කාර්මික ස්වයංක්‍රීයකරණ පද්ධතිවල,වායුමය ක්‍රියාකරු කපාටයතෙල් හා ගෑස්, රසායනික සැකසුම්, බල උත්පාදනය සහ ජල පිරිපහදු කිරීම වැනි අංශ හරහා කාර්යක්ෂමතාව, විශ්වසනීයත්වය සහ ආරක්ෂාව ලබා දෙමින් තරල පාලනය සඳහා අත්‍යවශ්‍ය අංගයකි. මෙම සවිස්තරාත්මක මාර්ගෝපදේශය වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාටවල මූලික කරුණු බිඳ දමමින්, වෘත්තිකයන්ට සහ ගැනුම්කරුවන්ට තීරණාත්මක තොරතුරු ඉක්මනින් ග්‍රහණය කර ගැනීමට උපකාරී වේ.
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට යනු කුමක්ද?
වායුමය ක්‍රියාකරු කපාටබොහෝ විට සරලව වායුමය කපාට ලෙස හඳුන්වනු ලබන, සම්පීඩිත වාතය මගින් බල ගැන්වෙන ස්වයංක්‍රීය තරල නියාමන උපාංග වේ. නල මාර්ගවල වායූන්, ද්‍රව සහ වාෂ්පවල ප්‍රවාහය, පීඩනය සහ උෂ්ණත්වය නිවැරදිව පාලනය කිරීමට හැකියාව ලබා දෙමින්, කපාට ක්‍රියාකාරිත්වය විවෘත කිරීමට, වැසීමට හෝ මොඩියුලේට් කිරීමට ඒවා වායුමය ක්‍රියාකාරකයක් භාවිතා කරයි. සාම්ප්‍රදායික කපාට හා සසඳන විට, වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාටයක් වේගවත් ප්‍රතිචාර කාලයන්, වෙහෙසකින් තොරව ක්‍රියාත්මක වීම සහ දුරස්ථ පාලක හැකියාවන් සපයන අතර, ඒවා කටුක පරිසරයන්, අධි-සංඛ්‍යාත භාවිතය සහ අවම මිනිස් මැදිහත්වීමක් අවශ්‍ය වන ස්වයංක්‍රීය පද්ධති සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට ක්‍රියා කරන ආකාරය
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට "වායු පීඩනය මෙහෙයවන යාන්ත්‍රික ක්‍රියාකාරිත්වය" යන මූලධර්මය මත ක්‍රියාත්මක වේ. ක්‍රියාවලියට ප්‍රධාන පියවර තුනක් ඇතුළත් වේ:
- සංඥා පිළිගැනීම:පාලන පද්ධතියක් (උදා: PLC හෝ DCS) වායු මාර්ග හරහා ක්‍රියාකාරකයට වායුමය සංඥාවක් (සාමාන්‍යයෙන් 0.2–1.0 MPa) යවයි.
- බල පරිවර්තනය:ක්‍රියාකාරකයේ පිස්ටනය හෝ ප්‍රාචීරය සම්පීඩිත වායු ශක්තිය යාන්ත්‍රික බලය බවට පරිවර්තනය කරයි.
- කපාට ක්‍රියාකාරිත්වය:මෙම බලය කපාට හරය (උදා: බෝලය, තැටිය හෝ ගේට්ටුව) රේඛීයව භ්‍රමණය වීමට හෝ චලනය වීමට හේතු වේ, ප්‍රවාහය සකස් කිරීම හෝ මාධ්‍යය වසා දැමීම.
බොහෝ වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාටවල වසන්ත-ආපසු එන යාන්ත්‍රණයන් ඇතුළත් වන අතර එමඟින් වායු සැපයුම අසාර්ථක වූ විට කපාටය ආරක්ෂිත ස්ථානයකට (සම්පූර්ණයෙන්ම විවෘත හෝ වසා දැමූ) ස්වයංක්‍රීයව නැවත සකසනු ලබන අතර එමඟින් පද්ධති ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු වේ.
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාටවල ප්‍රධාන සංරචක
වායුමය ක්‍රියාකරු කපාටකාර්යක්ෂම තරල පාලනය සහතික කිරීම සඳහා එකට ක්‍රියා කරන මූලික සංරචක තුනකින් සමන්විත වේ.
