ما هو الصمام الهوائي؟
المصطلح صمام هوائي يمكن أن يشير إلى جزأين مختلفين في نظام يعمل بالهواء المضغوط. أ صمام التحكم في الاتجاه يوجه الهواء المضغوط إلى مشغل أو أسطوانة. أ صمام عملية يعمل بالهواء المضغوط يستخدم مشغلًا لفتح الصمام أو إغلاقه أو ضبط موضعه في خط الأنابيب. ويتم تشغيل المشغل بالهواء؛ بينما يتحكم صمام العملية في وسيط منفصل مثل الماء أو الغاز أو سائل كيميائي.
في مجموعة الصمامات الكروية أو الصمامات الفراشية الشائعة التي يتم التحكم في تشغيلها وإيقافها كهربائيًّا، يكون المسار كما يلي: زر تشغيل ميداني أو أمر من وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أو نظام التحكم الموزع (DCS) → صمام اتجاهي يعمل بالملف اللولبي → هواء مضغوط إلى المشغل → ساق الصمام → صمام العملية. تعمل وحدة التحكم الكهربائية على تغيير مسار الهواء؛ حيث يوفر الهواء المضغوط القوة اللازمة لتحريك المشغل. ويظل الدائرة الهوائية ومسار تدفق العملية منفصلين. وقد تستخدم المجموعة الهوائية التي يتم تشغيلها محليًّا صمامًا يدويًّا للتحكم في الهواء بدلاً من ذلك، بينما قد تستخدم المجموعة المعدلة جهاز تحديد الموضع.
كيف يعمل الصمام الذي يتم تشغيله هوائيًا؟
في مجموعة التشغيل/الإيقاف الشائعة التي يتم التحكم فيها كهربائيًا، يتلقى الصمام الاتجاهي الذي يعمل بملف مغناطيسي أمرًا كهربائيًّا متوافقًا من زر ضغط ميداني أو نظام PLC/DCS. وقد يتم تحديد ملفه ليعمل بجهد 24 فولت تيار مستمر، أو 220 فولت تيار متردد، أو جهد آخر وفقًا لتصميم نظام التحكم. وعندما يتغير الأمر، يقوم الصمام المغناطيسي بتحويل مسارات تزويد الهواء المضغوط وتصريفه إلى المشغل. ويعمل ضغط الهواء على تحريك مكابس المشغل أو غشاءه. ثم يقوم المشغل بدورانه أو تحريك ساق صمام العملية، مما يؤدي إلى تغيير موضع الصمام والتدفق عبر خط الأنابيب. تتحكم الإشارة الكهربائية في عملية التبديل؛ بينما يوفر إمداد الهواء المضغوط قوة التشغيل.
عادةً ما يعمل المشغل ذو ربع الدورة على تشغيل صمام كروي أو صمام فراشة. وقد تتطلب تصميمات الصمامات الأخرى حركة خطية وترتيبًا مختلفًا للمشغل. ويعتمد ضغط الهواء المطلوب وحجم المشغل على الصمام المختار، وظروف تشغيله، وعزم الدوران أو قوة الدفع اللازمة لتحريكه.
العمل الأحادي (العودة الزنبركية) مقابل العمل المزدوج. يستخدم المشغل ذو العودة الزنبركية الهواء المضغوط للتحرك في اتجاه واحد، والزنبرك للعودة في الاتجاه الآخر. واعتمادًا على الصمام والمجموعة، يمكن تهيئته لوضع محدد يكون فيه الصمام مفتوحًا عند الفشل أو مغلقًا عند الفشل. أما المشغل مزدوج المفعول فيستخدم ضغط الهواء في كلا الاتجاهين. لا تفترض أن المجموعة مزدوجة المفعول ستعود إلى وضع محدد في حالة انقطاع إمداد الهواء. تأكد من إجراء الفشل المطلوب عند اختيار مجموعة الصمام الكاملة.
ما هي وظيفة صمام التحكم في الاتجاه؟
يقوم صمام التحكم في الاتجاه بإدارة الهواء المضغوط, ، وليس سائل العملية الموجود في خط الأنابيب. في مجموعة التشغيل/الإيقاف التي يتم التحكم فيها كهربائيًّا، يستجيب الملف اللولبي لأمر كهربائي ويقوم بتبديل مسارات تزويد الهواء وتصريفه. وهذه هي الواجهة المعتادة بين دائرة التحكم الكهربائية للتشغيل/الإيقاف والمشغل الهوائي. إذا لم يكن التحكم الكهربائي بالتشغيل/الإيقاف مطلوبًا، فيمكن لصمام التحكم الهوائي اليدوي تبديل مسار الهواء محليًّا. تستخدم بعض التصميمات بكرة متحركة؛ بينما تستخدم تصميمات أخرى آليات داخلية مختلفة. تصف مصطلحات مثل «ثلاثي/ثنائي الاتجاه» و«خماسي/ثنائي الاتجاه» عدد المنافذ ومواضع التبديل في جهاز التحكم الهوائي. وهي لا تصف عدد المنافذ في الصمام الكروي أو الصمام الفراشي الذي يتعامل مع وسيط العملية.
