چگونه یک شیر سه طرفه با محرک مشکلات اختلاط و انحراف شما را حل می کند

آیا تا به حال با این وضعیت مواجه شده اید؟ شما باید دو مایع مختلف را در یک کارخانه مخلوط کنید، یا شاید یک محیط را به دو جهت مختلف تقسیم کنید، تا در نهایت به یک طرح لوله‌ای نامرتب پر از اتصالات و شیرهای جداسازی اضافی برسید. این نه تنها نقاط نشتی احتمالی را افزایش می‌دهد، بلکه نیاز به فرستادن شخصی برای کارکرد دستی دریچه‌ها در هر زمان که نیاز به تعویض است - فرآیندی-زمان‌بر و پر زحمت-است. اگر عملیات دستی حتی اندکی به تاخیر بیفتد، کل خط تولید باید منتظر بماند.

 

بیایید a را از هم جدا کنیمشیر سه طرفه با محرکو ببینید که چگونه لوله کشی پیچیده را از طریق سوئیچینگ مسیر جریان داخلی ساده می کند. خواهید دید که چگونه به اختلاط و انحراف خودکار دست می یابد، نه تنها آن شیرها و اتصالات اضافی را ذخیره می کند، بلکه کل فرآیند کنترل را قابل اطمینان تر می کند.

 

بازخورد واقعی-از یک مدیر مهندسی کارخانه شیمی:
ما لوله‌های پیچیده‌ای را که در ابتدا برای مخلوط کردن دو ماده افزودنی استفاده می‌شد، کاملاً حذف کردیم و آن را با یک تکی جایگزین کردیمشیر سه طرفه با محرک پنوماتیک. ما اثر را در همان روز نصب دیدیم. سایت خیلی مرتب تر شد مهمتر از آن، ما زمان تاخیر ناشی از باز کردن دستی دریچه‌ها توسط کارگران را حذف کردیم. دقت دوز بهبود یافت و همچنین سه نقطه نشت احتمالی را حذف کردیم."
- هانس اشمیت، مدیر مهندسی، BASF (سایت لودویگشافن)

 

1. به داخل نگاه کنید: چگونه یکشیر توپی برقی 3 طرفهجهت جریان را تغییر می دهد

برای درک نحوه عملکرد این دستگاه، ابتدا باید به "قلب" آن - خود توپ - نگاه کنید. یک شیر توپی استاندارد فقط دو پورت دارد، مانند یک ورودی و یک خروجی، و فقط می تواند عملکردهای باز/بستن را مدیریت کند. با این حال، توپ مورد استفاده در aشیر توپی 3 طرفه با محرکمتفاوت است.

متداول ترین انواع، طرح های "L-port" و "T{1}}port" هستند.

• L{0}}دریچه توپی پورت:پاساژ داخل توپ به شکل آرنج 90 درجه است. وظیفه اصلی آن "انحراف" است. به عنوان مثال، با ورودی در وسط، هنگامی که توپ می‌چرخد، محیط تنها می‌تواند از درگاه چپ یا راست خارج شود. پورت های چپ و راست هرگز به یکدیگر متصل نیستند. این عملکرد انحراف یا ترکیب (در صورت استفاده معکوس) کلاسیک را فراهم می کند.
• -دریچه توپی پورت:توپ حاوی گذرگاهی است که هر سه پورت را به هم متصل می کند. این انعطاف پذیرتر است. این اجازه می دهد تا هر سه پورت به طور همزمان و یا هر دو پورت متصل شوند. این معمولا در برنامه های اختلاط استفاده می شود. به عنوان مثال، مایعاتی که از پورت A و پورت B وارد می‌شوند، می‌توانند در حفره توپ مخلوط شوند و سپس از طریق پورت C به بیرون جریان پیدا کنند.

نقش محرک جایگزینی دست انسان است که یک دسته را می چرخاند. پس از دریافت یک سیگنال الکتریکی (مثلاً فرمانی از یک PLC)، به یک زاویه ثابت (معمولاً 90 درجه) می چرخد ​​و ساقه و توپ درون آن را به چرخش می کشاند و دقیقاً به ترکیب مسیر جریان دلخواه شما تغییر می کند.

 

2. انتخاب محرک: منطق پنوماتیک در مقابل منطق الکتریکی

معمولاً دو نوع درایو اصلی وجود داردشیر محرک سه طرفهمجامع اینکه کدام یک را انتخاب می کنید عمدتاً به شرایط سایت شما و سرعت پاسخگویی مورد نیاز بستگی دارد.

