کنترل ولو چیست و چه کاربردی دارد؟

کنترل ولو یکی از انواع شیرآلات صنعتی می باشد که در لیست تجهیزات ابزار دقیق جهت کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. از این وسیله همانطور که از نامش پیداست، نوعی از شیر میباشد که جهت کنترل و تنظیم جریان، فشار، دما و سطح انواع سیالات استفاده می شود. در واقع می توان این وسیله را به نوعی مهمترین عضو یک حلقه کنترل (لوپ بسته) دانست که ده ها سال است از آن در پروژه ها و برنامه های صنعتی استفاده می شود.

کنترل ولو چه کاربردی دارد؟

مهم ترین کاربرد کنترل ولو کنترل میزان جریان سیالات درون خطوط لوله است. منظور از کنترل، میزان فلوی عبوری از خطوط لوله، اندازه سطح مایعات درون مخازن و فشار و دمای آن ها است. لازم به ذکر است که کنترل مایعات به وسیله این دستگاه بسته به نوع مایع متفاوت خواهد بود. کاربرد مهمی دیگری که می توان برای این دستگاه عنوان کرد متعادل کردن انواع جریان های درون لوله ها است. در نهایت هم از این شیر صنعتی برای تنظیم و کنترل بازگشت مایعات عبوری به شکل یک طرفه استفاده می شود.

کنترل ولو (Control Valve) یا شیر کنترلی، یک ابزار دقیق و حیاتی در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی است که وظیفه اصلی آن تنظیم و کنترل جریان سیالات (مایعات، گازها، بخارات و مواد جامد با رفتار شبیه مایعات) در یک سیستم لوله‌کشی یا فرآیندی را بر عهده دارد.

به طور خلاصه، کاربرد اصلی کنترل ولو مدیریت و دستکاری میزان عبور سیال در یک خط لوله یا دستگاه است تا بتوان پارامترهای مهم فرآیند را در محدوده مطلوب حفظ کرد. این پارامترها می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

• جریان (Flow Rate): تنظیم میزان سیالی که در واحد زمان از یک نقطه عبور می‌کند. این مهم‌ترین کاربرد کنترل ولو است.
• فشار (Pressure): با تغییر میزان عبور سیال، می‌توان فشار در نقاط مختلف سیستم را کنترل کرد.
• دما (Temperature): در سیستم‌های انتقال حرارت، با کنترل جریان سیال حامل حرارت (مانند بخار یا آب داغ)، می‌توان دما را تنظیم کرد.
• سطح (Level): در مخازن و تانک‌ها، با کنترل جریان ورودی یا خروجی سیال، می‌توان سطح مایع را در محدوده مورد نظر حفظ کرد.
• ترکیب (Composition): در برخی فرآیندهای اختلاط، کنترل دقیق جریان مواد مختلف می‌تواند به تنظیم ترکیب نهایی کمک کند.

به طور مفصل‌تر، کاربردهای کنترل ولو در صنایع مختلف عبارتند از:

• صنایع نفت و گاز و پتروشیمی: کنترل جریان نفت خام، گاز طبیعی، محصولات پالایش شده، مواد شیمیایی، بخار و آب در خطوط لوله، پالایشگاه‌ها، واحدهای فرآیندی و مخازن.
• صنایع شیمیایی: کنترل جریان مواد شیمیایی خورنده، واکنش‌دهنده‌ها، محصولات و سیالات خنک‌کننده در راکتورها، مبدل‌های حرارتی و سایر تجهیزات.
• صنایع نیروگاهی: کنترل جریان آب، بخار، سوخت و گازهای احتراق در دیگ‌های بخار، توربین‌ها و سیستم‌های خنک‌کننده.
• صنایع آب و فاضلاب: کنترل جریان آب آشامیدنی، آب خام، فاضلاب و مواد شیمیایی تصفیه در تصفیه‌خانه‌ها، ایستگاه‌های پمپاژ و شبکه‌های توزیع.
• صنایع غذایی و دارویی: کنترل دقیق جریان مواد اولیه، محصولات، سیالات تمیزکننده و بخار استریل در فرآیندهای تولید، بسته‌بندی و CIP/SIP.
• صنایع کاغذ و چوب: کنترل جریان خمیر کاغذ، مواد شیمیایی، آب و بخار در مراحل مختلف تولید.
• صنایع فولاد و فلزات: کنترل جریان آب خنک‌کننده، گازهای صنعتی و مواد افزودنی در کوره‌ها و واحدهای تولید.
• سیستم‌های HVAC (گرمایش، تهویه و مطبوع‌سازی): کنترل جریان آب گرم و سرد در رادیاتورها، فن‌کوئل‌ها و هواسازها برای تنظیم دما.
• سایر صنایع: در بسیاری از فرآیندهای تولیدی و صنعتی دیگر که نیاز به کنترل دقیق جریان سیالات دارند، از کنترل ولوها استفاده می‌شود.

در واقع، کنترل ولو آخرین عنصر در یک حلقه کنترلی اتوماتیک است. سیستم کنترل (مانند PLC یا DCS) با دریافت اطلاعات از سنسورها و مقایسه آن با مقدار مطلوب (Set Point)، سیگنالی را به اکچویتور (عملگر) کنترل ولو ارسال می‌کند. اکچویتور با دریافت این سیگنال، موقعیت عضو مسدود کننده (Plug یا Disc) داخل بدنه ولو را تغییر می‌دهد و در نتیجه میزان عبور سیال تنظیم می‌شود تا پارامتر فرآیند به مقدار مطلوب برسد.

