عملگرهای شیر بر اساس فاکتورهایی مانند تورچ یا گشتاور موردنیاز برای باز کردن شیر به صورت دستی و اتوماتیک انتخاب می‌شوند. برخی از انواع عملگرها شامل هندویل دستی (Manual handwheel)، اهرم دستی (Manual lever)، موتور اللکتریکی، نیوماتیکی، سلنوئیدی، پیستون هیدرولیکی و عملگر خودکار (Self-actuated) می‌شوند. همه اکچویترها به جز هندویل دستی و اهرم با عملگرهای اتوماتیک تطابق‌پذیر می‌باشند.

عملگرهای دستی، عملگرهای متصل به سیستم و عملگرهای چکشی

اکچویترهای دستی توانایی قراردادن شیر در هر حالتی را دارند اما اکچویترهای اتوماتیک این اجازه را نمی‌دهند. متداول‌ترین مدل‌‌ عملگرهای مکانیکی هندویل‌ها هستند. این مدل شامل هندویل‌هایی هستند که به استم متصل می‌شوند، هندویل‌های چکشی (Hammer Handwheels)، و هندویل‌هایی که از طریق گیربکس به استم وصل می‌شوند.

هندویل‌های متصل به استم

همان‌طور که در تصویر نشان داده شده است، هندویل‌ها به استم متصل می‌شوند که تنها مزیت مکانیکی چرخ را به وجود می‌آورد. زمانی که شیرها در معرض دمای عملیات بالا قرار می‌گیرند، بستن شیر عملیات را سخت‌تر می‌کند.

هندویل‌های چکشی

همان‌طوری که در تصویر نشان داده شده است، هندویل چکشی به طورآزادانه در قسمت دندانه‌دار حرکت می‌کند و سپس به Lug های بر روی Secondary Wheel ضربه وارد می‌کند. چرخ ثانویه (Secondary Wheel) به استم متصل می‌شود. با این آرایش، شیر می‌تواند برای مواقعی که آب‌بندی قابل‌قبولی مورد نیاز است هم مورد استفاده قرار گیرد.

گیربکس‌های دستی

چنان‌‎چه از شیرهای دستی کارایی مکانیکی مضاعفی را انتظار داشته باشیم، بونت شیر مانند تصویر زیر به بالای گیربکس دستی (Manually operated gear) متصل می‌شود. یک آچار (Wrench) یا هندویل خاص به یک شفت دارای چرخ‌دنده کوچک (Pinion shaft) ضمیمه می‌شود که به فرد اجازه می‌دهد شیر را باز یا بسته کند. در حالی که بدون وجود گیربکس ممکن است نیاز به دو نفر برای انجام عملیات باشد. به دلیل چرخش‌های متعدد مورد نیاز چرخ‌دنده برای یک دور چرخش استم، ممکن است زمان انجام عملیات (باز و بسته کردن) برای شیرهای بزرگ زمان زیادی ببرد. اگر موتورهای هوا به Pinion shaft متصل شوند زمان انجام عملیات را کاهش می‌دهند.

عملگرهای دارای موتور الکتریکی

موتورهای الکتریکی اجازه عملکرد شیر به سه حالت دستی، نیمه اتوماتیک و اتوماتیک را برای باز و بسته کردن می‌دهند. موتورها معمولاً بیشتر برای عملیات باز و بسته کردن به کار می‌روند، اگرچه آن‌‎ها هم‌چنین می‌توانند موقعیت شیر را برای قرارگیری در هر حالت نیمه‌باز نیز تعیین کنند. (تصویر زیر را مشاهده نمایید)

این موتور غالباً برگشت‌پذیر و دارای سرعت بالا می‌باشد که از طریق اتصال یک Gear train به شفت منجر به کاهش سرعت موتور و در نتیجه افزایش گشتاور استم می‌شود. جهت چرخش موتور جهت حرکت دیسک را مشخص می‌کند. اکچویتر الکتریکی به صورت نیمه‌خودکار هم عمل کند، زمانی که موتور با سیستم کنترلی شروع به کارکردن می‌کند. هندویل، که می‌تواند به یک Gear train متصل شود، امکان عملکرد دستی را فراهم می‌کند. سوییچ‌های محدودکننده (Limit switches) معمولاً به منظور متوقف کردن موتور به صورت اتوماتیک در حالت کاملاً باز یا کاملاً بسته شیر به کار می‌روند. سوییچ‌های محدودکننده هم به صورت فیزیکی با موقعیت دادن به شیر و هم به صورت چرخشی با گشتاور موتور عمل می‌کنند.

عملگرهای نیوماتیکی

اکچویترهای نیوماتیکی همان‌طوری که در تصویر زیر نمایش داده شده‌اند برای عملیات‌‎های خودکار و نیمه‌خودکار استفاده می‌شوند. این عملگرها با فشار هوا که بر دیافراگم یا پیستون متصل به استم اعمال می‌شود سیگنال‌های هوایی را به سمت استم شیر حرکت می‌دهند.

عملگرهای نیوماتیکی معمولاً در شیرهای اختناق برای باز و بسته کردن شیر، جایی که عملکرد سریع مورد نیاز باشد، استفاده می‌شوند. زمانی که فشار هوا باعث بسته شدن شیر و عملکرد فنر باعث باز شدن آن می‌شود، عملگرDirect acting نامیده می‌شود. هم‌چنین زمانی که فشار هوا باعث باز شدن شیر و عملکرد فنر باعث بسته شدن آن می‌شود، عملگر را Reverse acting می‌نامند. Duplex actuator از هر دو طرف دیافراگم هوا را ذخیره می‌کنند. اختلاف فشاری در دو طرف دیافراگم موقعیت استم شیر را تعیین می‌کند. عملکرد اتوماتیک زمانی فراهم می‌شود که سیگنال‌های هوایی به صورت خودکار با جریان برق عمل می‌کنند. عملگر نمیه ‌اتوماتیک از طریق دستی در مدار شیرهای کنترلی هوا انجام می‌گیرد

عملگرهای هیدرولیکی

عملگرهای هیدرولیکی مشابه عملگرهای نیوماتیکی به منظور استفاده در وضعیت اتوماتیک و نیمه‌اتوماتیک برای تعیین موقعیت شیر به کار برده می‌شوند. این اکچویترها از یک پیستون برای تبدیل یک سیگنال فشاری به منظور حرکت استم شیر استفاده می‌کنند. سیالات هیدرولیکی به دو طرف پیستون وارد می‌شوند در حالی که از طرف دیگر تخلیه و یا یا جا‎‌به‌جا می‌شود. آب یا روغن به عنوان سیال هیدرولیکی به کار برده می‌شوند. شیرهای سلنوئیدی معمولاً برای کنترل خودکار سیالات هیدرولیکی به منظور هدایت آن‌ها در جهت باز یا بسته کردن شیر استفاده می‌‍شوند. شیرهای دستی هم‌چنین می‌توانند برای کنترل سیالات هیدرولیک از روش نیمه اتوماتیک بهره ببرند.

این مقاله دارای قسمت دوم نیز می‌باشد…