Технические принципы работы - Пневматические клапаны при дифференциале давления и координации деталей

1.Что такое пневматический клапан?

Пневматический клапан - это устройство, которое использует сжатый воздух для приведения в действие (открытия, закрытия или пропорционального управления потоком через) клапан. Основные компоненты включают корпус клапана, шток клапана, трим (например, шаровой, дисковый, пробковый), уплотнения и пневматический привод. Сжатый воздух воздействует на поршень или диафрагму внутри привода, создавая линейное или вращательное движение для позиционирования запорного элемента. Благодаря своим преимуществам, таким как быстрое срабатывание, простота автоматизации и надежная работа, пневматические клапаны широко используются в критически важных отраслях, таких как химическая переработка, нефтегазовая промышленность, выработка электроэнергии и природный газ, где они играют жизненно важную роль в сложном управлении технологическими процессами.

2. Анализ принципа работы

Работа пневматического клапана начинается с блока подготовки воздуха (обычно фильтры, регуляторы и компрессоры), который забирает окружающий воздух, удаляет примеси/влагу и нагнетает его в сжатый воздух. Этот воздух распределяется по трубопроводам к пневматическим приводам (диафрагменного типа для линейного движения, поршневого типа для приложений с большой силой/ходом).
Например: Когда воздух попадает в камеру диафрагменного привода, диафрагма упруго деформируется под давлением, смещая шток клапана. Шток механически передает это движение для позиционирования трим (например, пробки, шара или диска), тем самым открывая, закрывая или модулируя поток через корпус клапана.

Нормально открытые (НО) пневматические клапаны:

Состояние по умолчанию: Сила пружины удерживает запорный элемент (например, пробку) открытым, обеспечивая бесперебойный поток жидкости.

При срабатывании: Когда управляющий сигнал (например, включение электромагнитного клапана) подает давление воздуха на привод, поршень/диафрагма преодолевает силу пружины, приводя шток в движение, чтобы переместить запорный элемент в закрытое положение и перекрыть поток.

Нормально закрытые (НЗ) пневматические клапаны:

Состояние по умолчанию: Сила пружины удерживает запорный элемент в закрытом положении, блокируя поток.

При срабатывании: Давление воздуха, приложенное к приводу, сжимает пружину, втягивая шток, чтобы открыть запорный элемент и разрешить поток.

Принцип работы поршневых пневматических приводов аналогично основан на дифференциальном давлении воздуха через поршень. Когда сжатый воздух подается на одну сторону камеры поршня, он создает линейную силу для приведения в движение штока поршня. Это движение механически передается через шток клапана для позиционирования запорного элемента (например, пробки, шара или диска). Поршневые приводы обеспечивают более высокую выходную тягу, чем диафрагменные типы, что делает их идеальными для клапанов большого диаметра и применений с высоким давлением, где требуется большая сила приведения в действие.

3. реализация функции регулировки

Некоторые пневматические клапаны включают в себя возможности регулирования потока помимо базового управления включением/выключением. Это достигается за счет специальных конструкций запорных элементов, таких как шары с V-образным портом или эксцентриковые роторные пробки.

Работа шара с V-образным портом:
Вращение шара изменяет площадь V-образного отверстия между шаром и седлом. Когда шар вращается от 0° до 90°:

Фаза открытия: Угол вращения площади потока → Скорость потока увеличивается

Фаза закрытия: Площадь потока (90° - угол вращения) → Скорость потока уменьшается

Механизм управления:
Точное регулирование требует:

Система позиционирования: Позиционер клапана преобразует управляющие сигналы (4-20 мА/пневматические) в точную модуляцию давления воздуха.

Реакция привода: Модулированное давление воздуха приводит в действие привод для достижения целевого угла поворота.

Характеристика потока: Разработанный профиль V-образного порта обеспечивает линейные/равнопроцентные характеристики потока.

Полное понимание пневматических клапанов принципов работы и эксплуатационных характеристик – включая быстрое срабатывание, точное управление потоком и отказоустойчивость – позволяет инженерам:

Оптимизировать параметры процесса (например, время отклика, заданные значения давления).

Повысить эффективность производства за счет сокращения времени цикла.

Снизить эксплуатационные расходы за счет минимизации потребления энергии и времени простоя на техническое обслуживание.

Обеспечить стабильность производственной цепочки с надежным отключением и контролем утечек, соответствующим продуктовым стандартам.

> Wuhan Grat Control Valve CO.,LTD <