منوی دسته بندی

عملکرد شیر کنترل دما ( TCV)

عملکرد شیر کنترل دما ( TCV)

شیر های کنترل دما (Temperature control valve) به عنوان بخاری های De-super، دما یا تنظیم کننده دما شناخته می شوند.

از آنها به عنوان عناصر کنترل رایج مورد استفاده در صنعت کنترل فرآیند یاد می شود.

شیرهای کنترل دما در صنایع فرآیندی جزء جدایی ناپذیر کاربردهای مختلف مانند واحدهای تولید برق، نیروگاه‌های نفت و گاز و غیره هستند.

ولو های کنترل دما در مدل های مختلف با مشخصات مختلف موجود می باشند.

در نیروگاها ، شیر کنترل دما یکی از انواع رایج شیر مورد استفاده است.

TCV  ها برای کنترل دمای سیال در سیستم برای عملیات کارآمد در صنعت فرآیند طراحی و استفاده می شوند.

شیر کنترل دما سرعت جریان سیال را که از طریق آن به طور عمده آب و سایر سیالات فرآیند جریان دارد را کنترل می کند.

 این شیرهای کنترل دما قابلیت کنترل  پارامترهای مختلف فرآیند مانند دما، فشار و سطح را نیز دارند.

به طور کلی شیرهای کنترل دما مشابه  کنترل ولو ها  هستندو تفاوت آنها در این است که  کنترل ولو های دما ، دمای فرآیند را در سطح خاصی کنترل می کنند.

این شیرها به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می کنند و برای کنترل دمای سیالات فرآیند استفاده می شوند.

انواع شیرهای کنترل دما

دریچه های کنترل دما بر اساس تعداد پورت ها دسته بندی می شوند. شیر دو طرفه به این معنی است که شیر کنترل دارای دو پورت است. شیر سه طرفه به این معنی است که شیر کنترل دارای سه پورت است.

شیرهای کنترل دما دو نوع هستند:

۱-شیرهای کنترل ترموستاتیک یا شیرهای حسگر داخلی:

شیرهای کنترل ترموستاتیک نوعی شیر هستند که با سنجش داخلی و کنترل دمای سیال فعال می شوند. 

این شیرها بدون هیچ منبع تغذیه خارجی به صورت مستقل عمل می کنند.

این شیرها به تغییرات دما حساس تر هستند.

با تغییر دمای سیال، این ولو ها باعث می‌شوند که دریچه منبسط یا منقبض شود و ساقه شیر را به سمت بالا یا پایین حرکت دهد تا درگاه‌های شیر باز یا بسته شود.

۲-شیرهای کنترل فعال یا شیر های حسگر خارجی:

شیر کنترل فعال بخشی از یک سیستم کامل است.

در این شیر ها  تغییرات دما را از طریق پروب های خارجی حس می کنند.

یک کاوشگر خارجی سیگنالی را برای باز کردن یا بستن پورت‌های شیر از طریق منبع تغذیه خارجی به صفحه کنترل ارسال می‌کند.

این نوع سیستم ها شامل برق، پنوماتیک یا ترکیبی از هر دو به نام شیرهای الکتروپنوماتیک می باشد.

زمانی که نیاز به دقت بالا در کنترل دما در فرآیند دارییم این شیر گزینه مناسب تری است.

اگر شرایط عملیاتی متفاوت باشد، این شیرها امکان تنظیم انعطاف پذیر محدوده دما را فراهم می کنند.

نحوه عملکرد شیر کنترل دما

شیر کنترل دما چگونه کار می کند؟

قبل از اطلاع از عملکرد شیر کنترل دما، درک ساختار شیر مهمترین مفهوم است.

شیر کنترل دما شامل چهار قسمت اصلی است:

  • عنصر تشخیص دما
  • محرک یا سنسور
  • منبع تغذیه
  • کنترل کننده

عنصر تشخیص دما مسئول سنجش سیگنال های دما و ارسال سیگنال الکتریکی یا مکانیکی به محرک است.

محرک این سیگنال را دریافت می کند تا بر روی منبع تغذیه برای تعیین موقعیت شیر ​​عمل کند.

اصل کار سنسور دما:

سنسورهای دما مانند RTD و ترموکوپل بر اساس اصول کار متفاوتی مانند خاصیت انبساط حرارتی پلتیر یا اثر تامسون کار می کنند.

به طور کلی، مواد با افزایش دما منبسط می شوند.

این انبساط حرارتی باعث ایجاد فشار بر روی محرک شیر می شود.

فشار اعمال شده در اثر تنش ایجاد شده موقعیت شیر ​​را برای کنترل سرعت جریان سیال تغییر می دهد.

نحوه عملکرد شیر کنترل دما

دو نوع رایج عملکرد  کنترل دما در ادامه بررسی می کنیم:

۱-مخلوط کردن سیال فرآیند سرد و گرم برای کنترل دمای سیال فرآیند داغ

۲-تبادل حرارت بین سیال فرآیند گرم و سیال فرآیند سرد

مخلوط کردن سیالات فرآیند سرد و گرم:

به عنوان طرح مبدل حرارتی کنترل دما شناخته می شود.

فرآیند انتقال حرارت همراه با اختلاط سیالات فرآیند سیال سرد و گرم صورت می گیرد

سیال گرم از پوسته مبدل حرارتی عبور می کند در حالی که سیال سرد از لوله عبور می کند.

انرژی گرمایی از سیال فرآیند داغ به سیال فرآیند سرد منتقل می شود.

اما دمای هر دو سیال بر این اساس متفاوت بود.

با این حال، دمای افزایش یافته سیال سرد توسط کنترل کننده دما TC مدیریت می شود.

فلسفه کنترل دما:

یک سنسور دما و فرستنده دما در منطقه داغ منطقه فرآیند نصب شده است.

سنسور دما RTD یا T/C درجه گرمی یا سردی سیال یا بدنه فرآیند را تشخیص می دهد.

سیگنال شناسایی شده به عنوان یک متغیر فرآیند از طریق فرستنده دما به کنترل کننده دما منتقل می شود.

هنگامی که دمای فرآیند از نقطه تنظیم SP فراتر می رود، کنترل کننده دما سیگنال دریافتی از فرستنده دما TT را با نقطه تنظیم داده شده مقایسه می کند.

کنترل کننده دما یک سیگنال باز را به TCV برای حداکثر باز شدن آزاد می کند تا سیال فرآیند سرد یا آب به راحتی با سیال فرآیند داغ مخلوط شود تا دمای سیال به حداقل برسد.

تا زمانی که دمای سیال فرآیند داغ افزایش می یابد و بالاتر از SP باقی می ماند، TCV در شرایط باز باقی می ماند تا سیال فرآیند سرد بیشتری با سیال داغ وارد شود تا زمانی که دمای مورد نظر به دست آید.

برنامه های کاربردی مخلوط:

از این شیرها برای اختلاط سیال استفاده می شود

پورت A خروجی مشترک از کولر.

 این یک درگاه سنجش دما است که در آن سیالات سرد و گرم به نسبت صحیح مخلوط می شوند تا دمای مورد نظر به دست آید.

پورت B ورودی سیال بای پس داغ به کولر است

پورت C ورودی سیال سرد از کولر حذف حرارت است.

. برنامه های کاربردی:

هنگامی که از شیرها برای خدمات انحرافی استفاده می شود

پورت A درگاه سنجش دمای ورودی است،

پورت B به خط بای پس کولر متصل می شود

پورت C به کولر متصل است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

محتوا وبسایت قابل کپی شدن نمی باشد.