April 30, 2025
ملحقات صمام التحكم تكشف: سيناريوهات التطبيق ووظائف التحليل الكامل
في أنظمة التحكم في التشغيل الآلي الصناعي، تلعب صمامات التحكم دورًا رئيسيًا في التحكم بدقة في التدفق والضغط ودرجة الحرارة والمعلمات الأخرى للسوائل المختلفة. ومع ذلك، من أجل التشغيل بكفاءة وثبات، لا يمكن فصل صمامات التحكم عن مساعدة العديد من الملحقات. هذه الملحقات تشبه تمامًا "اليد اليمنى" لصمام التحكم، وهي مفيدة في ظروف العمل المختلفة لضمان التشغيل السلس للنظام. بعد ذلك، دعنا نفهم بعمق ما هي الملحقات التي يمتلكها صمام التنظيم، وفي أي ظروف يتم استخدامها، وما هي الوظائف القوية التي تتمتع بها.
أولاً: محدد موضع الصمام
(أ) سيناريو التطبيق
عندما يتقلب ضغط الوسيط السائل في خط الأنابيب بشكل كبير، يكون من الصعب تحديد موضع الصمام بدقة لصمامات التحكم العادية، في هذا الوقت يكون محدد موضع الصمام مفيدًا. على سبيل المثال، في مصنع البتروكيماويات، غالبًا ما يتقلب ضغط خط تغذية المفاعل بسبب التغيرات في عملية التفاعل، يمكن أن يضمن تركيب محدد موضع الصمام أن صمام التنظيم يمكن أن يعمل بدقة بناءً على إشارة التحكم.
بالنسبة للمناسبات التي تتطلب دقة تنظيم عالية جدًا، مثل نظام الجرعات في صناعة الأدوية، تحتاج إلى التحكم بدقة في نسبة التدفق للمواد الخام المختلفة، يمكن لمحدد موضع الصمام زيادة دقة تحديد موضع صمام التنظيم إلى ±0.5٪ أو حتى أعلى، لتلبية المتطلبات الصارمة لعملية الإنتاج.
(ب) الميزات الوظيفية
تحديد المواقع الدقيق: استقبل الإشارة القياسية (مثل 4-20mA) من وحدة التحكم، وحولها إلى إزاحة ميكانيكية، ثم تحكم بدقة في موضع البكرة لصمام التنظيم، والتغلب على احتكاك ساق الصمام، والقوة غير المتوازنة للوسيط وغيرها من التداخلات، لتحقيق تحديد المواقع الدقيق.
تحسين جودة التنظيم: تحسين خصائص الاستجابة الديناميكية لصمام التنظيم، وتسريع سرعة عمل البكرة، وتقليل تباطؤ التنظيم، بحيث يمكن للنظام الاستجابة بسرعة للتغيرات في ظروف العمل، للحفاظ على استقرار المعلمات التي يتم التحكم فيها.
ثانيًا: المرحل الهوائي
(أ) سيناريو التطبيق
بالنسبة لصمامات التنظيم في خطوط أنابيب النقل لمسافات طويلة، نظرًا لمسافة الإرسال الطويلة لمصدر الغاز، فإن ضغط الإشارة عرضة للتوهين، مما يؤدي إلى بطء عمل صمامات التنظيم. على سبيل المثال، في حالة خطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة، يجب تركيب المرحلات الهوائية على صمامات التنظيم على فترات معينة لتعزيز ضغط الإشارة وضمان عمل صمامات التنظيم بشكل صحيح.
صمامات التحكم ذات العيار الكبير والانخفاض العالي في الضغط، يتطلب إجراء التبديل قوة دفع كبيرة، والاعتماد فقط على مصدر الغاز العادي أمر صعب لتحقيقه. في صناعة المعادن، خط أنابيب غاز الفرن العالي، صمامات التحكم ذات القطر الكبير بمساعدة المرحلات الهوائية، واستخدام مبدأ تضخيم الغاز، لتوفير طاقة كافية لعمل الصمام.
