شیر برقی که آن را تحت عنوان شیر الکتریکی نیز نامگذاری می کنند، یکی از کاربردی ترین شیرهای صنعتی موجود در بازار است که امروزه آن را با هدف مدیریت جریان سیال های گوناگون در صنایع متعدد و متنوع مورد استفاده قرار می دهند.

گفتنی است که به منظور قطع و وصل جریان این دسته از شیرها در ساختار آن ها از نیروی مغناطیسی استفاده می گردد. لازم به ذکر است که در داخل شیرهای برقی یک سلونوئید یا هسته مرکزی به همراه سیم پیچ موجود می باشد. هنگامی که جریان برق از درون سیم پیچ مذکور عبور می کند، زمینه تولید نیروی الکترومغناطیسی مهیا شده و بدین ترتیب امکان کنترل حرکت سلونوئید میسر می گردد. دقت بسیار بالای این قطعه در عین برخورداری از قابلیت کنترل از راه دور موجب شده است که قطعه مذکور به یکی از کاربردی ترین تجهیزات موجود در صنایع مختلف امروزی تبدیل شود.

اگر شما هم به آن دسته از افرادی تعلق داشته باشید که تا حدودی با مفهوم الکترومغناطیس آشنایی دارید، حتما می دانید که امکان دستیابی به یک آهنربای الکتریکی از طریق ساخت یک سیم پیچ و اتصال جریان برق به آن وجود دارد. جالب است بدانید که همین مفهوم ساده فیزیکی و نه چندان دشوار اساس تولید شیرهای برقی می باشد.

سلونوئید؛ قطعه ای اساسی در ساختار شیرهای برقی

اصلی ترین قطعه موجود در ساختار شیرهای برقی سلونوئید می باشد. سلونوئید قطعه ای است که در مرکز شیر مستقر شده و سوزنی شیر از داخل آن عبور می کند. دور تا دور سلونوئید نیز توسط سیم پیچ شیر احاطه شده است. هنگامی که جریان در سیم پیچ جاری می گردد، سلونوئید که حکم مغزی آهنربای الکتریکی ساخته شده را دارد، شروع به اجرای عملکرد نموده و بدین ترتیب پس از این که حرکت به صورت خطی در می آید، سوزنی شیر حرکت خود را آغاز می نماید.

یکی از اصلی ترین مزایای شیرهای برقی در مقایسه با نوع مکانیکی و دستی آن ها که موجبات محبوبیت فراوان این قطعات در صنعت را فراهم ساخته است، امکان کنترل از راه دور آن ها می باشد. جالب و در عین حال لازم است بدانید که می توان از راه دور جریان الکتریکی لازم برای شروع عملکرد شیرهای برقی را برقرار ساخته و یا نسبت به باز و بسته نمودن مسیر جریان سیال اقدام نمود.

نکته دیگری که در رابطه با شیرهای برقی وجود داشته و به عنوان یکی از مزایای آن ها در نظر گرفته می شود، سرعت پاسخ دهی شیرهای الکتریکی نسبت به تغییرات جریان می باشد. این ویژگی موجب شده است که شیرهای مذکور به شیرهایی مناسب برای مدیریت کنترل جریان سیال تبدیل گردند.

حال شاید از خودتان بپرسید که ساختمان شیرهای برقی چگونه است و در ساختار آن ها از چه قطعاتی بهره گرفته شده است؟

آشنایی مختصر با قطعات داخلی شیرهای برقی

همان گونه که پیش تر نیز اشاره کردیم، شیرهای برقی از ساختمان مهندسی بسیار ساده ای برخوردار هستند. با دقت به ساختار این دسته از شیرهای کاربردی متوجه وجود قطعات زیر در ساختمان آن ها خواهید شد:

بدنه شیر

بدنه شیر یکی از اصلی ترین قطعات آن محسوب می شود. این قطعه را غالبا با استفاده از فولاد ضد زنگ تولید می کنند.

محل ورود و خروج سیال

این قطعه نیز همانگونه که از نام آن پیدا است، به گونه ای طراحی و تولید شده است که سیال به راحتی به آن وارد شده و یا از آن خارج گردد.

