مناقشة موجزة حول مبدأ عمل واستخدام أجهزة تحديد موضع الصمامات

إذا قمت بجولة حول ورشة المصنع الكيميائي، فسترى بالتأكيد بعض الأنابيب المجهزة بصمامات ذات رؤوس مستديرة، وهي صمامات تنظيمية.

صمام تنظيم الحجاب الحاجز الهوائي

يمكنك معرفة بعض المعلومات عن صمام التنظيم من اسمه. فكلمة "تنظيم" تعني أن نطاق ضبطه قابل للتعديل بشكل عشوائي بين 0 و100%.

سيلاحظ المستخدمون المدققون وجود جهاز معلق أسفل رأس كل صمام تنظيم. ويعرف من لديه خبرة في هذا المجال أن هذا الجهاز هو جوهر صمام التنظيم، وهو جهاز تحديد موضع الصمام. ومن خلال هذا الجهاز، يمكن ضبط كمية الهواء الداخل إلى الرأس (الطبقة الهوائية) والتحكم بدقة في موضع الصمام.

تتضمن أجهزة تحديد موضع الصمامات أجهزة تحديد الموضع الذكية وأجهزة تحديد الموضع الميكانيكية. سنتناول اليوم جهاز تحديد الموضع الميكانيكي، وهو نفسه الجهاز الموضح في الصورة.

مبدأ عمل جهاز تحديد موضع الصمام الهوائي الميكانيكي

مخطط هيكلي لموضع الصمام

توضح الصورة بشكل أساسي مكونات جهاز تحديد موضع الصمام الهوائي الميكانيكي واحدًا تلو الآخر. الخطوة التالية هي معرفة كيفية عمله.

مصدر الهواء هو الهواء المضغوط من محطة ضاغط الهواء. يوجد صمام تخفيض ضغط مزود بفلتر هواء أمام مدخل مصدر الهواء في جهاز تحديد موضع الصمام لتنقية الهواء المضغوط. يدخل الهواء من مخرج صمام تخفيض الضغط إلى جهاز تحديد موضع الصمام. تُحدد كمية الهواء الداخلة إلى رأس غشاء الصمام وفقًا لإشارة خرج وحدة التحكم.

تتراوح شدة الإشارة الكهربائية الخارجة من وحدة التحكم بين 4 و20 مللي أمبير، بينما تتراوح شدة الإشارة الهوائية بين 20 و100 كيلو باسكال. ويتم تحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة هوائية عبر محول كهربائي.

عندما تُحوّل الإشارة الكهربائية الصادرة من وحدة التحكم إلى إشارة غازية مقابلة، تُطبّق هذه الإشارة على المنفاخ. يتحرك الذراع 2 حول نقطة الارتكاز، ويتحرك الجزء السفلي منه إلى اليمين مقتربًا من الفوهة. يزداد ضغط الهواء الخلفي للفوهة، وبعد تضخيمه بواسطة مُضخّم الهواء المضغوط (المُكوّن الذي يحمل رمز أصغر من في الصورة)، يُرسل جزء من مصدر الهواء إلى حجرة الهواء في غشاء الصمام الهوائي. يسحب ساق الصمام قلب الصمام إلى الأسفل، ويفتح الصمام تدريجيًا تلقائيًا. في هذه اللحظة، يتحرك قضيب التغذية الراجعة (قضيب التأرجح في الصورة) المتصل بساق الصمام إلى الأسفل حول نقطة الارتكاز، مما يؤدي إلى تحرك الطرف الأمامي للعمود إلى الأسفل. يدور الكامة اللامركزية المتصلة به عكس اتجاه عقارب الساعة، بينما يدور البكرة في اتجاه عقارب الساعة ويتحرك إلى اليسار، مما يؤدي إلى شد زنبرك التغذية الراجعة. بما أن الجزء السفلي من زنبرك التغذية الراجعة يمدد الرافعة 2 ويتحرك إلى اليسار، فإنه سيصل إلى توازن القوة مع ضغط الإشارة المؤثر على المنفاخ، لذلك يتم تثبيت الصمام في موضع معين ولا يتحرك.

من خلال المقدمة السابقة، يفترض أن تكون قد اكتسبت فهمًا أساسيًا لمحدد موضع الصمام الميكانيكي. عند توفر الفرصة، يُنصح بتفكيكه مرة واحدة أثناء تشغيله، والتعرف على موضع كل جزء من أجزاء محدد الموضع واسمه. بهذا نختتم حديثنا الموجز عن الصمامات الميكانيكية. سننتقل الآن إلى توسيع معرفتنا لنكتسب فهمًا أعمق لصمامات التنظيم.

توسيع المعرفة

توسيع المعرفة 1

صمام تنظيم الضغط الهوائي ذو الغشاء الظاهر في الصورة هو من النوع المغلق بالهواء. يتساءل البعض: لماذا؟

أولاً، انظر إلى اتجاه مدخل الهواء للحجاب الحاجز الديناميكي الهوائي، وهو تأثير إيجابي.