වායුමය ක්‍රියාකරු
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාටයේ බල ප්‍රභවය වන්නේ ක්‍රියාකාරකයයි, එය වායු පීඩනය යාන්ත්‍රික චලිතයක් බවට පරිවර්තනය කරයි. පොදු වර්ග අතරට:
- පිස්ටන් ක්‍රියාකාරක:විශාල විෂ්කම්භයක් සහ අධි පීඩන යෙදුම් සඳහා සුදුසු, ඉහළ ව්‍යවර්ථ ප්‍රතිදානය සඳහා සිලින්ඩර-පිස්ටන් මෝස්තරයක් භාවිතා කරන්න. ද්විත්ව ක්‍රියාකාරී (දෙපසම වාතයෙන් ධාවනය වන) හෝ තනි ක්‍රියාකාරී (වසන්ත-ආපසු) මාදිලි වලින් ලබා ගත හැකිය.
- ප්රාචීර ක්‍රියාකාරක:සරල ඉදිකිරීම් සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සඳහා රබර් ප්‍රාචීරයකින් සමන්විත වන අතර, අඩු සිට මධ්‍යම පීඩනය සහ කුඩා ප්‍රමාණයේ කපාට සඳහා වඩාත් සුදුසුය.
- ස්කොච් සහ වියගහ:වායුමය ක්‍රියාකාරක මඟින් අංශක 90 ක නිරවද්‍ය භ්‍රමණයක් ලබා දෙන අතර, බෝල, සමනල සහ ප්ලග් කපාටවල ඉක්මන් සක්‍රිය/අක්‍රිය හෝ නියාමනය කළ මිනුම් පාලනය සඳහා කදිම ධාවක විසඳුමක් බවට පත් කරයි.
- රාක්කය සහ පිනියන්:ද්විත්ව පිස්ටන් මගින් ධාවනය වන මෙම වායුමය ක්‍රියාකාරක ද්විත්ව ක්‍රියාකාරී සහ තනි ක්‍රියාකාරී (වසන්ත-ප්‍රතිලාභ) වින්‍යාසයන් දෙකෙන්ම පිරිනමනු ලැබේ. ඒවා රේඛීය සහ භ්‍රමණ පාලන කපාට ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා විශ්වාසදායක බලයක් සපයයි.
ප්‍රධාන පරාමිතීන් අතර ප්‍රතිදාන ව්‍යවර්ථය, මෙහෙයුම් වේගය සහ පීඩන පරාසය ඇතුළත් වන අතර ඒවා කපාට පිරිවිතරයන්ට සහ මෙහෙයුම් අවශ්‍යතාවලට අනුරූප විය යුතුය.
කපාට ශරීරය
කපාටය මාධ්‍යය සමඟ සෘජුවම සම්බන්ධ වී එහි ප්‍රවාහය නියාමනය කරයි. තීරණාත්මක කොටස් අතරට:
- කපාට ශරීරය:පීඩනයට ඔරොත්තු දෙන සහ මාධ්‍යය අඩංගු ප්‍රධාන ආවරණය; ද්‍රව්‍ය (උදා: කාබන් වානේ, මල නොබැඳෙන වානේ) තරල ගුණාංග මත පදනම්ව තෝරා ගනු ලැබේ.
- කපාට හරය සහ ආසනය:මෙම සංරචක එක්ව ක්‍රියා කරමින්, ඒවා අතර පරතරය වෙනස් කිරීමෙන් ප්‍රවාහය සකස් කරයි, ඒ සඳහා ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක්, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක් සහ විඛාදන ඉවසීමක් අවශ්‍ය වේ.
- කඳ:ක්‍රියාකාරකය කපාට හරයට සම්බන්ධ කරයි, දෘඩතාව සහ කාන්දු නොවන මුද්‍රා පවත්වා ගනිමින් බලය සම්ප්‍රේෂණය කරයි.
වායු උපාංග
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට සඳහා උපාංග පාලන නිරවද්‍යතාවය සහ ක්‍රියාකාරී ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කරයි:
- ස්ථානගත කරන්නා:නිවැරදි කපාට ස්ථානගත කිරීම සඳහා විද්‍යුත් සංඥා (උදා: 4–20 mA) නිරවද්‍ය වායු පීඩන සංඥා බවට පරිවර්තනය කරයි.
- පෙරහන් නියාමකය:පීඩනය ස්ථාවර කරන අතරම සම්පීඩිත වාතයෙන් අපිරිසිදුකම් සහ තෙතමනය ඉවත් කරයි.
- සොලෙනොයිඩ් කපාටය:විදුලි සංඥා හරහා දුරස්ථ සක්‍රිය/අක්‍රිය පාලනය සක්‍රීය කරයි.