سیم پیچ

سیم پیچ ها یکی دیگر از قطعات موجود در ساختار شیرهای برقی هستند که با استفاده از سیم های مسی با روکش لاک تولید می گردند. لازم به ذکر است که روکش لاکی مذکور نقش عایق را بر عهده داشته و بدین ترتیب وظیفه محافظت از سیم در برابر رطوبت، خوردگی و… را بر عهده دارد.

قاب اصلی سیم پیچ

گفتنی است که این دسته از قاب ها اصلی ترین بخش سلونوئید محسوب می شوند. از همین رو آن ها را تحت عنوان قاب سلونوئید نیز نامگذاری می کنند. لازم به ذکر است که قاب های مذکور با استفاده از ورقه های فولادی تولید شده و هنگامی که جریان برق به آن ها متصل می گردد، به یک آهنربا تبدیل می شوند.

محل اتصال سیم ها

این قسمت نیز همان طور که از نام آن بر می آید، بخشی به منظور اتصال سیم ها است.

سوزنی و فنر

این بخش که وظیفه قطع و وصل جریان را بر عهده دارد، در مرکز سلونوئید مستقر می شود.

جالب و در عین حال لازم است بدانید که شیرهای برقی انواع متعدد و متنوعی داشته و بر همین اساس در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه به معرفی و بررسی مختصر هر یک از انواع شیرهای برقی خواهیم پرداخت.

انواع شیرهای برقی

همان گونه که گفتیم، دسته بندی های مختلفی برای این گروه از شیرهای کاربردی ارائه شده است. این دسته از شیرها را غالبا با توجه به ظرفیت، چند سو بودن جریان یا نوع پاسخ دهی دسته بندی می کنند.

دسته بندی بر اساس ظرفیت

یکی از مهم ترین دسته بندی های شیرهای برقی، دسته بندی آن ها بر اساس ظرفیتشان می باشد. در چنین حالتی شیرهای برقی را با توجه به حداکثر و حداقل ظرفیت فشار کاری تقسیم بندی می کنند. منظور از حداکثر فشار کاری که آن را به اختصار MWP نیز می نامند، حداکثر میزان تحمل شیر در مقابل فشار سیال می باشد، به گونه ای که هیچ آسیبی به آن وارد نگردد. جالب و در عین حال لازم است بدانید که میزان فشار کاری یکی از اساسی ترین مشخصه های شیرهای برقی است. این میزان غالبا بر روی جعبه قطعات مذکور حک می گردد.

دسته بندی بر اساس نحوه پاسخگویی

لازم به ذکر است که مهم ترین دسته بندی شیرهای برقی، دسته بندی آن ها بر اساس نحوه پاسخگویی شیر می باشد. شیرهای الکتریکی را بر اساس نحوه پاسخگویی آن ها به دو دسته کلی تقسیم بندی می کنند که عبارتند از:

شیرهای برقی حرکت مستقیم

جالب و در عین حال لازم است بدانید که شیرهای قرار گرفته در این دسته فقط می توانند باز یا بسته باشند. به عبارت ساده تر می توان گفت شیرهای مذکور به گونه ای طراحی شده اند که حساسیت آن ها به صورت صفر یا صد می باشد.

سلونوئید ولو سروو

شیرهای سلونوئید ولو سروو دسته ای از شیرهای برقی کاربردی هستند که به طور دائمی تحت فرمان سیستم می باشند. این دسته از شیرها وظیفه کنترل مسیر جریان سیال با توجه به شدت جریان برق را بر عهده دارند. شاید برایتان جالب باشد بدانید که شیرهای سلونوئید ولو سروو خود به دو دسته شیرهای برقی NC و شیرهای الکتریکی NO تقسیم می شوند.

نحوه عملکرد شیرهای برقی

لازم است بدانید که شیرهای برقی در ساختار خود از یک بوبین شیر برقی و یک سوزن و مجرای عبور برخوردار هستند. در هنگام قطع بودن برق بوبین شیر برقی، سوزن تحت تاثیر وزن خود و فلز قرار گرفته در پشتش، نسبت به بستن مجرای عبور اقدام می نماید. اما زمانی که برق بوبین شیر برقی متصل می گردد، یک میدان مغناطیسی ایجاد شده و زمینه ای را فراهم می سازد که هسته به آهنربا تبدیل گردد. این موضوع سبب بالا کشیدن سوزن شده و در نهایت منجر به باز شدن شیر برقی می گردد.

