Pneumaatiline ajamiventiil: tööpõhimõtted, tüübid

Tööstusautomaatika süsteemidesPneumaatiline ajamiventiilon vedelike juhtimise oluline komponent, pakkudes tõhusust, töökindlust ja ohutust sellistes sektorites nagu nafta ja gaas, keemiline töötlemine, energia tootmine ja veetöötlus. See üksikasjalik juhend selgitab pneumaatiliste täiturventiilide põhitõdesid, aidates spetsialistidel ja ostjatel kiiresti olulist teavet omandada.

Mis on pneumaatilised ajamiventiilid?

Pneumaatilised ajamiventiilid, mida sageli nimetatakse lihtsalt pneumaatilisteks ventiilideks, on suruõhuga töötavad automaatsed vedeliku reguleerimise seadmed. Need kasutavad pneumaatilist ajamit ventiili avamiseks, sulgemiseks või töö moduleerimiseks, võimaldades gaaside, vedelike ja auru voolu, rõhu ja temperatuuri täpset juhtimist torujuhtmetes. Võrreldes traditsiooniliste ventiilidega pakub pneumaatiline ajamventiil kiiremat reageerimisaega, vaevata töötamist ja kaugjuhtimisvõimalusi, mistõttu sobivad need ideaalselt karmidesse keskkondadesse, kõrgsageduslikuks kasutamiseks ja automatiseeritud süsteemidesse, mis vajavad minimaalset inimese sekkumist.

Kuidas pneumaatilised ajamiventiilid töötavad

Pneumaatilised täiturventiilid töötavad põhimõttel "õhurõhk ajab mehaanilist tegevust". Protsess hõlmab kolme põhietappi:

1. Signaali vastuvõtt:Juhtimissüsteem (nt PLC või DCS) saadab pneumaatilise signaali (tavaliselt 0,2–1,0 MPa) õhuvoolikute kaudu ajamile.
2. Võimsuse muundamine:Täiturmehhanismi kolb või membraan muudab suruõhu energia mehaaniliseks jõuks.
3. Ventiili töö:See jõud paneb klapi südamiku (nt kuuli, ketta või värava) pöörlema ​​või liikuma lineaarselt, reguleerides voolu või sulgedes keskkonna.
   Paljudel pneumaatilistel täiturventiilidel on vedrutagastusmehhanismid, mis lähtestavad ventiili õhuvarustuse rikke korral automaatselt ohutusse asendisse (täielikult avatud või suletud), suurendades süsteemi ohutust.

Pneumaatiliste ajamiventiilide peamised komponendid

Pneumaatilised ajamiventiilidkoosneb kolmest põhikomponendist, mis toimivad koos, et tagada tõhus vedeliku juhtimine.

Pneumaatiline ajam

Täiturmehhanism on pneumaatilise täiturventiili jõuallikas, mis muudab õhurõhu mehaaniliseks liikumiseks. Levinumad tüübid on järgmised:

• Kolviajamid:Suure pöördemomendi saavutamiseks kasutage silinder-kolb konstruktsiooni, mis sobib suure läbimõõduga ja kõrgsurve rakenduste jaoks. Saadaval kahetoimelise (mõlemas suunas õhuga käitatav) või ühetoimelise (vedrutagastusega) mudelina.

• Membraanajamid:Lihtsa konstruktsiooni ja korrosioonikindluse tagamiseks on kummist membraan ideaalne madala kuni keskmise rõhu ja väikese suurusega ventiilide jaoks.

• Šoti ja ikke:Pneumaatilised ajamid tagavad täpse 90-kraadise pöörde, mis teeb neist ideaalse ajamilahenduse kuul-, liblik- ja korkventiilide kiireks sisse-/väljalülitamiseks või reguleeritud doseerimise juhtimiseks.

• Hammasratas ja hammasratas:Neid kahe kolviga käitatavaid pneumaatilisi ajameid pakutakse nii kahe- kui ka ühetoimelise (vedrutagastusega) konfiguratsioonina. Need pakuvad usaldusväärset jõudu lineaarsete ja pöördventiilide juhtimiseks.