(ب) الخصائص الوظيفية
تضخيم الإشارة: إشارات التحكم الصغيرة للطاقة المدخلة (مثل الإشارات من محدد موضع الصمام) لتضخيم الطاقة، وإخراج طاقة هوائية أكبر لتعزيز عمل البكرة لصمام التنظيم السريع لتعزيز سرعة استجابة الصمام وقوة الإخراج.
تسريع سرعة العمل: في حالات الطوارئ والإغلاق وغيرها من المشاهد التي تتطلب وقت عمل الصمام، يمكن للمرحل الهوائي أن يجعل صمام التنظيم يكمل في وقت قصير إجراء الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل، لحماية سلامة النظام.
ثالثًا: الصمام اللولبي
(أ) سيناريوهات التطبيق
يحتاج نظام التحكم الآلي إلى مناسبات تبديل الصمام عن بعد. مثل محطات ضخ نظام إمداد المياه في المناطق الحضرية، من خلال التحكم عن بعد في تشغيل وإيقاف الصمام اللولبي، لتحقيق عملية تبديل صمام التنظيم، مريحة وسريعة، دون تدخل يدوي.
نظام التعشيق الأمني، عندما يكون النظام غير طبيعي، مثل تجاوز درجة الحرارة والضغط الحد المحدد، يمكن للصمام اللولبي أن يقطع مصدر الغاز بسرعة، بحيث يعمل صمام التنظيم إلى الوضع الآمن، لمنع الحوادث. على سبيل المثال، في مصنع الإنتاج الكيميائي، بمجرد حدوث تسرب وغيرها من حالات الطوارئ، يمكن للصمام اللولبي الاستجابة على الفور.
(ب) الخصائص الوظيفية
تشغيل وإيقاف سريع: يعتمد على القوة الكهرومغناطيسية لقيادة بكرة الصمام، وتحقيق الاتصال السريع وقطع مصدر الغاز، ووقت الاستجابة قصير جدًا، وعادة ما يكون بين بضعة أجزاء من الثانية إلى عشرات الأجزاء من الثانية، لتلبية احتياجات النظام للعمل السريع.
التحكم عن بعد: يمكن دمجه مع نظام التحكم الآلي للتحكم عن بعد في حالة عمله من خلال الإشارة الكهربائية، وهو أمر مريح لتحقيق التشغيل الآلي والإدارة المركزية للنظام.
رابعًا: آلية العجلة اليدوية
(أ) سيناريو التطبيق
في مرحلة التشغيل، يحتاج الفنيون إلى تشغيل صمام التحكم يدويًا لاختبار أدائه وما إذا كان الإجراء طبيعيًا، توفر آلية العجلة اليدوية طريقة مريحة للتشغيل. على سبيل المثال، صمام التحكم المثبت حديثًا، من خلال العجلة اليدوية يمكنه فتح أو إغلاق الصمام إلى أوضاع مختلفة للتحقق من ظروف التشغيل.
عندما يفشل نظام التحكم الآلي، لا يمكن التحكم عن بعد في صمام التنظيم، يمكن لآلية العجلة اليدوية كوسيلة احتياطية للتشغيل، أن تحافظ على التشغيل الأساسي لصمام التنظيم. في نظام الطاقة، عند مواجهة ظروف غير متوقعة مثل انقطاع التيار الكهربائي لنظام التحكم، يمكن للمشغل استخدام العجلة اليدوية لتشغيل صمام التنظيم يدويًا.
(ب) الخصائص الوظيفية
التشغيل اليدوي: عن طريق تدوير العجلة اليدوية، يتم تشغيل ساق الصمام مباشرة لأعلى ولأسفل لتحقيق إجراء التبديل لصمام التنظيم، وهو بسيط وبديهي للتشغيل، ولا يتطلب أي دعم للطاقة الخارجية.
الاستعداد الآمن: كوضع تشغيل احتياطي موثوق به، يوجد جهاز قابض بين العجلة اليدوية والمشغل، والذي يفصل العجلة اليدوية والمشغل أثناء التشغيل العادي ولا يؤثر على التحكم التلقائي؛ يمكن تبديله إلى التشغيل اليدوي في حالة حدوث عطل لضمان استمرارية الإنتاج.