هذا التمييز مهم عند قراءة المواصفات. فقد يعمل صمام التحكم الهوائي ذو 3/2 مسارات على تشغيل مشغل ذي عودة زنبركية، في حين تُستخدم التكوينات ذات 5/2 مسارات غالبًا مع مشغل مزدوج المفعول. ويجب أن يتوافق الاختيار الفعلي للملحق مع المشغل ودائرة التحكم.
الأجزاء الرئيسية لمجموعة الصمامات التي تعمل بالهواء المضغوط
- صمام المعالجة: الصمام الكروي أو الفراشي أو الكروي أو أي نوع آخر من أجسام الصمامات التي تتحكم في وسيط خط الأنابيب.
- مشغل هوائي: يحول طاقة الهواء المضغوط إلى حركة دورانية أو خطية.
- جهاز التحكم في الهواء: بالنسبة للتشغيل والإيقاف الذي يتم التحكم فيه كهربائيًا، يقوم صمام توجيهي يعمل بملف لولبي بتحويل مسار إمداد الهواء وعادم الهواء للمشغل استجابةً لأمر كهربائي. ويمكن استخدام صمام تحكم يدوي محلي في الهواء أو جهاز تحديد الموضع في أنظمة التحكم الأخرى.
- ملحقات أخرى: قد يُطلب استخدام مرشح/منظم هواء، أو صندوق مفاتيح حدية، أو نظام تشغيل يدوي لهذا التطبيق.
كيف تختار مجموعة التجميع المناسبة؟
ابدأ بـ وسط المعالجة، والضغط، ودرجة الحرارة، وحجم الصمام، ووصلة النهاية. حدد ما إذا كنت بحاجة إلى تشغيل يدوي محلي، أو تحكم كهربائي في التشغيل/الإيقاف من زر ضغط ميداني أو من خلال PLC/DCS، أو تحكم تعديلي. بالنسبة للتحكم الكهربائي في التشغيل/الإيقاف، حدد جهد ملف الصمام اللولبي وترتيب التبديل الهوائي المطلوب؛ أما بالنسبة للتحكم التعديلي، فتأكد من نوع جهاز تحديد الموضع ونوع الإشارة. ثم حدد إمداد الهواء المتاح، وعمل المشغل، والموضع المطلوب عند انقطاع الهواء، وأي متطلبات تتعلق بالتغذية الراجعة أو البيئة. يجب تحديد حجم مشغل العودة الزنبركية بما يتناسب مع الصمام وظروف التشغيل؛ حيث إن إضافة زنبرك بمفرده لا يضمن وضعًا مناسبًا عند الفشل.
إذا كنت تبحث عن صمام لخط أنابيب وليس عن مكون لتوجيه الهواء المضغوط، فاطلع على مجموعة الصمامات التي تعمل بالهواء المضغوط. ويشمل ذلك صمامات كروية تعمل بالهواء المضغوط و صمامات الفراشة الهوائية. أرسل إلينا شروط التشغيل الخاصة بك والإجراءات التحكمية المطلوبة حتى نتمكن من توفير مجموعة ملائمة.
الأسئلة الشائعة
كيف تعمل الصمامات الهوائية؟ يعمل الهواء المضغوط على تحريك مشغل، يقوم بفتح الصمام العملي أو إغلاقه أو ضبط موضعه. وفي نظام التشغيل/الإيقاف الشائع الذي يتم التحكم فيه كهربائيًّا، يستجيب صمام توجيهي يعمل بملف لولبي لأمر صادر عن زر ضغط ميداني أو عن وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أو نظام التحكم الموزع (DCS)، ويقوم بتوجيه الهواء إلى المشغل ومنه. ويتحكم الأمر الكهربائي في مسار الهواء؛ بينما يوفر الهواء المضغوط القوة اللازمة لتحريك الصمام.
هل تغلق جميع الصمامات الهوائية عند انقطاع الهواء؟ لا. يعتمد وضع الفشل المحدد على المشغل المختار، وتكوين الزنبرك، ومجموعة الصمام، ودائرة التحكم. يرجى التأكد من هذا الشرط قبل الطلب.
هل أحتاج إلى صمام مغناطيسي لكل صمام هوائي؟ لا. عادةً ما يتم تحديد ذلك عندما يتعين إرسال أمر كهربائي للتشغيل/الإيقاف لتزويد المشغل بالهواء. أما في حالة التشغيل الهوائي اليدوي المحلي، فيمكن استخدام صمام تحكم هوائي يدوي بدلاً من ذلك. وقد يستخدم التحكم التعديلي جهاز تحديد الموضع الكهروهوائي؛ لذا يجب التأكد من اكتمال دائرة التحكم الخاصة بالتطبيق.
هل الصمام اللولبي الهوائي هو نفسه الصمام الكروي الذي يتم تشغيله هوائيًا؟ لا. يقوم الصمام اللولبي بتحويل مسار الهواء المضغوط في دائرة المشغل. أما الصمام الكروي الذي يتم تشغيله عن طريق المشغل، فيتحكم في وسيط العملية المنفصل الموجود في خط الأنابيب.