Peamised parameetrid hõlmavad väljundmomenti, töökiirust ja rõhuvahemikku, mis peavad vastama klapi spetsifikatsioonidele ja töövajadustele.

Ventiili korpus

Ventiil on otseühenduses keskkonnaga ja reguleerib selle voolu. Olulised osad on järgmised:

• Ventiili korpus:Peamine korpus, mis talub rõhku ja sisaldab keskkonda; materjalid (nt süsinikteras, roostevaba teras) valitakse vedeliku omaduste põhjal.
• Ventiili südamik ja istmeosa:Need komponendid töötavad koos voolu reguleerimiseks, muutes nendevahelist pilu, mis nõuab suurt täpsust, kulumiskindlust ja korrosioonitaluvust.
• Vars:Ühendab ajami klapi südamikuga, edastades jõudu, säilitades samal ajal jäikuse ja lekkekindlad tihendid.

Pneumaatilised tarvikud

Lisatarvikud parandavad pneumaatiliste täiturventiilide juhtimise täpsust ja tööstabiilsust:

• Positsioneerija:Teisendab elektrilised signaalid (nt 4–20 mA) täpseteks õhurõhu signaalideks ventiili täpseks positsioneerimiseks.
• Filtri regulaator:Eemaldab suruõhust lisandid ja niiskuse, stabiliseerides samal ajal rõhku.
• Solenoidventiil:Võimaldab kaugjuhtimist sisse/välja lülitamiseks elektriliste signaalide abil.
• Piirlüliti:Annab tagasisidet klapi asendi kohta süsteemi jälgimiseks.
• Õhuvõimendi:Võimendab õhusignaale, et kiirendada ajami reageerimist suurtes ventiilides.

Pneumaatiliste ajamiventiilide klassifikatsioon

Pneumaatilised ajamiventiilidliigitatakse disaini, funktsiooni ja rakenduse järgi:

Pneumaatilised ajami kuulventiilid

Voolu juhtimiseks kasutage pöörlevat kuuli. Eelised: suurepärane tihendus (lekke puudumine), väike voolutakistus, kiire töö ja kompaktne suurus. Tüüpide hulka kuuluvad ujuva ja fikseeritud kuuliga konstruktsioonid, mida kasutatakse laialdaselt nafta-, keemia- ja veetöötlustööstuses.

Pneumaatilised ajami liblikventiilid

Varustatud pöörleva kettaga, mis reguleerib vooluhulka. Eelised: Lihtne konstruktsioon, kerge, kulutõhus ja sobib suurte läbimõõtude jaoks. Levinud veesüsteemides, ventilatsiooni- ja kütte-, ventilatsiooni- ja kliimaseadmetes. Tihendusvõimaluste hulka kuuluvad pehmed tihendid (kummist) madala rõhu ja kõvad tihendid (metallist) kõrgete temperatuuride jaoks.

Pneumaatilised ajamiventiilid

Kasutage vertikaalselt avatavat ja sulguvat väravat. Plussid: tihe tihend, minimaalne voolutakistus täielikult avatud olekus ja kõrge rõhu/temperatuuri taluvus. Ideaalne aurutorustike ja toornafta transportimiseks, kuid aeglasem töös.

Pneumaatilised ajami gloobusventiilid

Täpse voolu reguleerimiseks kasutage korgi või nõela tüüpi südamikku. Tugevused: täpne juhtimine, usaldusväärne tihendus ja mitmekülgsus kõrgsurve/viskoossete keskkondade jaoks. Levinud keemia- ja hüdraulikasüsteemides, kuigi neil on suurem voolutakistus.

Sulgeventiilid(SDV)

Mõeldud avariisolatsiooniks, sageli tõrkekindlalt suletud. Aktiveeruvad signaali peale kiiresti (reageerimiskiirus ≤1 sekund), tagades ohutuse ohtlike ainete käitlemisel (nt maagaasijaamad, keemiareaktorid).

