Handleiding voor de selectie van pneumatisch aangedreven kogelkranen: werkingsprincipes, dimensionering van de actuator en toepassingen van ESDV's

1. Werkingsprincipe en aandrijfmechanismen van de actuator

A pneumatisch bediende kogelklepbestaat uit eenkwartslag kogelkraanlichaam
gepaard met eenpneumatische aandrijvingDe actuator zet perslucht uit de installatie om (doorgaans
4,0–8,0 bar / 60–115 PSI) in mechanisch koppel, waardoor de klepstang en de kogel 90° draaien.
om de doorstroomopening snel te openen of te sluiten.

1.1 Soorten pneumatische actuatoren

• Tandwiel- en tandheugelactuatoren: Voorzien van dubbele, tegenover elkaar geplaatste zuigers met tandheugels die een centraal rondsel aandrijven.
  De voordelen zijn onder andere een compact formaat, een lineaire koppelafgifte, een hoog mechanisch rendement en een snelle respons.
  Ideaal geschikt voor kleppen met een kleine tot middelgrote boring (1/2" tot 12").
• Scotch Yoke-actuatorenGebruik een jukmechanisme dat een niet-lineaire koppelcurve produceert.
  Het maximale koppel leveren in zowel de openings- als de sluitingspositie.
  Dit maakt ze de optimale keuze voorkogelkranen met grote boring en draaipuntbevestiging
  (DN150 tot DN600+ / Klasse 150 tot Klasse 2500).

1.2 Dubbelwerkend versus enkelwerkend

Het selecteren van de juiste actuatormodus heeft een directe invloed op de procesveiligheid bij uitval van de luchttoevoer:

2. Constructie van het klephuis en hoogwaardige klepzittingen

De betrouwbaarheid op lange termijn van een pneumatische kogelklep hangt niet alleen af ​​van de actuator, maar ook van...
Het ontwerp van het klephuis en de materiaalkeuze voor de klepzitting. Houd rekening met de bedrijfstemperatuur en -druk.
Corrosiviteit en het gehalte aan deeltjes spelen een rol bij de materiaalkeuze.

2.1 Kleppenhuisconfiguraties

• Ontwerp van een zwevende balGeschikt voor DN15–DN100, klasse 150–300 toepassingen.
  De druk aan de bovenzijde duwt de kogel tegen de zitting aan de onderzijde voor een goede afdichting. Eenvoudig en kosteneffectief.
• Op de draaipunt gemonteerd kogelontwerp: Vereist voor DN50–DN600, klasse 150–2500 hogedruk-/grootdiametertoepassingen.
  De kogel is verankerd door een bovenste steel en een onderste draaipuntlager, waardoor het bedieningskoppel tot wel 50% wordt verminderd.
  en het beschermen van afdichtingsoppervlakken – ideaal voor frequent geautomatiseerd gebruik.
• Levend geladen verpakking: De flexibele grafietpakking met Belleville-veer behoudt
  constante radiale belasting, compensatie voor thermische cycli en voldoen aanAPI 641En
  ISO 15848-1normen voor diffuse emissies.

2.2 Vergelijking van zitmaterialen

Voor zware bedrijfsomstandigheden met hoge temperaturen, grote drukverschillen of media met vaste deeltjes,
kogelkranen met metalen zitting en draaipuntBij gebruik van HVOF-thermische spuitcoatings worden deze sterk aanbevolen.

3. Accessoires voor het ESDV noodstop- en besturingssysteem

In de petrochemische industrie, gastransport en energieopwekking worden pneumatische kogelkranen veelvuldig gebruikt.
gespecificeerd alsESDV (Noodafsluitkleppen)of EIV (noodafsluitkleppen).
Dit zijn de uiteindelijke controle-elementen binnenVeiligheidsinstrumentatiesystemen (SIS), waar
De reactiesnelheid en betrouwbaarheid hebben een directe invloed op de veiligheid van de installatie.

Voor snelle ESDV-toepassingen die een volledige slagsluiting vereisen in0,5–1,0 seconden,
extra componenten zoalssnelontluchtingskleppenEnhogestroom-stuurventielen
Dit moet zodanig worden gespecificeerd dat de uitlooptijd van de actuator tot een minimum wordt beperkt.

4. Dimensionering van actuatoren: koppelberekening en ontwerpnormen

De meest cruciale stap bij de selectie van een pneumatische actuator iskoppelafstemming.
Onderdimensionering leidt tot het vastlopen of onvolledig sluiten van de klep; overdimensionering verhoogt de kosten en de benodigde ruimte.
en kan overmatige spanning op het klephuis veroorzaken.

4.1 Formule voor het dimensioneren van actuatoren

Selecteer dehoogsteGebruik de volgende waarde als uitgangspunt voor deze drie koppelcomponenten:

• Doorbraakkoppel: Het maximale koppel dat nodig is om vanuit stilstand rotatie te initiëren.
• Draaikoppel: Het koppel dat nodig is om de rotatie tijdens de slag te handhaven.
• Zitkoppel: Het koppel dat nodig is om de kogel in de gesloten positie tegen de zitting te drukken.