ساختار کنترل ولو

کنترل ولو در مدل ها و طرح های مختلفی طراحی و تولید می شود. به همین دلیل مدل های تولید شده از لحاظ ساختاری با هم متفاوت هستند. البته لازم است بدانید از منظر کلی تمام طرح ها و مدل های شیرهای صنعتی دارای اجزاء مشترک و یکسانی هستند. اجزاء مشترک میان تمام مدل های این دستگاه عبارت‌اند از:

بدنه(Body)

.بدنه جزء اصلی از ساختار این دستگاه است که نوعی پوشش و محفظه برای قرار دادن اجزاء داخلی است. متریال به کار رفته در بدنه این وسیله معمولاً فلز، چدن، پلاستیک، برنج، برنز و فولاد است.

بانت(Bonnet) 

بانت یا کلاه کنترل ولو یکی دیگر از بخش های مهم در ساختار کنترل ولو است که از اجزاء مختلف دستگاه نگهداری می کند. بانت مانند یک درپوش روی بدنه کنترل ولو قرار میگیرد. بانت را از متریال های مختلفی تولید می کنند و معمولاً به شکل پیچی، پیچ و مهره ای یا جوشی بر روی بدنه قرار داده می شود.

استم(Stem)

در ساختار فنی این دستگاه استم مسئول متصل کردن اکچویتور به دیسک است. استم به نحوی در دستگاه کار گذاشته می شود که از میان بانت عبور کرده و به درون دستگاه وارد شود. وظیفه استم آن است که جابه‌جایی ایجاد شده در اکچویتور را به دیسک منتقل ­کند.

دیسک(disk)

دیسک یا پلاگ که معمولا به استم ولو کوپل شده است، مسئول قطع و وصل شدن جریان موجود در لوله است. با حرکت خطی یا دورانی دیسک روی نشیمنگاه عبور سیال کنترل خواهد شد. این بخش در مدل های مختلف این دستگاه کاملاً متفاوت طراحی شده و اغلب به شکل کروی، صفحه ای و استوانه‌ ای است.

نشیمنگاه(Seat)

در ساختار کنترل ولو نشیمنگاه جزء اجزای داخلی و ثابت به شمار می آید و در زیر دیسک قرار دارد. در مدل هایی که حرکت دیسکی آن ها به شکل خطی باشد در زمان باز کردن دستگاه دیسک و نشیمنگاه به شکل کاملاً مجزا عمل می کنند. زمانی که دیسک به سمت پایین حرکت کند و جریان سیال را قطع کند به طور کامل بر روی بخش نشیمنگاه قرار می گیرد. حال اگر در دستگاه هایی که دیسک حرکتی چرخشی انجام دهد دیسک و نشیمنگاه با هم در تماس خواهند بود.

پورت(Port)

پورت بخش دیگری از ساختار کنترل ولو یا شیر کروی میباشد. پورت به نوعی مسیر ورودی سیال داخل کنترل ولو میباشد. این بخش را اغلب به خط لوله متصل می کنند.

اکچویتور(Actuator)

اکچویتور یا عملگر بخشی از کنترل ولو است که نیروی لازم  برای حرکت دیسک یا به عبارت دیگر کنترل جریان و باز و بسته کردن ولو را برعهده دارد و در ساختار این وسیله نوعی کنترل کننده به شمار می آید. عملگرها در انواع مختلف عملگرهای دستی، عملگرهای پنوماتیکی، عملگرهای هیدرولیکی و الکتریکی(موتوری) وجود دارند.

واشر(Gasket)

واشرها برای جلوگیری از بروز نشتی به کار برده می شوند. حال در شیرهای صنعتی نیز دقیقاً به همین منظور مورد استفاده قرار می گیرند. در ساختار شیرهای صنعتی از واشرها با هدف جلوگیری از نشتی مایع در محل عبور استم از بانت به کار برده می شود. با توجه به ساختار این دستگاه واشر به کار برده شده برای آن باید از ضخامت مناسبی برخوردار باشد. در غیر این صورت به سرعت فرسوده شده و از بین می رود. در نتیجه مایعات در محل ذکر شده نشت خواهند کرد. البته لازم است در تعیین ضخامت واشرها دقت کرد. زیرا در صورت ضخامت بیش از اندازه در آن ها مانع از حرکت استم درون بانت می شوند. در نتیجه عملکرد دستگاه دچار اختلال می شود.

تولیدکننده های کنترل ولو

با توجه به اهمیت استفاده و به‌کارگیری شیرهای کروی یا کنترل ولو ها تولیدکنندگان مختلفی در دنیا اقدام به تولید مدل های مختلف این دستگاه کرده اند. به نحوی که می توان طرح ها و مدل های مختلف این دستگاه را با توجه به نیاز و کاربرد آن تهیه کرده و مورد استفاده قرار داد.

پیکاتک | تامین کننده کنترل ولو سامسون | جهت مشاوره و خرید تلفنی با شماره : 88109770-021 ( 30 خط ویژه ) تماس بگیرید

شرکت های Fisher و Samson دو تا از معتبر ترین و مطرح ترین تولیدکنندگان کنترل ولو در دنیا می باشند. تولیدات این شرکت ها به دلیل کیفیت بسیار بالا در ساخت و همچنین دقت بسیار خوبی که دارند همواره مورد توجه و استقبال در صنایع قرار میگیرند.

 البته تولیدات این شرکت ها فقط به شیرهای کنترلی محدود نشده و انواع دیگری از شیرآلات صنعتی از جمله شیرهای اطمینان، شیرهای قطع و وصل، شیرهای فشار شکن یا رگولاتور و ... را نیز تولید و روانه بازار میکنند.