- සීමා ස්විචය:පද්ධති අධීක්ෂණය සඳහා කපාට පිහිටීම පිළිබඳ ප්‍රතිපෝෂණ සපයයි.
- වායු වර්ධකය:විශාල කපාටවල ක්‍රියාකාරක ප්‍රතිචාරය වේගවත් කිරීම සඳහා වායු සංඥා වැඩි කරයි.
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට වර්ගීකරණය
වායුමය ක්‍රියාකරු කපාටනිර්මාණය, ක්‍රියාකාරිත්වය සහ යෙදුම අනුව වර්ගීකරණය කර ඇත:
වායුමය ක්‍රියාකරු බෝල කපාට
ප්‍රවාහය පාලනය කිරීම සඳහා භ්‍රමණය වන බෝලයක් භාවිතා කරන්න. ප්‍රතිලාභ: විශිෂ්ට මුද්‍රා තැබීම (ශුන්‍ය කාන්දු වීම), අඩු ප්‍රවාහ ප්‍රතිරෝධය, ඉක්මන් ක්‍රියාකාරිත්වය සහ සංයුක්ත ප්‍රමාණය. ඛනිජ තෙල්, රසායනික සහ ජල පිරිපහදු කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වන පාවෙන සහ ස්ථාවර බෝල මෝස්තර වර්ග අතර වේ.
වායුමය ක්‍රියාකරු සමනල කපාට
ප්‍රවාහය නියාමනය කිරීම සඳහා භ්‍රමණය වන තැටියක් දක්වයි. වාසි: සරල ව්‍යුහය, සැහැල්ලු, ලාභදායී සහ විශාල විෂ්කම්භයන් සඳහා සුදුසු වේ. ජල පද්ධති, වාතාශ්‍රය සහ HVAC යෙදුම්වල බහුලව දක්නට ලැබේ. මුද්‍රා තැබීමේ විකල්ප අතර අඩු පීඩනය සඳහා මෘදු මුද්‍රා (රබර්) සහ ඉහළ උෂ්ණත්වයන් සඳහා දෘඩ මුද්‍රා (ලෝහ) ඇතුළත් වේ.
වායුමය ක්‍රියාකරු ගේට්ටු කපාට
විවෘත කිරීමට හෝ වැසීමට සිරස් අතට චලනය වන ගේට්ටුවක් යොදන්න. වාසි: තද මුද්‍රා තැබීම, සම්පූර්ණයෙන්ම විවෘත වූ විට අවම ප්‍රවාහ ප්‍රතිරෝධය සහ ඉහළ පීඩන/උෂ්ණත්ව ඉවසීම. වාෂ්ප නල මාර්ග සහ බොරතෙල් ප්‍රවාහනය සඳහා වඩාත් සුදුසු නමුත් ක්‍රියාකාරීත්වය මන්දගාමී වේ.
වායුමය ක්‍රියාකරු ග්ලෝබ් කපාට
නිරවද්‍ය ප්‍රවාහ ගැලපීම සඳහා ප්ලග් හෝ ඉඳිකටු ආකාරයේ හරයක් භාවිතා කරන්න. ශක්තීන්: නිරවද්‍ය පාලනය, විශ්වාසදායක මුද්‍රා තැබීම සහ අධි පීඩන/දුස්ස්රාවී මාධ්‍ය සඳහා බහුකාර්යතාව. රසායනික හා හයිඩ්‍රොලික් පද්ධතිවල බහුලව දක්නට ලැබේ, නමුත් ඒවාට ඉහළ ප්‍රවාහ ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.
කපාට වසා දමන්න(SDV)
හදිසි හුදකලා කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇත, බොහෝ විට අසාර්ථක-ආරක්ෂිතව වසා ඇත. ඒවා සංඥාව මත වේගයෙන් ක්‍රියාත්මක වේ (ප්‍රතිචාරය ≤1 තත්පර), අනතුරුදායක මාධ්‍ය හැසිරවීමේදී (උදා: ස්වාභාවික ගෑස් ස්ථාන, රසායනික ප්‍රතික්‍රියාකාරක) ආරක්ෂාව සහතික කරයි.
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාටවල වාසි
ඔවුන්ගේ කාර්මික භාවිතයට හේතු වන ප්‍රධාන ප්‍රතිලාභ:
- කාර්යක්ෂමතාව:වේගවත් ප්‍රතිචාරය (තත්පර 0.5–5) අධි-සංඛ්‍යාත මෙහෙයුම් සඳහා සහය දක්වයි.
