مقدمه
شیر برقی یا Solenoid Valve یکی از حیاتی‌ترین اجزای سیستم‌های کنترلی در صنایع مختلف است. این تجهیز ساده اما مؤثر، از طریق تحریک الکترومغناطیسی عمل می‌کند و با دریافت سیگنال الکتریکی، امکان کنترل عبور یا عدم عبور سیال (مایعات یا گازها) را فراهم می‌آورد. کاربرد گسترده و تنوع در طراحی آن باعث شده است که در بخش‌های حیاتی مانند پتروشیمی، داروسازی، صنایع غذایی و حتی مصارف خانگی مورد استفاده قرار گیرد.
اجزای اصلی
- سیم‌پیچ (Coil): قلب الکترومغناطیسی شیر برقی
- هسته متحرک (Plunger): باز و بسته‌کننده مسیر عبور
- بدنه (Valve Body): قسمت مکانیکی و محل عبور سیال
- فنر بازگشت (Return Spring): بازگرداندن هسته به حالت اولیه
- دهانه عبوری (Orifice): مجرای عبور سیال
نحوه عملکرد
در حالت عادی، فنر داخلی، هسته را در موقعیت مشخصی قرار می‌دهد که جریان سیال را مسدود یا باز نگه می‌دارد. با اعمال جریان الکتریکی به سیم‌پیچ، میدان مغناطیسی ایجاد شده، هسته را جابجا کرده و وضعیت شیر را تغییر می‌دهد. با قطع جریان، فنر مجدداً هسته را به جای خود بازمی‌گرداند.
انواع شیر برقی
- نرمالی بسته (NC): در حالت عادی بسته و با تحریک الکتریکی باز می‌شود.
- نرمالی باز (NO): در حالت عادی باز و با تحریک بسته می‌شود.
- دایرکت اکتینگ (Direct Acting): بدون نیاز به فشار کمکی عمل می‌کند.
- پایلوت‌دار (Pilot Operated): مناسب برای فشار بالا، نیازمند فشار اولیه برای عملکرد.
- دو راهه، سه راهه و چهار راهه بر اساس تعداد پورت‌ها
کاربردها
شیرهای برقی در حوزه‌های گوناگونی استفاده می‌شوند، از جمله:
- صنعت نفت و گاز
- صنایع غذایی و دارویی
- سیستم‌های HVAC
- خطوط اتوماسیون و پنوماتیک
- ماشین‌آلات کشاورزی و صنعتی
ویژگی‌ها و مزایا
- سرعت پاسخ‌دهی بالا
- نصب آسان و طراحی جمع‌وجور
- قابلیت کنترل اتوماتیک
- هزینه نگهداری پایین
- هماهنگ با انواع PLC و سیستم‌های کنترل صنعتی
معایب احتمالی
- حساسیت به نوسانات برق
- امکان گرفتگی در برابر سیال‌های ناخالص
- محدودیت فشار و دمای کاری در برخی مدل‌ها
نکات انتخاب
هنگام انتخاب شیر برقی مناسب باید به موارد زیر توجه کرد:
- نوع سیال (خورنده یا غیرخورنده)
- فشار و دمای کاری
- قطر ورودی/خروجی
- نوع عملکرد (NC/NO)
- ولتاژ تغذیه (DC/AC)
- نیاز به گواهینامه‌ها (ATEX, CE, SIL)
برندهای معتبر
- ASCO (Emerson)
- Burkert
- Parker
- Danfoss
- SMC
- Festo
- GSR
- ODE
- Airtac
جمع‌بندی
شیر برقی یکی از مهم‌ترین تجهیزات کنترلی در صنایع مدرن به‌شمار می‌رود. با انتخاب درست شیر برقی بر اساس پارامترهای عملیاتی، می‌توان از عملکرد دقیق، ایمن و بهینه سیستم‌های کنترل سیال اطمینان حاصل کرد. استفاده از برندهای معتبر و نصب صحیح، نقش زیادی در افزایش عمر مفید و کارایی سیستم دارد.