ثانيًا، انظر إلى اتجاه تركيب قلب الصمام، وهو الاتجاه الموجب.

مصدر تهوية حجرة الهواء في صمام غشائي هوائي: يضغط الغشاء على النوابض الستة المغطاة به، مما يدفع ساق الصمام إلى الأسفل. يتصل ساق الصمام بقلب الصمام، المثبت في الأمام، لذا فإن مصدر الهواء هو ما يحرك الصمام إلى وضع الإيقاف. لذلك، يُسمى هذا الصمام بصمام إغلاق هوائي. أما في حالة الفتح التلقائي، فعند انقطاع إمداد الهواء نتيجةً لأعمال البناء أو تآكل أنبوب الهواء، يُعاد ضبط الصمام بفعل قوة رد فعل النابض، ويعود إلى وضع الفتح الكامل.

كيفية استخدام صمام إغلاق الهواء؟

تُراعى طريقة الاستخدام من منظور السلامة، وهذا شرط أساسي لاختيار تشغيل المكيف أو إيقافه.

على سبيل المثال: يجب إغلاق صمام التحكم في تدفق المياه في أسطوانة البخار، وهي أحد المكونات الأساسية للغلاية، بإحكام لمنع تسرب الهواء. لماذا؟ لأنه في حال انقطاع مصدر الغاز أو التيار الكهربائي فجأة، سيستمر الفرن في الاحتراق بشدة، مما يؤدي إلى تسخين الماء في الأسطوانة بشكل مستمر. إذا تم استخدام الغاز لفتح صمام التحكم، ثم انقطع التيار الكهربائي، فسيُغلق الصمام تلقائيًا، وستحترق الأسطوانة في غضون دقائق دون ماء (احتراق جاف). وهذا أمر بالغ الخطورة. من المستحيل معالجة عطل صمام التحكم بسرعة، مما سيؤدي إلى إيقاف تشغيل الفرن. الحوادث واردة. لذلك، لتجنب الاحتراق الجاف أو حتى إيقاف تشغيل الفرن، يجب استخدام صمام إغلاق الغاز. على الرغم من انقطاع التيار الكهربائي وبقاء صمام التحكم مفتوحًا بالكامل، إلا أن الماء سيستمر في التدفق إلى أسطوانة البخار، ولن يتسبب ذلك في احتراق جاف. سيبقى هناك متسع من الوقت لمعالجة عطل صمام التحكم، ولن يتم إيقاف تشغيل الفرن مباشرةً لمعالجة المشكلة.

من خلال الأمثلة المذكورة أعلاه، يجب أن يكون لديك الآن فهم أولي لكيفية اختيار صمامات التحكم في فتح الهواء وصمامات التحكم في إغلاق الهواء!

توسيع المعرفة 2

هذه المعرفة البسيطة تتعلق بالتغيرات في الآثار الإيجابية والسلبية لجهاز تحديد المواقع.

صمام التنظيم الموضح في الشكل يعمل بشكل إيجابي. يحتوي الكامة اللامركزية على جانبين AB، حيث يمثل A الجانب الأمامي وB الجانب الخلفي. في هذه الحالة، يكون الجانب A متجهًا للخارج، وتحريك الجانب B للخارج يُعد رد فعل. لذا، فإن تغيير اتجاه A في الصورة إلى اتجاه B يُعد آلية ميكانيكية لتحديد موضع الصمام.

الصورة المعروضة هي لجهاز تحديد موضع صمام ذي استجابة موجبة، وإشارة خرج وحدة التحكم تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير. عند 4 مللي أمبير، تكون إشارة الهواء المقابلة 20 كيلو باسكال، ويكون صمام التنظيم مفتوحًا بالكامل. وعند 20 مللي أمبير، تكون إشارة الهواء المقابلة 100 كيلو باسكال، ويكون صمام التنظيم مغلقًا بالكامل.

تتميز أجهزة تحديد موضع الصمامات الميكانيكية بمزايا وعيوب.

المزايا: تحكم دقيق.

العيوب: بسبب التحكم الهوائي، إذا كان من المقرر إعادة إرسال إشارة الموضع إلى غرفة التحكم المركزية، فسيلزم وجود جهاز تحويل كهربائي إضافي.

توسيع المعرفة ثلاثة

الأمور المتعلقة بالأعطال اليومية.

تُعدّ الأعطال أثناء عملية الإنتاج أمرًا طبيعيًا وجزءًا لا يتجزأ منها. ولكن للحفاظ على الجودة والسلامة والكمية، يجب معالجة المشكلات في الوقت المناسب. هذه هي قيمة البقاء في الشركة. لذلك، سنناقش بإيجاز بعض ظواهر الأعطال التي قد نواجهها:

1. مخرج جهاز تحديد موضع الصمام يشبه السلحفاة.

