تلعب الصمامات اللولبية، باعتبارها مكونًا أساسيًا للتحكم، دورًا حيويًا في آلات ومعدات النقل، والأنظمة الهيدروليكية، والآلات، والطاقة، والسيارات، والآلات الزراعية، وغيرها من المجالات. ويمكن تقسيم الصمامات اللولبية إلى أنواع عديدة وفقًا لمعايير التصنيف المختلفة. وسيتم شرح تصنيف الصمامات اللولبية بالتفصيل أدناه.
1. التصنيف حسب بنية الصمام ومادته
تُصنّف الصمامات اللولبية، وفقًا لبنيتها وموادها المختلفة، إلى ست فئات: صمامات غشائية مباشرة التأثير، وصمامات غشائية متدرجة مباشرة التأثير، وصمامات غشائية تجريبية، وصمامات مكبسية مباشرة التأثير، وصمامات مكبسية متدرجة مباشرة التأثير، وصمامات مكبسية تجريبية. ولكل من هذه البنى خصائصها المميزة، وهي مناسبة لتطبيقات مختلفة في التحكم بالسوائل.
هيكل غشاء يعمل مباشرة: يتميز بهيكل بسيط وسرعة استجابة عالية، وهو مناسب للتحكم في التدفق الصغير والتردد العالي.

هيكل غشاء يعمل بشكل مباشر خطوة بخطوة: يجمع بين مزايا العمل المباشر والطيار، ويمكنه العمل بثبات ضمن نطاق فرق ضغط كبير.

هيكل غشاء التوجيه: يتم التحكم في فتح وإغلاق الصمام الرئيسي من خلال فتحة التوجيه، والتي تتميز بقوة فتح صغيرة وأداء إحكام جيد.

هيكل المكبس ذو التأثير المباشر: يتميز بمساحة تدفق كبيرة ومقاومة عالية للضغط، وهو مناسب للتحكم في التدفق الكبير والضغط العالي.

هيكل مكبس متدرج يعمل مباشرة: فهو يجمع بين مزايا المكبس الذي يعمل مباشرة والتحكم التجريبي، ويمكنه العمل بثبات ضمن نطاق كبير من فرق الضغط والتدفق.

هيكل مكبس التوجيه: يتحكم صمام التوجيه في فتح وإغلاق الصمام الرئيسي، والذي يتميز بقوة فتح صغيرة وموثوقية عالية.

