ما هو الصمام اللولبي؟
ما هو الصمام اللولبي؟
الصمامات اللولبية هي صمامات تعمل مغناطيسيًا. تُسمى أحيانًا بالصمامات الكهروميكانيكية. يشير الجزء الكهربائي إلى الملف اللولبي. الملف اللولبي عبارة عن ملف أسطواني من الأسلاك، عند تنشيطه، يُنتج مجالًا مغناطيسيًا. يُستخدم هذا المجال المغناطيسي لتحريك المكبس الحديدي، الذي يُغلق (أو يفتح) الصمام بشكل مباشر أو غير مباشر.
توجد عدة تصنيفات مختلفة للصمامات اللولبية، بناءً على عدة معايير. أولها يعتمد على آلية التشغيل:
التشغيل المباشر - تستخدم الصمامات اللولبية ذات التشغيل المباشر المكبس لإغلاق الفتحة (الفتحة الصغيرة) مباشرةً.
تُستخدم الصمامات الصغيرة بشكل شبه حصري، لأن الصمامات الكبيرة ذات التشغيل المباشر تتطلب ملفًا لولبيًا كبيرًا جدًا. وتكون هذه الملفات اللولبية باهظة الثمن، لذا تُستخدم بدلاً منها صمامات الملف اللولبي التي تعمل بنظام التحكم التجريبي. الصمامات التي تعمل بنظام التحكم التجريبي: تستخدم هذه الصمامات ضغط السائل لإغلاق الفتحة بإحكام. وهذا يسمح بفتحة أكبر دون الحاجة إلى ملف لولبي كبير. النوع الثاني من التصنيف يعتمد على حالة سكون الصمام: الصمامات المغلقة عادةً (N.C.): تكون هذه الصمامات مغلقة عندما تكون في حالة سكون (غير مُشغّلة). هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من الصمامات.مفتوح عادةً (N.O.) - تكون الصمامات مفتوحة عادةً عندما تكون في حالة سكون (بدون طاقة).
أخيرًا، يمكن أيضًا تصنيف الصمامات حسب اتجاه تدفق المادة:
أحادي الاتجاه - يجب أن تتدفق المادة في الاتجاه المحدد، والذي يُشار إليه عادةً بسهم.
ثنائي الاتجاه - يمكن أن يحدث تدفق المادة في أي من الاتجاهين.
يوضح الشكل 1.1 صمامًا نموذجيًا يعمل مباشرةً.
يتكون الصمام من جزأين رئيسيين. الهيكل المعدني، الذي يحتوي على وصلات أنثوية ملولبة، مصنوع من قطعتين نحاسيتين تُشكلان مانع تسرب مع حشية. تُعد مادة الحشية العامل الأساسي في تحديد الاستخدامات الممكنة للصمام. لا يُمكن استخدام الحشيات المصنوعة من مطاط النتريل بوتادين (NBR) مع المنتجات البتروكيماوية، بينما تُعد الحشيات المصنوعة من الفيتون (VITON) آمنة لجميع الاستخدامات. الجزء الثاني من الصمام هو المسؤول عن الفتح والإغلاق. يحتوي الغلاف الأسود على الملف اللولبي الذي يُولّد، عند تنشيطه، مجالًا مغناطيسيًا. يؤثر هذا المجال المغناطيسي على مكبس حديدي يفتح بدوره فتحة صغيرة. في الصمامات ذات التشغيل المباشر، تُعد هذه الفتحة هي الفتحة الرئيسية. أما في الصمامات ذات التشغيل التجريبي، فتُحرر الفتحة الصغيرة الضغط من السائل الموجود على الحشية فقط. عند تحرير الضغط، تتحرك الحشية بحرية، مما يؤدي إلى فتح الفتحة الأكبر. تحتاج الصمامات التي تعمل بنظام التحكم التجريبي إلى ضغط لتعمل بكفاءة. كما ذُكر سابقًا، يمكن زيادة الحجم الفعال للصمام اللولبي عن طريق التشغيل التجريبي أو المؤازر. الصمامات التي تعمل بنظام المؤازر أحادية الاتجاه، حيث أن ضغطي الدخول والخروج أساسيان لتشغيل الصمام. وفقًا للشكل 1.3، توجد ثقوب صغيرة في غشاء المؤازر. إليك كيفية عملها.عند إغلاق الصمام، يتسرب السائل عبر فتحات الغشاء (الشكلان 1.3 و1.4)، ويؤثر ضغط المدخل على الغشاء، مما يبقيه في وضع الإغلاق. وهذا يعني أنه كلما زاد ضغط المدخل، زادت قوة الإغلاق.
لا ينطبق هذا على الصمامات ذات التشغيل المباشر.
عندما يكون الصمام في وضع الفتح (بالنسبة للصمامات المغلقة عادةً، فهذا يعني أنها مُشغّلة)، يتحرك مكبس صغير فقط ضد ضغط المدخل، وليس الغشاء بأكمله، مما يؤدي إلى تسرب السائل الذي كان يدفع الغشاء للخارج عبر الفتحة الصغيرة (انظر الصورة 1.2). يقلل هذا الإجراء الضغط المؤثر على الغشاء، وفي النهاية يمتلك الملف الطاقة اللازمة لفتح الفتحة بالكامل.
وأخيرًا، تُصنّف الصمامات اللولبية حسب نوع سنّ لولب الأنابيب.
لذا، فإن صمام الملف اللولبي ¾ بوصة يكون عادةً مزودًا بخيوط NPT بطول ¾ بوصة. توجد معايير أخرى مستخدمة في أنحاء أخرى من العالم، ولكن نظرًا لأن NPT هو المعيار في الولايات المتحدة، فهو المعيار المفترض للصمامات المعروضة للبيع في الولايات المتحدة الأمريكية. تستخدم علامتنا التجارية، U.S. Solid، خيوط NPT بشكل حصري تقريبًا، وسنوضح بوضوح متى يتم استخدام أي نوع آخر من الخيوط. تُعد صمامات الملف اللولبي قطعة هندسية رائعة. تُستخدم في السيارات وأنظمة الري وعشرات التطبيقات الأخرى. كما أن بساطتها وفعاليتها من حيث التكلفة تجعلها منتجًا رائعًا لهواة الأعمال اليدوية. سنقدم قريبًا أمثلة واستخدامات لصمامات الملف اللولبي في العالم الحقيقي! تابعوا مدونتنا في الأيام القادمة.