Vodič za odabir pneumatski aktuiranih kuglastih ventila: Principi rada, dimenzioniranje aktuatora i primjene ESDV-a

1. Princip rada i mehanizmi pogona aktuatora

A pneumatski aktivirani kuglasti ventilsastoji se odkuglasti ventil s četvrtinskim okretanjemtijelo
pario se spneumatski aktuatorPogon pretvara komprimirani zrak iz postrojenja (obično
4,0–8,0 bara / 60–115 PSI) u mehanički moment, pokrećući stablo ventila i kuglu rotacijom od 90°
za brzo otvaranje ili zatvaranje puta protoka.

1.1 Vrste pneumatskih aktuatora

• Aktuatori s letvom i zupčanikomImaju dvostruke suprotstavljene klipove s letvama zupčanika koje su u zahvatu s središnjim zupčanikom.
  Prednosti uključuju kompaktan otisak, linearni izlazni moment, visoku mehaničku učinkovitost i brz odziv.
  Idealno za ventile malog do srednjeg promjera (½” do 12″).
• Scotch Yoke aktuatoriKoristite mehanizam jarma koji stvara nelinearnu krivulju momenta—
  pružajući maksimalni okretni moment i u položaju otvaranja i u položaju brtvljenja sjedišta.
  To ih čini optimalnim izborom zaKuglasti ventili velikog promjera montirani na osovinu
  (DN150 do DN600+ / Klasa 150 do Klasa 2500).

1.2 Dvostruko djelovanje u odnosu na opružno vraćanje (jednostruko djelovanje)

Odabir ispravnog načina rada aktuatora izravno utječe na sigurnost procesa tijekom prekida dovoda zraka:

2. Konstrukcija tijela ventila i visokoučinkovito sjedenje

Dugoročna pouzdanost pneumatskog kuglastog ventila ne ovisi samo o aktuatoru već i o
dizajn tijela ventila i odabir materijala sjedišta. Uzmite u obzir radnu temperaturu, tlak,
korozivnost i sadržaj čestica pri odabiru materijala.

2.1 Konfiguracije tijela ventila

• Dizajn plutajuće loptePrikladno za primjene DN15–DN100, klase 150–300.
  Uzvodni tlak pritišće kuglu prema nizvodnom sjedištu radi brtvljenja. Jednostavno i isplativo.
• Dizajn kugle montirane na osovinuPotrebno za visokotlačne/velike cijevi DN50–DN600, klase 150–2500.
  Kugla je usidrena gornjim vretenom i donjim ležajem skretnice, smanjujući radni moment do 50%
  i zaštitu brtvenih površina - idealno za česte automatizirane cikluse.
• Pakiranje pod aktivnim opterećenjemFleksibilno grafitno pakiranje s oprugom Belleville održava
  konzistentno radijalno opterećenje, kompenzirajući termičke cikluse i zadovoljavajućiAPI 641i
  ISO 15848-1standardi za fugitivne emisije.

2.2 Usporedba materijala za sjedenje

Za teške uvjete rada koji uključuju visoke temperature, visoki diferencijalni tlak ili medije opterećene krutim tvarima,
kuglasti ventili s metalnim sjedištems HVOF termičkim prskanjem premaza se toplo preporučuju.

3. Pribor za sustave za hitno isključivanje i upravljanje ESDV-om

U petrokemijskoj industriji, industriji prijenosa plina i proizvodnji električne energije, pneumatski kuglasti ventili se često koriste
navedeno kaoESDV (Ventili za hitno isključivanje)ili EIV (Ventili za izolaciju u slučaju nužde).
To su konačni kontrolni elementi unutarSigurnosni instrumentalni sustavi (SIS), gdje
Brzina odziva i pouzdanost izravno utječu na sigurnost postrojenja.

Za ESDV primjene velike brzine koje zahtijevaju zatvaranje punim hodom u0,5–1,0 sekundi,
dodatne komponente kao što suventili za brzo ispuhivanjeipilotni ventili visokog protoka
treba specificirati kako bi se smanjilo vrijeme ispuha aktuatora.

4. Dimenzioniranje aktuatora, izračun momenta i standardi projektiranja

Najvažniji korak u odabiru pneumatskog aktuatora jeusklađivanje momenta.
Premalo dimenzioniranje uzrokuje zastoj ventila ili nepotpuno zatvaranje; preveliko dimenzioniranje povećava troškove, zauzetost prostora,
i može pretjerano opteretiti tijelo ventila.

4.1 Formula za dimenzioniranje aktuatora

Odaberitenajvišivrijednost između ove tri komponente momenta kao vašu osnovnu vrijednost:

• Moment probijanja: Maksimalni okretni moment potreban za pokretanje rotacije iz statičkog položaja.
• Radni moment: Okretni moment potreban za održavanje rotacije tijekom hoda.
• Moment zatezanja: Moment potreban za brtvljenje kugle uz sjedište u zatvorenom položaju.