2. التصنيف حسب الوظيفة
إضافةً إلى تصنيفها حسب بنية الصمام ومادته، يمكن أيضاً تصنيف الصمامات اللولبية حسب وظيفتها. تشمل الفئات الوظيفية الشائعة صمامات الملف اللولبي للمياه، وصمامات الملف اللولبي للبخار، وصمامات الملف اللولبي للتبريد.صمامات الملف اللولبي المبردة, صمامات الملف اللولبي للغاز, صمامات الملف اللولبي للحريقصمامات الملف اللولبي للأمونيا، وصمامات الملف اللولبي للغاز، وصمامات الملف اللولبي للسوائل، وصمامات الملف اللولبي الدقيقة، وصمامات الملف اللولبي النبضية. صمامات الملف اللولبي الهيدروليكية، وصمامات الملف اللولبي المفتوحة عادةً، وصمامات الملف اللولبي للزيت، وصمامات الملف اللولبي للتيار المستمر، وصمامات الملف اللولبي عالية الضغط، وصمامات الملف اللولبي المقاومة للانفجار، إلخ.
تُصنّف هذه الصمامات اللولبية وظيفيًا وفقًا لتطبيقاتها وأنواع السوائل التي تستخدمها. فعلى سبيل المثال، تُستخدم صمامات الماء اللولبية للتحكم في سوائل مثل مياه الصنبور ومياه الصرف الصحي؛ بينما تُستخدم صمامات البخار للتحكم في تدفق وضغط البخار؛ أما صمامات التبريد فتُستخدم للتحكم في سوائل أنظمة التبريد. عند اختيار صمام لولبي، يجب اختيار النوع المناسب وفقًا للتطبيق المحدد ونوع السائل لضمان التشغيل السليم والموثوق للجهاز على المدى الطويل.
3. وفقًا لهيكل مسار الهواء لجسم الصمام
وفقًا لهيكل مسار الهواء في جسم الصمام، يمكن تقسيمه إلى صمام ثنائي الاتجاه ذو وضعين، وصمام ثنائي الاتجاه ذو ثلاثة أوضاع، وصمام ثنائي الاتجاه ذو أربعة أوضاع، وصمام ثنائي الاتجاه ذو خمسة أوضاع، وصمام ثلاثي الاتجاه ذو أربعة أوضاع، وما إلى ذلك.
يُطلق على عدد حالات تشغيل الصمام اللولبي اسم "الوضع". على سبيل المثال، يعني الصمام اللولبي ثنائي الوضع الشائع أن قلب الصمام له وضعان قابلان للتحكم، يتوافقان مع حالتي تشغيل وإيقاف مسار الهواء، مفتوح ومغلق. يُطلق على عدد نقاط التوصيل بين الصمام اللولبي والأنبوب اسم "المسار". تشمل الأنواع الشائعة صمامات ثنائية الاتجاه، وثلاثية الاتجاه، ورباعية الاتجاه، وخماسية الاتجاه، وما إلى ذلك. يكمن الاختلاف الهيكلي بين الصمام اللولبي ثنائي الاتجاه والصمام اللولبي ثلاثي الاتجاه في أن الصمام ثلاثي الاتجاه يحتوي على منفذ تصريف بينما لا يحتوي الأول على منفذ تصريف. يؤدي الصمام اللولبي رباعي الاتجاه نفس وظيفة الصمام اللولبي خماسي الاتجاه، حيث يحتوي الأول على منفذ تصريف واحد بينما يحتوي الثاني على منفذين. لا يحتوي الصمام اللولبي ثنائي الاتجاه على منفذ تصريف، ويمكنه فقط قطع تدفق السائل، لذا يمكن استخدامه مباشرة في أنظمة العمليات. يمكن استخدام الصمام اللولبي متعدد الاتجاهات لتغيير اتجاه تدفق السائل، وهو شائع الاستخدام في أنواع مختلفة من المشغلات.
4. وفقًا لعدد ملفات الصمام اللولبي
وفقًا لعدد ملفات الصمام اللولبي، يتم تقسيمها إلى تحكم أحادي الملف اللولبي وتحكم ثنائي الملف اللولبي.
يُطلق على الملف الواحد اسم وحدة تحكم أحادية الملف اللولبي، ويُطلق على الملف المزدوج اسم وحدة تحكم ثنائية الملف اللولبي، وتُعتبر المفاتيح ثنائية الوضع ثنائية الاتجاه، وثنائية الوضع ثلاثية الاتجاه، جميعها مفاتيح أحادية (ملف واحد)، ويمكن استخدام المفاتيح ثنائية الوضع رباعية الاتجاه أو ثنائية الوضع خماسية الاتجاه كوحدة تحكم كهربائية أحادية (ملف واحد).
• يمكن أيضًا التحكم فيه إلكترونيًا بشكل مزدوج (ملف مزدوج)
عند اختيار صمام الملف اللولبي، بالإضافة إلى مراعاة التصنيف، يجب الانتباه إلى بعض المعايير والخصائص المهمة. على سبيل المثال، يجب مراعاة نطاق ضغط السائل، ونطاق درجة الحرارة، والمعايير الكهربائية كالجهد والتيار، فضلاً عن أداء منع التسرب، ومقاومة التآكل، وغيرها. كما يجب تخصيصه وتركيبه وفقًا للاحتياجات الفعلية وخصائص المعدات لتلبية ظروف فرق ضغط السائل والمتطلبات الأخرى.
ما سبق هو مقدمة مفصلة لتصنيف الصمامات اللولبية. آمل أن يكون مرجعًا مفيدًا لكم عند اختيار واستخدام هذه الصمامات.