گفتنی است که گروهی دیگر از شیرهای برقی از یک راه انداز دستی در ساختار خود بهره مند هستند. زمانی که جریان برق قطع می شود، می توان با استفاده از راه انداز دستی اقدام به راه اندازی مجدد شیر برقی نمود. شاید برایتان جالب باشد بدانید که استفاده از این نوع شیرهای برقی در برپایی و آزمایش مدارهای جدید نسبت به شیرهای برخوردار از بوبین شیر برقی، ارجحیت دارد. اصلی ترین دلیل این امر امکان کنترل حرکت میله پیش از وصل جریان برق در این حالت می باشد.

کاربرد شیرهای برقی

به کارگیری شیر برقی در مسیر گازوئیل

اگر شما هم به آن دسته از افرادی تعلق دارید که حتی برای یک بار به جایگاه های سوخت مراجعه کرده اید، حتما متوجه وجود یک شیر برقی در مسیر عبور سوخت از پمپ به سمت نازل شده اید. آیا تا به حال از خودتان پرسیده اید که دلیل استفاده از این شیر چیست و در صورت نبود آن چه اتفاقی می افتد؟

جالب و در عین حال لازم است که اصلی ترین دلیل استفاده از شیرهای برقی در مسیر عبور سوخت از پمپ به سمت نازل پیشگیری از نشت گازوئیل به داخل محفظه احتراق در زمان خاموش کردن مشعل می باشد.

یکی دیگر از دلایل مهم به کارگیری شیرهای برقی در این مسیر جریان سوخت این است که در زمان راه اندازی مشعل، وانیتلاتور برای مدتی کوتاه در حدود چند ثانیه بدون این که سوخت پاشیده شود، شروع به کار کند. این امر زمینه ای را فراهم می سازد که هوای موجود در داخل دیگ تخلیه گردد. در چنین حالتی باید مسیر گازوئیل بسته شده و شیر برقی عمل مذکور را صورت دهد.

به کارگیری شیر برقی در مسیر سوخت گاز

بدون شک می دانید که خطر انفجار یکی از مهم ترین خطراتی است که وسایلی نظیر مشعل موتورخانه استفاده کننده از سوخت گاز را تهدید می کند. گفتنی است که مشعل موتورخانه به منظور روشن شدن نخست یک جرقه قوی را برای مشتعل نمودن گاز مورد استفاده قرار می دهد. متاسفانه این جرقه به خودی خود در مواردی موجب وقوع انفجار می گردد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که اگر فشار گاز بالا بوده و جرقه مشعل نیز قوی باشد، احتمال وقوع انفجار بالا است.

حال شاید این سوال ذهنتان را به خود درگیر کرده باشد که چگونه میتوان از بروز چنین حادثه ای جلوگیری به عمل آورد؟

جالب است بدانید که شیرهای برقی بهترین گزینه برای جلوگیری از وقوع انفجار می باشند.

یکی از مهم ترین مزایای شیرهای برقی تاثیر بی نظیر آن ها در مصرف انرژی است. همان گونه که می دانید، شیرهای معمولی به کار گرفته شده در موتورخانه ها و محل هایی از این قبیل تنها در مواقع ضروری باز و بسته می شوند. همین امرد موجب می شود که این شیرها پس از گذشت مدتی به دلایل مختلفی همچون رطوبت هوا، رسوبات، خشکی شیر و… عملکرد مناسبی را از خود به نمایش نگذاشته و به طور کامل باز یا بسته نشوند. همین امر می تواند زمینه اتلاف انرژی در این مکان ها را فراهم سازد. استفاده از شیرهای برقی در چنین شرایطی نیز کاربردی بوده و مانع از اتلاف انرژی می گردد.

حال که تا حدودی با شیرهای برقی، انواع و کاربردهای آن ها آشنا شدیم، بهتر است به بررسی بوبین شیر برقی و آشنایی با آن بپردازیم.