مبدأ تشغيل صمام الفراشة الهوائي

 صمام الفراشة الهوائي هو صمام ربع دورة يُستخدم لتنظيم أو عزل تدفق السوائل في الأنابيب. يتكون من قرص دائري (يُسمى عادةً "قرص") مُثبّت على ساق، ويدور داخل جسم الصمام. يشير مصطلح "هوائي" إلى آلية التشغيل، التي تستخدم الهواء المضغوط لتشغيل الصمام، مما يتيح التحكم فيه عن بُعد أو آليًا.

يمكن تقسيم صمام الفراشة الهوائي إلى مكونين رئيسيين: المحرك الهوائي وصمام الفراشة.

صمام الفراشة: يتكون من جسم الصمام، والقرص، والساق، والمقعد. يدور القرص حول الساق لفتح الصمام وإغلاقه.

· المحرك الهوائي: يستخدم الهواء المضغوط كمصدر للطاقة، مما يدفع المكبس أو الريشة لإنتاج حركة خطية أو دوارة.

 

المكونات الرئيسية

*صمام الفراشة:

- جسم الصمام: هو الغلاف الذي يحتوي على القرص ويتصل بالأنبوب.

القرص (القرص): صفيحة مسطحة أو مرتفعة قليلاً تتحكم في التدفق. عند الإمساك به موازياً لاتجاه التدفق، ينفتح الصمام، وعند الإمساك به عمودياً، ينغلق.

- الساق: هو القضيب المتصل بالقرص والذي ينقل القوة الدورانية من المحرك.

- الأختام والمقاعد: ضمان إغلاق محكم ومنع التسرب.

*المشغل

- مشغل هوائي: عادةً ما يكون من نوع المكبس أو الحجاب الحاجز، ويُحوّل ضغط الهواء إلى حركة ميكانيكية. يمكن أن يكون ثنائي المفعول (ضغط الهواء للفتح والإغلاق) أو أحادي المفعول (هواء لاتجاه واحد، زنبرك للعودة).

2. مبدأ التشغيل

إن تشغيل صمام الفراشة الهوائي هو في الأساس عملية متسلسلة من "تشغيل الهواء المضغوط"→تشغيل المحرك→دوران القرص للتحكم في التدفق." ببساطة، يتم تحويل الطاقة الهوائية (الهواء المضغوط) إلى حركة ميكانيكية دوارة لتحديد موضع القرص.

 2.1. عملية التشغيل:

- يتم توفير الهواء المضغوط من مصدر خارجي (مثل ضاغط أو نظام تحكم) إلى المحرك الهوائي.

في المشغل ثنائي الفعل، يدخل الهواء من أحد المنافذ لتدوير ساق الصمام باتجاه عقارب الساعة (أي لفتح الصمام)، ويدخل من المنفذ الآخر لتدويره عكس اتجاه عقارب الساعة. هذا يُولّد حركة خطية في المكبس أو الحجاب الحاجز، والتي تُحوَّل إلى دوران بزاوية 90 درجة بواسطة آلية رف وترس أو آلية نير سكوتش.

- في المحرك أحادي الفعل، يدفع ضغط الهواء المكبس ضد الزنبرك لفتح الصمام، ويسمح تحرير الهواء للزنبرك بإغلاقه تلقائيًا (تصميم آمن من الفشل).

 2.2. تشغيل الصمام:

- عندما يقوم المحرك بتدوير ساق الصمام، يدور القرص داخل جسم الصمام.

- الوضع المفتوح: يكون القرص موازيًا لاتجاه التدفق، مما يقلل المقاومة ويسمح بالتدفق الكامل عبر خط الأنابيب. - الوضع المغلق: يدور القرص بزاوية 90 درجة، عموديًا على التدفق، مما يحجب الممر ويغلق المقعد.

- يمكن للموضع المتوسط ​​أن يخنق التدفق، على الرغم من أن صمامات الفراشة أكثر ملاءمة للخدمة المتقطعة أكثر من التنظيم الدقيق بسبب خصائص التدفق غير الخطية.

 2.3. التحكم والتغذية الراجعة:

- يتم عادةً إقران المحرك بصمام الملف اللولبي أو الموضع للتحكم الدقيق عبر الإشارات الكهربائية.

- يمكن أن يوفر المستشعر معلومات حول موضع الصمام لضمان التشغيل الموثوق به في الأنظمة الآلية. 

3. أحادي المفعول ومزدوج المفعول