Průvodce výběrem pneumaticky ovládaného kulového ventilu: Principy fungování, dimenzování pohonu a aplikace ESDV

1. Princip činnosti a mechanismy pohonu aktuátorů

A pneumaticky ovládaný kulový ventilse skládá zčtvrtotáčkový kulový ventiltělo
spářil se spneumatický pohonPohon převádí stlačený vzduch z provozního zařízení (obvykle
4,0–8,0 bar / 60–115 PSI) na mechanický točivý moment, který pohání vřeteno ventilu a kuličku otočením o 90°
k rychlému otevření nebo uzavření dráhy proudění.

1.1 Typy pneumatických pohonů

• Pohony s ozubeným hřebenem a pastorkemDva protilehlé písty s ozubenými tyčemi, které zabírají s centrálním pastorkem.
  Mezi výhody patří kompaktní rozměry, lineární točivý moment, vysoká mechanická účinnost a rychlá odezva.
  Ideálně vhodné pro ventily s malým až středním průměrem (½” až 12″).
• Pohony Scotch YokePoužijte jhový mechanismus, který vytváří nelineární křivku točivého momentu—
  poskytuje maximální točivý moment v obou polohách, a to jak v poloze pro otevření, tak i v poloze pro utěsnění sedla.
  Díky tomu jsou optimální volbou prokulové kohouty s velkým průměrem a čepovou montáží
  (DN150 až DN600+ / třída 150 až třída 2500).

1.2 Dvojčinné vs. pružinové (jednočinné)

Výběr správného režimu činnosti pohonu má přímý vliv na bezpečnost procesu při výpadku přívodu vzduchu:

2. Konstrukce tělesa ventilu a vysoce výkonné uložení

Dlouhodobá spolehlivost pneumatického kulového ventilu závisí nejen na pohonu, ale také na
konstrukce tělesa ventilu a výběr materiálu sedla. Zvažte provozní teplotu, tlak,
korozivní a abrazivní vlastnosti a obsah částic při výběru materiálů.

2.1 Konfigurace tělesa ventilu

• Design plovoucí kouleVhodné pro aplikace DN15–DN100, třída 150–300.
  Tlak proti proudu tlačí kuličku proti sedlu po proudu, čímž se zajistí utěsnění. Jednoduché a cenově výhodné.
• Konstrukce koule upevněné na čepuPožadováno pro vysokotlaké/velkoprůměrné rozvody DN50–DN600, třídy 150–2500.
  Koule je ukotvena horním vřetenem a spodním ložiskem čepu, což snižuje provozní točivý moment až o 50 %.
  a chrání těsnicí povrchy – ideální pro časté automatizované cyklování.
• Balení s živým zatíženímPružné grafitové těsnění s pružinovým pohonem Belleville udržuje
  konzistentní radiální zatížení, kompenzující tepelné cykly a splňujícíAPI 641a
  ISO 15848-1normy pro fugitivní emise.

2.2 Porovnání materiálů sedadel

Pro náročné provozní podmínky zahrnující vysoké teploty, vysoký diferenční tlak nebo média s obsahem pevných látek,
kulové kohouty s kovovým těsněníms žárově nástřikovými nátěry HVOF se důrazně doporučují.

3. Příslušenství pro nouzové vypnutí a řízení ESDV

V petrochemickém průmyslu, v odvětví přepravy plynu a výroby energie se pneumatické kulové kohouty často používají
specifikováno jakoESDV (Nouzové uzavírací ventily)nebo EIV (havarijní uzavírací ventily).
Toto jsou konečné řídicí prvky v rámciBezpečnostní přístrojové systémy (SIS), kde
Rychlost a spolehlivost odezvy přímo ovlivňují bezpečnost zařízení.

Pro vysokorychlostní aplikace ESDV vyžadující uzavření s plným zdvihem0,5–1,0 sekundy,
další komponenty, jako např.rychloodvzdušňovací ventilyapilotní ventily s vysokým průtokem
by měl být specifikován tak, aby se minimalizovala doba odvětrání aktuátoru.

4. Dimenzování aktuátoru, výpočet krouticího momentu a konstrukční normy

Nejdůležitějším krokem při výběru pneumatického pohonu jepřizpůsobení točivého momentu.
Poddimenzování způsobuje zablokování ventilu nebo jeho neúplné uzavření; naddimenzování zvyšuje náklady a zastavuje prostor.
a může vyvíjet nadměrné namáhání na těleso ventilu.

4.1 Vzorec pro dimenzování pohonu

Vybertenejvyššíhodnota mezi těmito třemi složkami točivého momentu jako vaše základní hodnota:

• Točivý moment při vylamování: Maximální točivý moment potřebný k zahájení rotace ze statické polohy.
• Provozní točivý moment: Točivý moment potřebný k udržení rotace po celou dobu zdvihu.
• Utahovací momentTočivý moment potřebný k utěsnění koule proti sedlu v uzavřené poloze.