معرفة أساسية بصمام الملف اللولبي
1. مبدأ عمل الصمام اللولبي
صمام الملف اللولبي هو عنصر تحكم آلي يستخدم مبادئ الكهرومغناطيسية للتحكم في تدفق السوائل. يعتمد مبدأ عمله على جذب وتحرير المغناطيس الكهربائي، ويتحكم في فتح وإغلاق واتجاه تدفق السائل عن طريق تغيير موضع قلب الصمام. عند تنشيط الملف، تتولد قوة كهرومغناطيسية لتحريك قلب الصمام، مما يؤدي إلى تغيير حالة قناة السائل. يتميز مبدأ التحكم الكهرومغناطيسي بالاستجابة السريعة والتحكم الدقيق.
تعمل أنواع مختلفة من الصمامات اللولبية وفق مبادئ مختلفة. فعلى سبيل المثال، تُحرك الصمامات اللولبية ذات التشغيل المباشر قلب الصمام مباشرةً عبر القوة الكهرومغناطيسية؛ بينما تستخدم الصمامات اللولبية ذات التشغيل المباشر التدريجي مزيجًا من صمام توجيهي وصمام رئيسي للتحكم في السوائل ذات الضغط العالي والقطر الكبير؛ أما الصمامات اللولبية التي تعمل بالتوجيه فتستخدم فرق الضغط بين فتحة التوجيه والصمام الرئيسي للتحكم في تدفق السائل. وتتمتع هذه الأنواع المختلفة من الصمامات اللولبية بتطبيقات واسعة النطاق في مجال الأتمتة الصناعية.
2. بنية الصمام اللولبي
يتكون الهيكل الأساسي للصمام اللولبي من جسم الصمام، وقلب الصمام، والملف، والنابض، ومكونات أخرى. يُعد جسم الصمام الجزء الرئيسي من قناة السائل، ويتحمل ضغط السائل ودرجة حرارته. أما قلب الصمام، فهو مكون أساسي يتحكم في فتح وإغلاق قناة السائل، وتحدد حركته فتح وإغلاق القناة. بينما يُولد الملف قوة كهرومغناطيسية، ويتحكم تغير التيار المار عبره في حركة قلب الصمام. أما النابض، فيؤدي دورًا في إعادة ضبط قلب الصمام والحفاظ على استقراره.
يحتوي هيكل الصمام اللولبي أيضًا على بعض المكونات الرئيسية مثل موانع التسرب والمرشحات وما إلى ذلك. يُستخدم مانع التسرب لضمان إحكام الغلق بين جسم الصمام وقلب الصمام لمنع تسرب السوائل؛ ويُستخدم المرشح لتصفية الشوائب الموجودة في السائل وحماية المكونات الداخلية للصمام اللولبي من التلف.
3. واجهة وقطر الصمام اللولبي
يُصمَّم حجم ونوع وصلة الصمام اللولبي وفقًا لاحتياجات خط أنابيب السوائل. تشمل الأحجام الشائعة للوصلات G1/8 وG1/4 وG3/8، وغيرها، وتشمل أنواع الوصلات الخيوط الداخلية والشفاه، وما إلى ذلك. تضمن هذه الأحجام والأنواع اتصالًا سلسًا بين الصمام اللولبي وخط أنابيب السوائل.
يشير القطر إلى قطر قناة السائل داخل الصمام اللولبي، وهو ما يحدد معدل تدفق السائل وفقدان الضغط. يتم اختيار حجم القطر بناءً على خصائص السائل وخصائص خط الأنابيب لضمان انسيابية تدفق السائل داخل الصمام. كما يجب مراعاة حجم جزيئات الشوائب في السائل عند اختيار مسار التدفق لتجنب انسداد القناة.
4. معايير اختيار الصمام اللولبي
عند اختيار الصمام اللولبي، يجب مراعاة خصائص خط الأنابيب أولاً، بما في ذلك حجمه وطريقة توصيله، لضمان سهولة توصيله بنظام الأنابيب الحالي. ثانياً، تُعدّ خصائص السائل، مثل نوعه ودرجة حرارته ولزوجته، من الاعتبارات الأساسية التي تؤثر بشكل مباشر على اختيار المادة المستخدمة وأداء الصمام اللولبي من حيث منع التسرب.
