Vodnik za izbiro pnevmatsko aktiviranega krogličnega ventila: Načela delovanja, dimenzioniranje aktuatorja in uporaba ESDV

1. Načelo delovanja in mehanizmi pogona aktuatorja

A pnevmatsko aktiviran kroglični ventilsestavljen izkroglični ventil s četrtinskim obratomtelo
parjen zpnevmatski aktuatorPogon pretvarja stisnjen zrak iz obrata (običajno
4,0–8,0 bara / 60–115 PSI) v mehanski navor, ki zavrti steblo ventila in kroglo za 90°
za hitro odpiranje ali zapiranje pretočne poti.

1.1 Vrste pnevmatskih aktuatorjev

• Pogoni z zobato letvoImata dva nasproti si ležeča bata z zobatimi letvami, ki se ujemajo s centralnim pastorkom.
  Prednosti vključujejo kompaktno zasnovo, linearni navor, visoko mehansko učinkovitost in hiter odziv.
  Idealno za ventile z majhnim do srednje velikim premerom (od ½” do 12″).
• Pogoni Scotch YokeUporabite mehanizem jarma, ki ustvarja nelinearno krivuljo navora—
  zagotavlja največji navor tako v položaju odpiranja kot tudi v položaju tesnjenja sedeža.
  Zaradi tega so optimalna izbira zakroglični ventili z velikim premerom, nameščeni na ceveh
  (DN150 do DN600+ / razred 150 do razred 2500).

1.2 Dvojno delujoči v primerjavi z vzmetno povratno (enostransko delujočim)

Izbira pravilnega načina delovanja aktuatorja neposredno vpliva na varnost procesa med izpadom dovoda zraka:

2. Konstrukcija ohišja ventila in visokozmogljivo sedenje

Dolgoročna zanesljivost pnevmatskega krogličnega ventila ni odvisna le od aktuatorja, temveč tudi od
zasnova ohišja ventila in izbira materiala sedeža. Upoštevajte delovno temperaturo, tlak,
korozivnost in vsebnost delcev pri izbiri materialov.

2.1 Konfiguracije telesa ventila

• Plavajoča kroglaPrimerno za aplikacije DN15–DN100, razreda 150–300.
  Tlak v zgornjem delu potisne kroglo ob sedež v spodnjem delu, da se zatesni. Preprosto in stroškovno učinkovito.
• Zasnova krogle, nameščene na čepkuZahtevano za visokotlačne/velike premere DN50–DN600, razreda 150–2500.
  Krogla je pritrjena z zgornjim vretenom in spodnjim ležajem sornika, kar zmanjša obratovalni navor za do 50 %.
  in zaščito tesnilnih površin – idealno za pogosto avtomatizirano kolesarjenje.
• Pakiranje z živo obremenitvijoVzmetno energijsko polnilo Belleville iz fleksibilnega grafita vzdržuje
  konstantna radialna obremenitev, ki kompenzira toplotne cikle in izpolnjujeAPI 641in
  ISO 15848-1standardi za ubežne emisije.

2.2 Primerjava materialov za sedeže

Za težke obratovalne pogoje, vključno z visokimi temperaturami, visokim diferenčnim tlakom ali mediji, polnimi trdnih delcev,
kroglični ventili s kovinskim sedežems premazi HVOF s termičnim brizganjem so zelo priporočljivi.

3. Dodatki za sisteme za zaustavitev v sili in krmiljenje ESDV

V petrokemični industriji, industriji prenosa plina in proizvodnji električne energije se pnevmatski kroglični ventili pogosto uporabljajo
določeno kotESDV (Ventili za izklop v sili)ali EIV (zasilni izolacijski ventili).
To so končni kontrolni elementi znotrajVarnostni instrumentalni sistemi (SIS), kjer
Hitrost odziva in zanesljivost neposredno vplivata na varnost obrata.

Za visokohitrostne aplikacije ESDV, ki zahtevajo zaprtje s polnim hodom v0,5–1,0 sekunde,
dodatne komponente, kot sohitroizpušni ventiliinpilotni ventili z visokim pretokom
je treba določiti, da se čim bolj zmanjša čas izpuha aktuatorja.

4. Izračun navora in standardi načrtovanja dimenzioniranja aktuatorja

Najpomembnejši korak pri izbiri pnevmatskega aktuatorja jeujemanje navora.
Premajhna dimenzioniranost povzroči zastoj ventila ali nepopolno zapiranje; prevelika dimenzioniranost poveča stroške in tloris,
in lahko povzroči prekomerno obremenitev telesa ventila.

4.1 Formula za dimenzioniranje aktuatorja

Izberitenajvišjivrednost med temi tremi komponentami navora kot izhodišče:

• Navor pri izlomu: Največji navor, potreben za začetek vrtenja iz statičnega položaja.
• Delovni navor: Navor, potreben za vzdrževanje vrtenja skozi ves hod.
• Navor pri sedenju: Navor, potreben za tesnjenje krogle ob sedežu v ​​zaprtem položaju.