لا تفتح الغطاء الأمامي لمحدد موضع الصمام؛ استمع إلى الصوت للتأكد من عدم وجود تشققات في أنبوب مصدر الهواء تُسبب تسريبًا. يُمكنك التحقق من ذلك بالعين المجردة. واستمع أيضًا إلى أي صوت تسريب من حجرة مدخل الهواء.

افتح الغطاء الأمامي لموضع الصمام؛ 1. هل الفتحة الثابتة مسدودة؟ 2. تحقق من موضع الحاجز؛ 3. تحقق من مرونة زنبرك التغذية الراجعة؛ 4. فك الصمام المربع وتحقق من الحجاب الحاجز.

2. مخرج جهاز تحديد موضع الصمام هو ثقب

1. تحقق مما إذا كان ضغط مصدر الهواء ضمن النطاق المحدد وما إذا كان قضيب التغذية الراجعة قد سقط. هذه هي أبسط خطوة.

2. تحقق مما إذا كانت أسلاك خط الإشارة صحيحة (عادةً ما يتم تجاهل المشاكل التي تظهر لاحقًا).

3. هل يوجد أي شيء عالق بين الملف والمحرك؟

4. تحقق مما إذا كان وضع الفوهة والحاجز مناسبًا.

5. تحقق من حالة ملف المكون الكهرومغناطيسي

6. تحقق مما إذا كان وضع ضبط زنبرك التوازن مناسبًا

ثم، يتم إدخال إشارة، لكن ضغط الخرج لا يتغير، أو يكون هناك خرج لكنه لا يصل إلى القيمة القصوى، وما إلى ذلك. هذه الأعطال تحدث أيضًا في الأعطال اليومية ولن يتم مناقشتها هنا.

توسيع المعرفة أربعة

ضبط شوط صمام التنظيم

أثناء عملية الإنتاج، يؤدي استخدام صمام التنظيم لفترة طويلة إلى عدم دقة في حركة الصمام. وبشكل عام، يكون هناك دائمًا خطأ كبير عند محاولة فتحه في وضع معين.

يتراوح مدى الحركة بين 0 و100%، اختر نقطة الضبط القصوى، وهي 0، 25، 50، 75، و100، معبرًا عنها جميعًا كنسب مئوية. خاصةً بالنسبة لمحددات موضع الصمامات الميكانيكية، عند الضبط، من الضروري معرفة موضعَي المكونين اليدويين داخل المحدد، وهما موضع الصفر ومدى الضبط.

إذا أخذنا صمام تنظيم فتح الهواء كمثال، فقم بضبطه.

الخطوة 1: عند نقطة الضبط الصفري، تُخرج غرفة التحكم أو مولد الإشارة تيارًا مقداره 4 مللي أمبير. يجب أن يكون صمام التنظيم مغلقًا تمامًا. إذا تعذر إغلاقه تمامًا، فقم بإجراء الضبط الصفري. بعد إتمام الضبط الصفري، اضبط نقطة 50% مباشرةً، واضبط نطاق الفتح وفقًا لذلك. في الوقت نفسه، تأكد من أن قضيب التغذية الراجعة وساق الصمام في وضع رأسي. بعد إتمام الضبط، اضبط نقطة 100%. بعد إتمام الضبط، كرر الضبط من النقاط الخمس بين 0 و100% حتى يصبح الفتح دقيقًا.

خلاصة القول؛ من المُحدِّد الميكانيكي إلى المُحدِّد الذكي. من منظور علمي وتقني، ساهم التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا في تقليل الجهد المبذول من قِبل فنيي الصيانة الميدانيين. شخصيًا، أعتقد أن المُحدِّد الميكانيكي هو الخيار الأمثل لمن يرغب في صقل مهاراته العملية واكتساب المزيد من الخبرة، وخاصةً للمبتدئين في مجال الأجهزة. ببساطة، يستطيع المُحدِّد الذكي فهم بعض الكلمات في الدليل، ويكفي تحريك أصابعك فقط ليقوم بضبط كل شيء تلقائيًا، بدءًا من ضبط نقطة الصفر وصولًا إلى ضبط المدى. ما عليك سوى الانتظار حتى ينتهي من عمله ويُنهي عمله، ثم انصرف. أما بالنسبة للمُحدِّد الميكانيكي، فيتطلب الأمر فكّ العديد من أجزائه وإصلاحها وإعادة تركيبها بنفسك. هذا سيُحسِّن بلا شك من مهاراتك العملية، وسيُثير إعجابك أكثر ببنيته الداخلية.

بغض النظر عما إذا كان النظام ذكيًا أم لا، فإنه يلعب دورًا محوريًا في عملية الإنتاج الآلية بأكملها. وبمجرد أن يتعطل، يصبح من المستحيل تعديله، وتصبح السيطرة الآلية بلا جدوى.