انتخاب و محاسبه شیر برقی

این سوالی است که در بسیاری از موارد مطرح شده است که می توان به جای نصب شیر سه راهه از شیر دو راهه استفاده نمود! جواب این سوال می تواند هم بلی و هم خیر باشد. در ذیل به توضیح کامل این بحث می پردازیم:

در مواردی که نمی توان از شیر دو راهه به جای شیر سه راهه استفاده کرد: در صورتی که پمپ های موتورخانه شما دور ثابت باشند و نیز در مسیر ورودی هر یک از مصرف کننده ها شیر بالانسینگ دستی (ویا بالانسینگ اتوماتیک) وجود نداشته باشد نمی توان از شیر دوراهه برقی بجای شیر سه راهه کنترل برقی استفاده نمود بدلیل اینکه در صورت بسته شدن مسیر یک مصرف کننده میزان دبی سیستم بر روی دیگر مصرف کننده ها افزایش خواهد یافت و سیستم توضیع جریان سیال در کل سیستم متغیر خواهد شد و این امر می تواند به ثابت نگه داشتن دمای خرودمی از مصرف کننده ها(هواساز های و مبدل های حرارتی و...) تاثیر بسیار بدی داشته باشد. لذا به زبان ساده تر می توان گفت در سیستم های موتورخانه های موجود به هیچ عنوان نمی توان از شیر برقی دو راهه به جای شیر برقی سه راهه استفاده نمود. شیر برقی سه راهه بدلیل وجود مسیر سوم درجریان، میزان دبی که توسط سیستم مصرف نمی گردد را با افت مشابه مصرف کننده به سیستم باز می گرداند.
در مواردی که سیستم موتور خانه و پمپ های موجود در ان بصورت دور متغیر و یا به اصطلاح فنی آن PRIMARY & SECONDARY باشد می توان از شیر های برقی دو راهه به همراه یک شیر بالانسینگ بجای یک شیر سه راهه استفاده نمود. البته به منظور کاهش هزینه های اولیه و هزینه های نگهداری می توان بجای استفاده از این سیستم از یک شیر بالانسینگ اتوماتیک کنترلی یا شیر کنترلی مستقل از فشار PICV استفاده نمود.
محاسبه میزان ضریب گذر جریان شیر برقی کنترل: (محاسبه سایز شیر برقی و سه راه موتوری)

میزان دبی جریان عبوری از یک شیر، ویا یک مصرف کننده را در دمای 5 درجه سانتی گراد و فشار 1 بار به عنوان ضریب گذر جریان ویا Kv تعریف می نمایند. همانطور که در شکل نشان داده شده است Q برابر با میزان دبی عبوری سیال از شیر می باشد، اختلاف فشار دو سمت شیر ΔP تعریف می شود.

البته این فرمول برای سیال های با مشخصات داده شده و با دما هایی تقریبا مشابه قابل استفاده می باشد و نمی بایست برای محاسبه سایز شیر برقی و کنترلی برای بخار های اشباع استفاده نمود. یکی از روش های بسیار دقیق جهت محاسبه میزان گذر جریان KVS و یا CV مراجعه به سایت زیمنس بوده که در این روش بصورت انلاین سایز شیر بصورت دقیق محاسبه می گردد. همچنین در این سایت می توانید میزان ضریب گذر جریان برای شیر های کنترل بخار و یا شیر های برقی کنترلی دو راهه و سه راهه را نیز به آسانی انتخواب نمایید. جهت آموزش روش کار با این سایت می توانید به بخش آموزش نرم افزار HIT زیمنس در سایت شرکت محیط اسایش زیمنس مراجعه نمایید.

انتخاب و محاسبه شیر برقی زیمنس
شرح عملکرد شیر سه راهه کنترل برقی زیمنس

شیر کنترلی برقی سه راهه و دوراهه وسیله ای است که با اعمال نیرویی غیر از نیروی دست عمل می نماید و میزان جریان سیال را در یک سیستم کنترل فرایندی هوشمند تنظیم می نماید. شیر کنترلی شامل یک شیر است که به یک مکانیزم محرکه (actuator) یا همان محرک الکترونیکی که توانایی تغییر عنصر کنترل کننده را دارد، متصل می باشد. این تغییر بر اساس سیگنالی است که از سیستم کنترل ویا سیستم BMS دریافت می شود.

انتخاب و محاسبه شیر برقی زیمنس
انتخاب و محاسبه شیر برقی زیمنس

خصوصیات شیر کنترل برقی زیمنس رزوه ای

فشار کاری 16 بار
نوع اتصال رزوه ای
بدنه آن از جنس Rg5 Bronze Cc491k
اجزای داخلی شیر از جنس CrNi Steel/Rg5/Brass
دمای کاری از 1 درجه سانتی گراد تا 120 درجه سانتی گراد

شیر سه راهه کنترل برقی زیمنس نوع مخلوط کننده و یا جدا ساز (MIXING/ DIVERTING) می باشد که بیشتر به صورت مخلوط کننده نصب می گردند. این شیر ها دارای دو مسیر ورودی جریان و یک مسیر خروجی جریان (مشترک) است و معمولاً با علامت روی بدنه شیر مشخص شده است. (مسیر A و B مسیر ورودی و مسیر AB خروجی مشترک است.) شیر 3 راهه روی خط برگشت کویل هواساز نصب گردیده است. عملکرد شیرهای کنترلی مخلوط کننده در خط برگشت آب گرم و یا سرد بهتر و استهلاک شیر کنترل برقی کمتر است. (موارد ذکر شده برای تمامی برند های شیر های کنترل برقی استاندارد صادق می باشد)

در حالت اول که درجه حرارت فضای موردنظر به درجه حرارت تنظیم شده روی کنترلر نرسیده است، دبی جریانی تماماً در داخل کویل جریان دارد و دبی مسیر B (بای پس) صفر می باشد. به تدریج که هوای عبوری از کویل تغییر نماید، کنترلر به موتور تدریجی شیر فرمان می دهد و قسمتی از آب از مسیر B بای پس شده و قسمتی دیگر در کویل جریان دارد تا نهایتاً درجه حرارت هوای عبوری از کویل به دمای ست شده برسد و در این حالت مسیر کویل کاملاً بسته شده (AB) و مسیر بای پس (B) کاملاً باز شده و دبی جریانی آب تماماً از مسیر بای پس بر می گردد.

انتخاب و محاسبه شیر برقی زیمنس

محرک الکتریکی بر اساس سیگنال دریافتی از کنترلر با استفاده از نیروی الکترونیکی و مکانیکی در مدت زمان مشخصی شیر سه راهه و یا دوراهه برقی را از حالت 100% بسته به حالت 100% باز تبدیل می کند ویا بصورت درصدی در میانه راه قرار می گیرد. در برخی از موارد در سیستم های BMS ساختمان، فیدبک (بازخورد) عملکرد شیر به سیستم کنترلی نیز ارسال می نمایند، تا در صورتیکه سیستم کنترل BMS فرمان را ارسال کرده و به هر دلیل محرک الکتریکی (اکچویتور) نتواند شیر را به مرحله درخواستی برساند، سیستم مرکزی هوشمند متوجه شده و اخطار های لازم را به اپراتور اعلام نماید. بیشتر این مورد در شیر های بخار که دارای حساسیت بالاتری می باشند مورد استفاده قرار می گیرند، همچنین لازم به ذکر است که شیر های کنترلی بخار در بیشتر موارد می بایست از محرک های فنر دار استفاده نمایند تا در صورت بروز هر گونه خطای احتمالی درسیستم مسیر بخار بصورت کامل بسته شود.