คู่มือการเลือกวาล์วบอลแบบใช้ลม: หลักการทำงาน การเลือกขนาดตัวขับ และการใช้งานกับวาล์ว ESDV

1. หลักการทำงานและกลไกการขับเคลื่อนของแอคทูเอเตอร์

A วาล์วบอลแบบใช้ลมประกอบด้วยวาล์วบอลแบบหมุน 1/4 รอบร่างกาย
จับคู่กับแอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติกตัวกระตุ้นจะแปลงอากาศอัดจากโรงงาน (โดยทั่วไป)
แปลงแรงดัน (4.0–8.0 บาร์ / 60–115 PSI) เป็นแรงบิดเชิงกล ขับเคลื่อนก้านวาล์วและลูกบอลให้หมุน 90°
เพื่อเปิดหรือปิดทางเดินของไหลอย่างรวดเร็ว

1.1 ประเภทของแอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติก

• แอคชูเอเตอร์แบบแร็คแอนด์พิเนียน: มีลักษณะเป็นลูกสูบคู่ตรงข้ามกัน โดยมีเฟืองแร็คประกบกับเฟืองตัวกลาง
  ข้อดี ได้แก่ ขนาดกะทัดรัด แรงบิดเชิงเส้น ประสิทธิภาพเชิงกลสูง และการตอบสนองที่รวดเร็ว
  เหมาะอย่างยิ่งสำหรับวาล์วขนาดเล็กถึงขนาดกลาง (½” ถึง 12″)
• แอคชูเอเตอร์แบบสก็อตช์โยค: ใช้กลไกแอกที่สร้างเส้นโค้งแรงบิดที่ไม่เป็นเชิงเส้น—
  ส่งมอบแรงบิดสูงสุดทั้งในตำแหน่งเปิดและตำแหน่งปิดสนิท
  นี่จึงทำให้พวกมันเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวาล์วบอลแบบติดตั้งบนแกนหมุนขนาดใหญ่
  (DN150 ถึง DN600+ / Class 150 ถึง Class 2500)

1.2 กลไกแบบเปิด-ปิดสองทาง เทียบกับ กลไกแบบสปริงคืนตัว (กลไกแบบเปิด-ปิดทางเดียว)

การเลือกโหมดการทำงานของแอคชูเอเตอร์ที่ถูกต้องส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยของกระบวนการในระหว่างที่ระบบจ่ายอากาศขัดข้อง:

2. โครงสร้างตัววาล์วและซีลประสิทธิภาพสูง

ความน่าเชื่อถือในระยะยาวของวาล์วบอลแบบใช้ลมนั้น ไม่ได้ขึ้นอยู่กับตัวขับเคลื่อนเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ อีกด้วย
การออกแบบตัววาล์วและการเลือกใช้วัสดุสำหรับซีลวาล์ว ควรพิจารณาอุณหภูมิและความดันขณะใช้งานด้วย
ควรพิจารณาถึงความกัดกร่อนและปริมาณอนุภาคเมื่อเลือกใช้วัสดุ

2.1 การกำหนดค่าตัววาล์ว

• การออกแบบลูกบอลลอยน้ำเหมาะสำหรับท่อขนาด DN15–DN100 และระดับความดัน Class 150–300
  แรงดันจากด้านต้นน้ำดันลูกบอลให้แนบกับที่นั่งด้านปลายน้ำเพื่อทำการปิดผนึก เรียบง่ายและประหยัดค่าใช้จ่าย
• การออกแบบลูกบอลแบบยึดแกนหมุน: จำเป็นสำหรับงานที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง DN50–DN600 และระดับความดันสูง/ขนาดใหญ่ Class 150–2500
  ลูกบอลถูกยึดไว้ด้วยแกนบนและตลับลูกปืนล่าง ซึ่งช่วยลดแรงบิดในการทำงานได้สูงสุดถึง 50%
  และช่วยปกป้องพื้นผิวการปิดผนึก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานอัตโนมัติบ่อยครั้ง
• การบรรจุสินค้าขณะบรรทุก: บรรจุภัณฑ์กราไฟต์ยืดหยุ่นแบบใช้สปริงของ Belleville ช่วยรักษา
  แรงรัศมีคงที่ ชดเชยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และตรงตามเงื่อนไขAPI 641และ
  ISO 15848-1มาตรฐานการปล่อยมลพิษที่รั่วไหล

2.2 การเปรียบเทียบวัสดุที่ใช้ทำเบาะนั่ง

สำหรับสภาวะการใช้งานที่รุนแรงซึ่งเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิสูง ความดันแตกต่างสูง หรือตัวกลางที่มีของแข็งปนเปื้อน
วาล์วบอลแบบแกนหมุนที่นั่งโลหะแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้การเคลือบผิวด้วยการพ่นความร้อนแบบ HVOF

3. อุปกรณ์เสริมสำหรับระบบควบคุมและหยุดการทำงานฉุกเฉิน ESDV

วาล์วบอลแบบใช้ลมถูกนำมาใช้บ่อยครั้งในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การส่งก๊าซ และการผลิตไฟฟ้า
ระบุไว้ดังนี้วาล์วปิดระบบฉุกเฉิน (ESDV)หรือ EIV (วาล์วแยกฉุกเฉิน)
นี่คือองค์ประกอบควบคุมขั้นสุดท้ายภายในระบบเครื่องมือวัดความปลอดภัย (SIS), ที่ไหน
ความเร็วและความน่าเชื่อถือในการตอบสนองส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยของโรงงาน

สำหรับการใช้งาน ESDV ความเร็วสูงที่ต้องการการปิดสนิทเต็มช่วงชัก0.5–1.0 วินาที,
ส่วนประกอบเพิ่มเติม เช่นวาล์วไอเสียเร็วและวาล์วนำร่องอัตราการไหลสูง
ควรระบุรายละเอียดเพื่อลดระยะเวลาการทำงานของแอคชูเอเตอร์ให้น้อยที่สุด

4. การคำนวณแรงบิดในการกำหนดขนาดของแอคทูเอเตอร์และมาตรฐานการออกแบบ

ขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการเลือกแอคชูเอเตอร์แบบนิวแมติกคือการจับคู่แรงบิด.
การเลือกขนาดที่เล็กเกินไปจะทำให้วาล์วติดขัดหรือปิดไม่สนิท การเลือกขนาดที่ใหญ่เกินไปจะเพิ่มต้นทุนและพื้นที่ติดตั้ง
และอาจทำให้เกิดแรงกดดันมากเกินไปต่อตัววาล์ว

4.1 สูตรคำนวณขนาดแอคชูเอเตอร์

เลือกสูงสุดค่าของส่วนประกอบแรงบิดทั้งสามนี้ใช้เป็นค่าพื้นฐานของคุณ:

• แรงบิดการแตกหัก: แรงบิดสูงสุดที่จำเป็นในการเริ่มต้นการหมุนจากตำแหน่งหยุดนิ่ง
• แรงบิดขณะวิ่งแรงบิดที่จำเป็นในการรักษาการหมุนตลอดช่วงการเคลื่อนที่
• แรงบิดที่นั่ง: แรงบิดที่จำเป็นในการปิดลูกบอลให้สนิทกับที่นั่งในตำแหน่งปิด