Pneumaatiliste ajamiventiilide eelised

Peamised eelised, mis soodustavad nende tööstuslikku kasutuselevõttu:

• Tõhusus:Kiire reageerimisaeg (0,5–5 sekundit) toetab kõrgsageduslikke toiminguid.
• Ohutus:Elektriohtudeta, mistõttu sobivad need plahvatusohtlikesse või söövitavatesse keskkondadesse; vedrutagastusega süsteem lisab rikkekindlat kaitset.
• Kasutusmugavus:Kaug- ja automatiseeritud juhtimine vähendab käsitsi tööd.
• Vastupidavus:Lihtsate mehaaniliste osade tõttu on kulumisaeg väike, hooldusvajadus minimaalne ja kasutusiga pikk (keskmiselt 8–10 aastat).
• Kohanduvus:Kohandatavad materjalid ja tarvikud taluvad mitmesuguseid tingimusi, nagu kõrge temperatuur, korrosioon või osakestega koormatud keskkond.

Pneumaatilised ajamiventiilid vs. elektrilised ventiilid

Pneumaatilised ajamiventiilid vs. manuaalventiilid

Pneumaatiliste ajamiventiilide peamised rakendused

Pneumaatilised täiturventiilid on mitmekülgsed erinevates tööstusharudes:

• Nafta ja gaas:Toornafta ekstraheerimine, rafineerimine ja keemilised reaktorid kõrgsurve/temperatuuriga vedelike jaoks.
• Energiatootmine:Auru ja jahutusvee juhtimine soojus-/tuumaelektrijaamades.
• Veetöötlus:Voolu reguleerimine veevarustus- ja reoveepuhastites.
• Maagaas:Torujuhtme ja jaama ohutusväljalülitus.
• Toit ja farmaatsia:Steriilseks töötlemiseks mõeldud sanitaarventiilid (nt 316L roostevaba teras).
• Metallurgia:Jahutus-/hüdraulikasüsteemid kõrge temperatuuriga ja tolmustes veskites.

Pneumaatiliste ajamiventiilide paigaldus ja hooldus

Nõuetekohane paigaldus ja hooldus tagavad teie seadme pikaajalise toimivusePneumaatilised ajamiventiilid.

Paigaldusjuhised

• Valik:Ala- või üledimensioneerimise vältimiseks valige klapi tüüp, suurus ja materjal vastavalt pumbatava keskkonna omadustele (nt temperatuur, rõhk).
• Keskkond:Paigaldage eemale otsesest päikesevalgusest, kuumusest või vibratsioonist; paigaldage ajamid vertikaalselt, et hõlbustada äravoolu.
• Torustik:Joondage ventiil voolusuunaga (vt korpuse noolt); puhastage tihenduspinnad ja pingutage äärikühenduste polte ühtlaselt.
• Õhuvarustus:Kasutage filtreeritud kuiva õhku spetsiaalsete torudega; hoidke stabiilne rõhk ajami nimiväärtuste piires.
• Elektriühendused:Ühendage positsioneerid/solenoidid õigesti maandatud varjestusega, et vältida häireid; testige klapi toimimist pärast paigaldamist.

Hooldus ja korrashoid

• Puhastamine:Pühkige ventiili pindu iga kuu tolmu, õli ja jääkide eemaldamiseks; keskenduge tihendusaladele.
• Määrimine:Määrige vardaid ja ajami osi iga 3–6 kuu tagant sobiva õliga (nt kõrgele temperatuurile vastupidav õli).
• Tihendi kontroll:Kontrollige klapipesasid ja -südamikke perioodiliselt lekete suhtes; vajadusel vahetage tihendeid (O-rõngaid).
• Lisatarvikute hooldus:Kontrollige positsioneerijaid, solenoidventiile ja filtreid iga 6–12 kuu tagant; puhastage filtrielemente ja kalibreerige positsioneerijad uuesti.
• Veaotsing:Tegelege viivitamatult levinud probleemidega, nagu kinnikiilumine (puhastage praht), aeglane toimimine (kontrollige õhurõhku) või lekked (pingutage polte/vahetage tihendid).
• Säilitamine:Sulgege kasutamata ventiiliühendused, vabastage ajamid rõhust ja hoidke neid kuivas kohas; pöörake ventiili südamikke aeg-ajalt, et vältida tihendite kleepumist.