- ආරක්ෂාව:විදුලි අවදානම් නොමැති බැවින් ඒවා පුපුරන සුලු හෝ විඛාදන පරිසරයන්ට සුදුසු වේ; වසන්ත-ආපසු පැමිණීම අසාර්ථක-ආරක්ෂිත ආරක්ෂාවක් එක් කරයි.
- භාවිතයේ පහසුව:දුරස්ථ සහ ස්වයංක්‍රීය පාලනය අතින් ශ්‍රමය අඩු කරයි.
- කල්පැවැත්ම:සරල යාන්ත්‍රික කොටස් අඩු ගෙවී යාම, අවම නඩත්තුව සහ දිගු සේවා කාලය (සාමාන්‍යයෙන් අවුරුදු 8–10) ඇති කරයි.
- අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව:අභිරුචිකරණය කළ හැකි ද්‍රව්‍ය සහ උපාංග ඉහළ උෂ්ණත්වය, විඛාදනය හෝ අංශු පිරුණු මාධ්‍ය වැනි විවිධ තත්වයන්ට මුහුණ දෙයි.
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට එදිරිව විදුලි කපාට
| පැතිකඩ | වායුමය ක්‍රියාකරු කපාට | විදුලි ක්‍රියාකාරක කපාට |
|---|---|---|
| බල ප්‍රභවය | සම්පීඩිත වාතය | විදුලිය |
| ප්‍රතිචාර වේගය | වේගවත් (තත්පර 0.5–5) | මන්දගාමී (තත්පර 5–30) |
| පිපිරීම් ආරක්ෂණය | විශිෂ්ටයි (විදුලි කොටස් නැත) | විශේෂ නිර්මාණයක් අවශ්‍යයි |
| නඩත්තු පිරිවැය | අඩු (සරල යාන්ත්‍ර විද්‍යාව) | ඉහළ (මෝටර්/ගියර් පෙට්ටියේ ගෙවී යාම) |
| පාලන නිරවද්‍යතාවය | මධ්‍යස්ථ (ස්ථානගත කරන්නා අවශ්‍යයි) | ඉහළ (බිල්ට්-ඉන් සර්වෝ) |
| කදිම යෙදුම් | අනතුරුදායක, අධි චක්‍රීය පරිසරයන් | නිරවද්‍යතා පාලනය, වායු සැපයුමක් නොමැත |
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට එදිරිව අතින් ක්‍රියා කරන කපාට
| පැතිකඩ | වායුමය ක්‍රියාකරු කපාට | අතින් කපාට |
|---|---|---|
| මෙහෙයුම | ස්වයංක්‍රීය/දුරස්ථ | අතින් ක්‍රියාත්මක වන |
| ශ්‍රම තීව්‍රතාවය | අඩු | ඉහළ (විශාල කපාට සඳහා උත්සාහයක් අවශ්‍යයි) |
| ප්‍රතිචාර වේගය | ඉක්මනින් | මන්දගාමී |
| ස්වයංක්‍රීයකරණ ඒකාබද්ධ කිරීම | PLC/DCS සමඟ අනුකූල වේ | ඒකාබද්ධ කළ නොහැකි |
| සාමාන්‍ය භාවිත අවස්ථා | ස්වයංක්‍රීය රේඛා, මිනිසුන් රහිත පද්ධති | කුඩා සැකසුම්, උපස්ථ රාජකාරි |
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාටවල ප්‍රධාන යෙදුම්
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට විවිධ කර්මාන්ත හරහා බහුකාර්ය වේ:
- තෙල් සහ ගෑස්:අධි පීඩන/උෂ්ණත්ව තරල සඳහා බොරතෙල් නිස්සාරණය, පිරිපහදු කිරීම සහ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාකාරක.
- බල උත්පාදනය:තාප/න්‍යෂ්ටික බලාගාරවල වාෂ්ප සහ සිසිලන ජලය පාලනය.
- ජල පිරිපහදු කිරීම:ජල සම්පාදන හා අපජල කම්හල්වල ප්‍රවාහ නියාමනය.
- ස්වාභාවික වායු:නල මාර්ගය සහ දුම්රිය ස්ථාන ආරක්ෂිත වසා දැමීම.
- ආහාර සහ ඖෂධ:විෂබීජහරණය කළ සැකසුම් සඳහා සනීපාරක්ෂක ශ්‍රේණියේ කපාට (උදා: 316L මල නොබැඳෙන වානේ).