لا يمكن إغفال معايير الضغط والمعايير الكهربائية أيضاً. تشمل معايير الضغط نطاق ضغط التشغيل وتقلبات الضغط، والتي تحدد قدرة تحمل الضغط واستقرار الصمام اللولبي؛ أما المعايير الكهربائية، مثل جهد مصدر الطاقة والتردد، وما إلى ذلك، فيجب أن تتوافق مع ظروف مصدر الطاقة في الموقع لضمان التشغيل الطبيعي للصمام اللولبي.
يعتمد اختيار نمط التشغيل على سيناريو التطبيق المحدد، مثل النوع المفتوح عادةً، أو النوع المغلق عادةً، أو النوع التبديل، وما إلى ذلك. كما يجب مراعاة المتطلبات الخاصة مثل مقاومة الانفجار، ومقاومة التآكل، وما إلى ذلك بشكل كامل أثناء اختيار النموذج لتلبية احتياجات السلامة والاستخدام في بيئات محددة.
دليل اختيار صمام الملف اللولبي
في مجال الأتمتة الصناعية، يُعدّ الصمام اللولبي عنصرًا أساسيًا في التحكم بالسوائل، ويُعتبر اختياره بالغ الأهمية. فالاختيار المناسب يضمن التشغيل المستقر للنظام، بينما قد يؤدي الاختيار غير المناسب إلى تعطل المعدات أو حتى وقوع حوادث. لذا، عند اختيار الصمامات اللولبية، يجب اتباع مبادئ وخطوات محددة، مع مراعاة جميع جوانب الاختيار ذات الصلة.
1. مبادئ الاختيار
تُعدّ السلامة المبدأ الأساسي لاختيار صمامات الملف اللولبي. يجب ضمان عدم تسبب الصمام المُختار في أي ضرر للأفراد أو المعدات أثناء التشغيل. أما الملاءمة فتعني أن يُلبي الصمام متطلبات التحكم في النظام، وأن يكون قادرًا على التحكم الموثوق في فتح وإغلاق الصمام واتجاه تدفق السائل. تتطلب الموثوقية أن تتمتع صمامات الملف اللولبي بعمر خدمة طويل ومعدل أعطال منخفض لتقليل تكاليف الصيانة. أما الاقتصاد فيعني اختيار المنتجات ذات السعر المعقول والأداء العالي قدر الإمكان، مع مراعاة تلبية المتطلبات المذكورة أعلاه.
2. خطوات الاختيار
أولاً، من الضروري توضيح ظروف تشغيل النظام ومتطلباته، بما في ذلك خصائص السائل ودرجة الحرارة والضغط وغيرها من المعايير، بالإضافة إلى طريقة التحكم في النظام وتواتر التشغيل، وما إلى ذلك. ثم، وفقًا لهذه الظروف والمتطلبات، يتم اختيار نوع صمام الملف اللولبي المناسب، مثل الصمام ثنائي الوضع ثلاثي الاتجاهات، أو ثنائي الوضع خماسي الاتجاهات، وما إلى ذلك. بعد ذلك، يتم تحديد مواصفات وأبعاد صمام الملف اللولبي، بما في ذلك حجم الواجهة والقطر، وما إلى ذلك. وأخيرًا، يتم اختيار الوظائف والخيارات الإضافية وفقًا للاحتياجات الفعلية، مثل التشغيل اليدوي، ومقاومة الانفجار، وما إلى ذلك.
3. احتياطات الاختيار
خلال عملية الاختيار، يجب إيلاء اهتمام خاص للجوانب التالية: أولاً، اختيار الوسط والمواد المسببة للتآكل. في حالة الأوساط المسببة للتآكل، يُنصح باختيار صمامات الملف اللولبي المصنوعة من مواد مقاومة للتآكل، مثل الصمامات البلاستيكية أو المصنوعة بالكامل من الفولاذ المقاوم للصدأ. ثانياً، البيئة القابلة للانفجار ومستوى مقاومة الانفجار. في البيئات القابلة للانفجار، يجب اختيار صمامات الملف اللولبي التي تلبي متطلبات مستوى مقاومة الانفجار المناسب. بالإضافة إلى ذلك، يجب مراعاة عوامل أخرى مثل مدى ملاءمة الظروف البيئية وصمامات الملف اللولبي، وتوافق ظروف إمداد الطاقة مع صمامات الملف اللولبي، وموثوقية التشغيل وحماية المواقع المهمة، فضلاً عن جودة العلامة التجارية وخدمات ما بعد البيع. فقط من خلال دراسة هذه العوامل بشكل شامل يمكننا اختيار صمام ملف لولبي آمن واقتصادي في آن واحد.