خامسًا: مخفض ضغط ترشيح الهواء
(أ) سيناريو التطبيق
جودة مصدر الهواء رديئة، وتحتوي على شوائب ورطوبة وزيت في البيئة، كما هو الحال في بعض المصانع القديمة، لا يتم تنقية مصدر الهواء بدقة، ويستخدم مباشرة للتحكم في صمام التنظيم، مما يؤدي بسهولة إلى تآكل أجزاء الصمام وانسدادها. في هذا الوقت، يمكن أن يؤدي تركيب مخفض ضغط ترشيح الهواء إلى تنقية مصدر الهواء بشكل فعال، لحماية صمام التنظيم.
في مناسبة متطلبات استقرار الضغط العالي لمصدر الهواء، مثل نظام التحكم الهوائي لورشة تصنيع الأدوات الدقيقة، تحتاج إلى التأكد من أن ضغط مصدر هواء صمام التنظيم ثابت. يمكن لمخفض ضغط مرشح الهواء أن يثبت ضغط مصدر الهواء عند القيمة المحددة، لضمان استقرار صمام التنظيم.
(ب) الخصائص الوظيفية
ترشيح الشوائب: يمكن لجهاز الترشيح متعدد الطبقات الداخلي تصفية الشوائب الصلبة في مصدر الهواء بشكل فعال، مثل الغبار وجزيئات الصدأ وما إلى ذلك، ويمكن أن تصل دقة الترشيح إلى مستوى الميكرون، مما يمنع الشوائب من دخول صمام التنظيم وإطالة عمر خدمة الصمام.
تقليل الضغط وتثبيته: يتم تقليل الضغط الأعلى لمصدر الغاز إلى نطاق ضغط التشغيل المطلوب لصمام التنظيم من خلال عنصر تقليل الضغط، ويستخدم جهاز تثبيت الضغط للحفاظ على ضغط الإخراج ثابتًا وغير متأثر بتقلب ضغط مصدر الغاز، مما يوفر لصمام التنظيم مصدر غاز ثابتًا وموثوقًا به.
سادسًا: صمام التعثر
(أ) سيناريو التطبيق
في بعض المناسبات التي لا تسمح بالتغييرات المفاجئة في موضع صمام التحكم، مثل الإنتاج الكيميائي في برج التقطير، تتطلب متطلبات تعديل مستوى البرج أن تكون سلسة، إذا انقطع إمداد الغاز فجأة، فإن موضع صمام التحكم خارج عن السيطرة، سيؤثر بشكل خطير على تأثير التقطير. يمكن لصمام التعثر أن يحافظ على موضع الصمام الحالي دون تغيير عند فشل مصدر الغاز.
منصات النفط البحرية والبيئات الخاصة الأخرى، يكون إمداد الغاز عرضة للرياح والأمواج والعوامل الخارجية الأخرى، من أجل ضمان التشغيل المستقر لصمام التنظيم، أصبح صمام التعثر ملحقًا مهمًا لضمان أن صمامات التنظيم الرئيسية في حالات شذوذ مصدر الغاز لا تزال قادرة على الحفاظ على حالة التحكم الحالية.
(ب) الخصائص الوظيفية
قفل موضع الصمام: عند اكتشاف أن ضغط مصدر الغاز أقل من القيمة المحددة (مثل انقطاع مصدر الغاز)، سيعمل صمام الاحتفاظ بالموضع بسرعة لقطع دائرة هواء صمام التنظيم وقفل موضع الصمام في الموضع الحالي، ومنع انجراف موضع الصمام بسبب مشكلة مصدر الغاز، وتجنب التقلبات غير الطبيعية في عملية الإنتاج.
إعادة الضبط التلقائي: بعد عودة مصدر الغاز إلى طبيعته، يعيد صمام التعثر الضبط تلقائيًا، ويستأنف صمام التنظيم حالة التحكم التلقائي العادية دون تدخل يدوي، مما يضمن استمرارية وثبات تشغيل النظام.