- ලෝහ විද්‍යාව:අධික උෂ්ණත්ව, දූවිලි සහිත මෝල් වල සිසිලන/හයිඩ්‍රොලික් පද්ධති.
වායුමය ක්‍රියාකාරක කපාට ස්ථාපනය කිරීම සහ නඩත්තු කිරීම
නිසි සැකසුම සහ රැකවරණය ඔබේ දිගුකාලීන ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කරයිවායුමය ක්‍රියාකරු කපාට.
ස්ථාපන මාර්ගෝපදේශ
- තේරීම:අඩු හෝ අධික ප්‍රමාණය වළක්වා ගැනීම සඳහා කපාට වර්ගය, ප්‍රමාණය සහ ද්‍රව්‍ය මාධ්‍ය ගුණාංගවලට (උදා: උෂ්ණත්වය, පීඩනය) ගැලපෙන්න.
- පරිසරය:සෘජු හිරු එළිය, තාපය හෝ කම්පනයෙන් ඈත්ව ස්ථාපනය කරන්න; පහසුවෙන් ජලාපවහනය සඳහා ඇකියුමේටර් සිරස් අතට සවි කරන්න.
- නල මාර්ග:ප්‍රවාහ දිශාවට කපාටය පෙළගස්වන්න (ශරීර ඊතලය බලන්න); මුද්‍රා තැබීමේ මතුපිට පිරිසිදු කර ෆ්ලැන්ජ් සම්බන්ධතා මත බෝල්ට් ඒකාකාරව තද කරන්න.
- වායු සැපයුම:කැපවූ රේඛා සහිත පෙරහන් කළ, වියළි වාතය භාවිතා කරන්න; ක්‍රියාකරු ශ්‍රේණිගත කිරීම් තුළ ස්ථාවර පීඩනය පවත්වා ගන්න.
- විදුලි සම්බන්ධතා:බාධා වැළැක්වීම සඳහා භූගත ආවරණ සහිතව වයර් ස්ථානගත කරන්නන්/සොලෙනොයිඩ් නිවැරදිව සවි කරන්න; ස්ථාපනය කිරීමෙන් පසු කපාට ක්‍රියාකාරිත්වය පරීක්ෂා කරන්න.
නඩත්තුව සහ රැකවරණය
- පිරිසිදු කිරීම:දූවිලි, තෙල් සහ අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම සඳහා මාසිකව කපාට මතුපිට පිස දමන්න; මුද්‍රා තැබීමේ ප්‍රදේශ කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න.
- ලිහිසි කිරීම:කඳන් සහ ක්‍රියාකාරක කොටස් සෑම මාස 3-6 කට වරක් සුදුසු තෙල් (උදා: ඉහළ උෂ්ණත්ව ශ්‍රේණිය) සමඟ ලිහිසි කරන්න.
- මුද්‍රා පරීක්ෂාව:කාන්දුවීම් සඳහා කපාට ආසන සහ හරයන් වරින් වර පරීක්ෂා කරන්න; අවශ්‍ය පරිදි මුද්‍රා (O-මුදු) ප්‍රතිස්ථාපනය කරන්න.
- උපාංග නඩත්තුව:සෑම මාස 6-12 කට වරක් ස්ථානගත කරන්නන්, සොලෙනොයිඩ් කපාට සහ පෙරහන් පරීක්ෂා කරන්න; පෙරහන් මූලද්‍රව්‍ය පිරිසිදු කර ස්ථානගත කරන්නන් නැවත ක්‍රමාංකනය කරන්න.
- දෝෂගවේෂණය:ඇලවීම (සුන්බුන් පිරිසිදු කිරීම), මන්දගාමී ක්‍රියාකාරිත්වය (වායු පීඩනය පරීක්ෂා කිරීම) හෝ කාන්දුවීම් (බෝල්ට් තද කිරීම/මුද්‍රා ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම) වැනි පොදු ගැටළු වහාම විසඳන්න.
- ගබඩාව:භාවිතයට නොගත් කපාට තොටුපළවල් මුද්‍රා තබන්න, ක්‍රියාකාරක පීඩනය අඩු කරන්න, සහ වියළි ප්‍රදේශවල ගබඩා කරන්න; මුද්‍රා ඇලවීම වැළැක්වීම සඳහා කපාට හරයන් ඉඳහිට කරකවන්න.
පළ කිරීමේ කාලය: නොවැම්බර්-25-2025