، وحماية سلامة الموظفين والمعدات.
تحدد آلية القيادة في صمام الملف اللولبي أنه لا يمكنها الحفاظ على أي إجراء عند تشغيله. نظرًا لأن صمام الملف اللولبي يولد القوة المغناطيسية بعد أن يتم تنشيط الملف على الفور لسحب قلب الحديد لإكمال عمل الفتح والإغلاق ، فبمجرد انقطاع إمدادات الطاقة أو أن الجهد غير مستقر ، تختفي القوة المغناطيسية على الفور ولا يمكن أن يحافظ قلب الصمام على الموضع المحدد. يعني هذا العيب الهيكلي أن صمام الملف اللولبي لا يمكنه ضمان تشغيل موثوق في سيناريوهات مثل إغلاق الطوارئ أو النار أو الانفجار أو الإضراب البرق.
في المقابل ، يمكن اختيار المشغلات الهوائية كأنواع "أحادية المفعول" ، أي أن جانبًا واحدًا فقط يتم توفيره بالهواء المضغوط للفتح أو الإغلاق ، ويوفر زنبرك قوي عملًا عكسيًا على الجانب الآخر. في هذا الهيكل ، بمجرد انقطاع مصدر الهواء ، يدفع الزنبرك على الفور المكبس إلى التحرك في الاتجاه المعاكس ، وإعادة الصمام بسرعة إلى "موضع الأمان مسبقًا" (مفتوحًا أو مغلقًا عادةً) دون أي تدخل كهربائي. يحدث إجراء إعادة ضبط آمن سريعًا ، مما يجعل الصمامات الهوائية مثالية للتطبيقات مثل إغلاق الغاز أو عزل البخار أو التحكم في الاحتراق حيث تكون أوقات الاستجابة القصيرة للغاية مطلوبة.
نظرًا لأن صمامات الملف اللولبي تعتمد بشكل أساسي على جاذبية الكهرومغناطيسية لتحقيق الإجراء ، فإنها عادةً ما يمكنها التبديل فقط بين وضعين ثابتين (أي مفتوح بالكامل أو مغلق بالكامل) ، والذي يسمى "التحكم في الموضعين". ليس لديها القدرة على البقاء بشكل ثابت في الموضع الأوسط ولا يمكنه ضبط معدل التدفق المتوسط بشكل مستمر. لذلك ، غالبًا ما تكون صمامات الملف اللولبي مناسبة للأنظمة التي تتطلب استجابة سريعة ولكن منطق التحكم البسيط ، مثل التنظيف ، والرش ، وتبديل الكاشف ، إلخ.
يمكن استخدام الصمامات الهوائية في تركيبة مع "مواضع". الموضع هو جهاز تحكم وسيطة يمكن أن يتلقى إشارات تمثيلية مستمرة (مثل 42 0 ma إشارة التيار أو إشارة الجهد 010V) من النظام العلوي (مثل PLC أو DCS) ، وتحويل الإشارة إلى ضغط الهواء المضغوط المقابل ، ثم التحكم في حجم الهواء الذي يدخل في محرك محركي. وبهذه الطريقة ، يمكن التحكم في مسافة أو زاوية حركة المكبس بدقة ، وبالتالي دفع جذع الصمام لضبط فتحة الصمام بدقة ، لتحقيق ضبط مستمر كامل النطاق من 0 ٪ إلى 100 ٪.

على الرغم من أن تكلفة الشراء الأولية للصمامات الهوائية أعلى قليلاً من تكلفة الملف اللولبي ، فإن تكاليف التشغيل طويلة الأجل أقل. بادئ ذي بدء ، من منظور التصميم الهيكلي ، تتكون الصمامات الهوائية من مكونات ميكانيكية مثل الأسطوانات والمكابس وخواتم الختم وسيقان الصمام. تأتي القوة الدافعة الأساسية من الهواء المضغوط الخارجي بدلاً من القوة المغناطيسية متحمسًا للتيار. لذلك ، لا يحتوي الصمام الهوائي على ملف كهرومغناطيسي يولد الحرارة بشكل مستمر أثناء التشغيل ، ولا يتطلب دوائر التحكم الإلكترونية المعقدة. هذا "الاعتماد الكهربائي المنخفض" يقلل بشكل كبير من مخاطر الصدع الكهربائي الشائع ، مثل الإرهاق لفائف ، وشيخوخة العزل ، والتداخل الكهرومغناطيسي وغيرها من القضايا. جوهر صمام الملف اللولبي هو الملف ، الذي سيحدث حتماً تأثيرات حرارية أثناء التنشيط على المدى الطويل. خاصة أثناء عمليات التبديل عالية التردد أو على المدى الطويل ، ستؤدي درجة حرارة الملف المفرطة إلى انخفاض في المغناطيسية ، وعدم كفاية الشفط ، ثم تسبب عملًا بطيئًا أو فشلًا.
ثانياً ، من حيث صعوبة الصيانة ، من السهل تنفيذ تشغيل وصيانة الصمامات الهوائية. تركز صيانتها على ثلاثة جوانب: أولاً ، جودة مصدر الهواء ، تحقق بانتظام مما إذا كان يحتوي على ماء وزيت وجسيمات ؛ ثانياً ، تزييت وارتداء حلقات الختم والأجزاء المنزلق ؛ ثالثا ، دقة إشارات ردود الفعل الإجراء. يمكن إكمال معظم عمليات التفتيش هذه من خلال عمليات التفتيش الروتينية لخط الغاز وملاحظات حالة التشغيل. يمكن السيطرة على تكاليف الصيانة وعتبة تدريب المشغل منخفضة. تتطلب صمامات الملف اللولبي من المحترفين استخدام أدوات لاختبار مقاومة الملف ، ومراقبة منحنيات ارتفاع درجة الحرارة ، وتأكيد ما إذا كانت هناك مخاطر مخفية مثل الدوائر القصيرة المحلية أو إزالة المغناطيسية. غالبًا ما تتطلب هذه التدخل الكهربائي وإغلاقه ، مما يزيد من تداخل الصيانة وتكاليف الوقت.






