Поворотный клапан с пневматическим приводом. Как он работает и почему это важно для управления трубопроводом

Когда мы ищем клапаны, сталкивались ли мы также с подобными проблемами: клапаны с дистанционным управлением реагируют медленно или жидкость не полностью отсекается, что приводит к утечкам в производственной линии? Особенно если вам необходимо часто открывать и закрывать трубопроводы-большого диаметра, ручное управление требует много времени-и трудоемко, а при использовании сложных электрических приводов вы можете беспокоиться о проблемах с проводкой на-площадке. Фактически, многие покупатели застряли в одном и том же:-им нужно простое, прямое и быстродействующее решение с использованием источника воздуха. Сегодня мы подробно обсудим основной выбор для этого сценария-клапан-бабочка с пневматическим приводом.

Краткое содержание
В этой статье объясняется, как пневматический привод и дроссельная заслонка работают вместе, что поможет вам понять разницу между двухпозиционным-выключенным и модулирующим типами. Прочитав, вы поймете, почему инженеры по эксплуатации часто указывают размеры 2 дюйма, 3 дюйма, 4 дюйма или 6 дюймов для соответствия средам с различным давлением, а также поймете, какие детали определяют срок службы клапана.

Почему мой план контроля никогда не кажется достаточно решительнымВо многих зарубежных инженерных проектах подача воздуха на объекте- достаточна, но выбран неподходящий привод клапана. Например, в трубопроводах очистки сточных вод или пищевых продуктов и напитков поворот на 90 градусов часто не может быть полностью завершен, что приводит к плохой герметизации диска клапана.

Обычно это не дефект самого клапана, а несоответствие выходного крутящего момента привода фактическому крутящему моменту, требуемому клапаном. Неточная оценка крутящего момента, особенно для моделей среднего-размера, таких как 4-дюймовый дроссельный клапан с пневматическим приводом, может привести к заклиниванию клапана или ускоренному износу уплотнительных поверхностей.

Что такое пневматический привод?
Проще говоря, пневматический привод — это устройство, которое использует сжатый воздух для толкания поршня или диафрагмы, тем самым создавая механическую силу. Он преобразует давление воздуха во вращательное движение, приводя в движение шток клапана. Распространенными типами являются двойного-действия и одинарного-действия. Двойного-действия использует давление воздуха как для открытия, так и для закрытия, тогда как для одинарного-действия для возврата используется пружина, что означает, что клапан автоматически переходит в безопасное положение в случае потери подачи воздуха. Эта конструкция имеет простую конструкцию, меньше точек отказа и больше подходит для частых циклов пуска-остановки по сравнению с электрическими приводами.

Принцип работы дроссельной заслонки с пневматическим приводом
Основная логика действий
Открытие и закрытие дроссельной заслонки достигается поворотом диска на 90 градусов. Когда сжатый воздух поступает на одну сторону цилиндра привода, он толкает поршень, который приводит во вращение выходной вал посредством механизма реечной-и-шестерни или кулисного механизма. Выходной вал соединяется со штоком клапана, который затем вращает диск. Например, с3-дюймовый дроссельный клапан с пневматическим приводомпри давлении воздуха 80 фунтов на квадратный дюйм выходной крутящий момент привода достаточен для поворота диска из полностью закрытого состояния в полностью открытое, мгновенно очищая путь потока с минимальной потерей давления.

Как достигается герметизация?

Уплотнение дроссельной заслонки бывает двух основных типов: мягкое седло и металлическое седло. Мягкое уплотнение седла основано на деформации резинового седла, прижимающегося к диску, что подходит для чистых сред. Уплотнение металлического седла основано на шлифованных металлических поверхностях и подходит для сред с частицами или высоких температур. Плавность хода пневмопривода напрямую влияет на эффект уплотнения. Слишком большая тяга может повредить седло, а недостаточная тяга приведет к плохому-отключению. Например, если6-дюймовый дроссельный клапан с пневматическим приводомПри использовании в системе циркуляционной воды давление подачи воздуха меняется, нестабильный крутящий момент привода может привести к тому, что клапан не закроется полностью, что приведет к внутренней утечке.

Как подобрать размер дроссельной заслонки с пневматическим приводом и привод
Логика выбора для разных размеров
Диаметр трубопровода напрямую определяет размер клапана, а размер привода зависит от давления среды и направления потока. А2-дюймовый дроссельный клапан с пневматическим приводомобычно работает с низким давлением и небольшим расходом, требуя только привода цилиндра небольшого диаметра. Однако в приложениях с высоким-перепадом давления или двунаправленных уплотнениях, например, в 4-дюймовой линии на химическом заводе, необходима более крупная модель привода, чтобы преодолеть силу воздействия среды на диск. Иногда, даже если диаметр клапана небольшой, но среда очень вязкая или содержит твердые частицы, крутящий момент привода необходимо увеличить на один уровень.

Общие решения для сопряжения на-сайте
Многие зарубежные проекты по очистке воды предпочитают дисковые затворы с проушинами или пластинами в сочетании с пневматическими приводами, поскольку они экономят место. Например,3-дюймовый дроссельный клапан с пневматическим приводомиспользуемый на выходе насоса, часто оборудуется коробкой концевых выключателей для передачи информации об открытом/закрытом положении клапана в центральную диспетчерскую. Если объект находится в опасной зоне, пневматические приводы намного безопаснее электрических клапанов, поскольку сами по себе не создают искр.

Кроме того, для модулирующих пневматических дроссельных заслонок требуется позиционер. Они контролируют степень открытия клапана с помощью сигнала 4–20 мА, а не просто просто открывают/закрывают, что делает их подходящими для технологических участков, требующих точного дозирования.

Детали определяют надежность продукта
Обработка поверхности пневматического привода напрямую влияет на его коррозионную стойкость. Анодирование или эпоксидное покрытие делают его более долговечным во влажной среде. Материалом штока клапана предпочтительно является нержавеющая сталь 416 или 17-4PH, а также противовыбросовая конструкция, гарантирующая, что шток не выскочит даже под высоким давлением. Материал уплотнения также должен соответствовать температурному диапазону: EPDM подходит для водоподготовки, а Viton – для химически агрессивных условий. Некоторые производители предоставляют данные испытаний на срок службы в 1 миллион циклов, что является ценной справочной информацией для покупателей во время технических сравнений.

Распространенные неисправности и меры противодействия дисковым затворам с пневматическим приводом
Наиболее частой проблемой является застревание клапана, не позволяющее приводу перемещать его. Это часто вызвано попаданием сварочного шлака или мусора между диском и седлом. Решение состоит в том, чтобы установить фильтр перед клапаном или выбрать эксцентричную конструкцию дроссельной заслонки с усилием сдвига.

Другая распространенная проблема — задержка открытия или закрытия клапана из-за медленного переключения электромагнитного клапана. Проверка линий подачи воздуха на наличие конденсата или мусора, блокирующего пилотное отверстие, обычно решает эту проблему. Пока подаваемый воздух чистый и привод имеет достаточный запас крутящего момента,клапан-бабочка с пневматическим приводомможет стабильно работать в течение многих лет.