 

دارای محرک پنوماتیک (شیر سه طرفه با محرک پنوماتیک) :
این رایج ترین نوع به خصوص در کارخانه های شیمیایی و پالایشگاه ها است. عملگرهای پنوماتیکی بسیار سریع واکنش نشان می دهند و می توانند در کمتر از یک ثانیه باز یا بسته شوند. آنها از هوای فشرده برای فشار دادن پیستون یا دیافراگم استفاده می کنند که دریچه را می چرخاند. در صورت قطع برق یا قطع منبع هوا، می‌توانید عملکرد بازگشت فنر-را اضافه کنید. به عنوان مثال، در هنگام خرابی هوا، شیر به طور خودکار به مسیر جریان "A" باز می گردد و از وضعیت ایمن بودن تجهیزات اطمینان می یابد. این برای سیستم های ابزار ایمنی بسیار مهم است.

 

دارای محرک الکتریکی (شیر سه طرفه با محرک الکتریکی) :
اگر منبع هوا در سایت ندارید، یا اگر سوپاپ دور از اتاق کنترل قرار دارد که اجرای لوله‌های هوا را غیرعملی می‌کند، در این صورت فعال‌سازی الکتریکی انتخابی است. الفشیر سه طرفه با محرک الکتریکیاز یک موتور برای کار استفاده می کند که گشتاور بالا و موقعیت بسیار دقیق را فراهم می کند. اگر به چیزی بیش از کنترل روشن/خاموش نیاز دارید و می‌خواهید نسبت جریان را تنظیم کنید (به عنوان مثال، 70٪ جریان به یک خط و 30٪ به خط دیگر)، یک محرک الکتریکی جفت شده با یک پوزیشنر می‌تواند این کنترل خوب را انجام دهد. با این حال، سرعت عملکرد آن معمولاً کندتر از محرک‌های پنوماتیکی است و آن را برای برنامه‌هایی که نیازی به تعویض مکرر ندارند، مناسب می‌سازد.

 

3. منطق عملیاتی: نمونه‌های واقعی{1}}جهانی برای اختلاط و انحراف

بیایید به یک مثال عملی منطق کنترل نگاه کنیم.

تصور کنید در حال طراحی یک سیستم کنترل دما برای یک راکتور هستید. برای رسیدن به دمای مطلوب برای ورودی باید آب سرد و گرم را با هم مخلوط کنید.

 

می توانید از یک پورت T{0}} استفاده کنیدشیر سه طرفه با محرک الکتریکی. دو درگاه ورودی شیر به ترتیب به خط آب گرم و آب سرد و درگاه خروجی به ژاکت راکتور متصل می شود.

محرک سیگنالی را از سنسور دما دریافت می کند. اگر سنسور تشخیص دهد که دمای خروجی (مخلوط) خیلی زیاد است، محرک به طور خودکار تنظیم می‌کند، دریچه را از سمت آب گرم کمی می‌بندد و همزمان سمت آب سرد را بیشتر باز می‌کند. کل فرآیند به طور خودکار در عرض چند ثانیه اتفاق می افتد، که بسیار سریعتر و پایدارتر از تنظیم دستی دو دریچه جداگانه است.

 

یک مثال منحرف کننده را در نظر بگیرید.
یک پمپ واحد نیاز به تامین نفت دو مخزن ذخیره متفاوت دارد. یک پورت L- نصب کنیدشیر سه طرفه با محرک پنوماتیکدر تخلیه پمپ هنگامی که مخزن A پر می شود، اتاق کنترل یک سیگنال الکتریکی ارسال می کند و به یک شیر برقی انرژی می دهد که هوای فشرده را به محرک هدایت می کند، که بلافاصله شیر را تغییر می دهد. سپس جریان روغن به طور خودکار به مخزن B هدایت می شود. نیازی نیست که کسی به میدان برود تا هیچ شیری را کار کند.

 

در نهایت، ارزش اصلی aشیر سه طرفه با محرکدر ساده سازی کنترل پیچیده خط لوله به یک سیگنال الکتریکی واحد نهفته است. از طریق طراحی مسیر جریان داخلی L-پورت یا پورت T-، همراه با یک محرک پنوماتیکی یا الکتریکی، به سوئیچینگ، اختلاط یا انحراف جهت جریان دقیق می‌رسد. دفعه بعد که در حال تهیه P&ID هستید، در نظر بگیرید که آیا استفاده از این شیر تک می تواند جایگزین چندین لوله حلقه دار و تعداد انگشت شماری از شیرهای جداسازی شود. این باعث صرفه جویی در فضای نصب می شود و تعمیر و نگهداری آینده را بسیار آسان تر می کند.