1. Какво е пневматична дроселова клапа?
A пневматична дроселова клапае четвъртоборотен вентил, използван за регулиране или изолиране на потока на флуид в тръбопровод. Състои се от кръгъл диск (често наричан „диск“), монтиран на стебло, което се върти вътре в тялото на вентила. „Пневматичен“ се отнася до задействащия механизъм, който използва сгъстен въздух за управление на вентила, което позволява дистанционно или автоматизирано управление.
Пневматичната дроселова клапа може да бъде разделена на два ключови компонента: пневматичен задвижващ механизъм и дроселова клапа.
· Корпус на дроселова клапа: Състои се от тяло на клапата, диск, стебло и седалка. Дискът се върти около стеблото, за да отваря и затваря клапата.
· Пневматичен задвижващ механизъм: Използва сгъстен въздух като източник на енергия, задвижвайки бутало или лопатка, за да произведе линейно или въртеливо движение.
Ключови компоненти
*Дупелна клапа:
- Корпус на вентила: Корпусът, в който се намира дискът и се свързва с тръбата.
- Диск (disc): Плоска или леко повдигната пластина, която контролира потока. Когато се държи успоредно на посоката на потока, вентилът се отваря; когато се държи перпендикулярно, той се затваря.
- Стебло: Прътът, свързан с диска, който предава въртящата се сила от задвижващия механизъм.
- Уплътнения и седла: Осигурете плътно затваряне и предотвратите течове.
*Задвижващ механизъм
- Пневматичен задвижващ механизъм: Обикновено е бутален или диафрагмен тип, той преобразува въздушното налягане в механично движение. Може да бъде двойнодействащ (въздушно налягане както за отваряне, така и за затваряне) или еднодействащ (въздух за едната посока, пружина за връщане).
2. Принцип на действие
Работата на пневматична дроселова клапа е по същество верижен процес на „задействане със сгъстен въздух“→задействане на задвижващия механизъм→въртене на диска за контрол на потока." Казано по-просто, пневматичната енергия (сгъстен въздух) се преобразува във въртеливо механично движение за позициониране на диска.
2.1. Процес на задействане:
- Към пневматичния задвижващ механизъм се подава сгъстен въздух от външен източник (като компресор или система за управление).
- В двойнодействащ задвижващ механизъм, въздухът навлиза в единия отвор, за да завърти стеблото на клапана по посока на часовниковата стрелка (т.е. да отвори клапана), и навлиза в другия отвор, за да го завърти обратно на часовниковата стрелка. Това генерира линейно движение в буталото или диафрагмата, което се преобразува в въртене на 90 градуса чрез механизъм с рейка и зъбно колело или Scotch-yoke.
- При еднодействащ задвижващ механизъм, налягането на въздуха притиска буталото към пружината, за да отвори клапана, а освобождаването на въздуха позволява на пружината автоматично да го затвори (безопасна конструкция).
2.2. Работа на клапана:
- Докато задвижващият механизъм завърта стеблото на клапана, дискът се завърта вътре в тялото на клапана.
- Отворено положение: Дискът е успореден на посоката на потока, което минимизира съпротивлението и позволява пълен поток през тръбопровода. - Затворено положение: Дискът се завърта на 90 градуса, перпендикулярно на потока, блокирайки прохода и уплътнявайки седалката.
- Междинното положение може да дроселира потока, въпреки че дроселните клапи са по-подходящи за работа в режим „вкл./изкл.“, отколкото за прецизно регулиране, поради техните нелинейни характеристики на потока.
2.3. Контрол и обратна връзка:
- Задвижващият механизъм обикновено е сдвоен със соленоиден вентил или позиционер за прецизно управление чрез електрически сигнали.
- Сензор може да осигурява обратна връзка за положението на клапана, за да се гарантира надеждна работа в автоматизирани системи.
3. Еднодействащи и двойнодействащи
3.1 Двудействащ задвижващ механизъм (без пружинно връщане)
Задвижващият механизъм има две противоположни бутални камери. Сгъстеният въздух се управлява от електромагнитен клапан, като се редуват камерите за "отваряне" и "затваряне":
Когато сгъстеният въздух навлезе в "отварящата" камера, той избутва буталото, карайки стеблото на клапана да се завърти по часовниковата стрелка (или обратно на часовниковата стрелка, в зависимост от конструкцията), което от своя страна завърта диска, за да отвори тръбопровода.
Когато сгъстен въздух попадне в "затварящата" камера, той избутва буталото в обратна посока, карайки стеблото на клапана да завърти диска обратно на часовниковата стрелка, затваряйки тръбопровода. Характеристики: При загуба на сгъстен въздух, дискът остава в текущото си положение („безопасно за отказ“).
3.2 Еднодействащ задвижващ механизъм (с пружинно връщане)
Задвижващият механизъм има само една камера за вход на въздух, с възвратна пружина от другата страна:
Когато въздухът тече: Сгъстеният въздух навлиза във входната камера, преодолявайки силата на пружината, за да натисне буталото, карайки диска да се завърти в положение "отворено" или "затворено";
При загуба на въздух: Силата на пружината се освобождава, избутвайки буталото назад, което кара диска да се върне в предварително зададеното „безопасно положение“ (обикновено „затворено“, но може да бъде проектирано и да бъде „отворено“).
Характеристики: Има функция „безопасно при отказ“ и е подходящ за употреба в приложения, изискващи мерки за безопасност, като например такива, включващи запалими, експлозивни и токсични среди.
4. Предимства
Пневматични дроселови клапиПодходящи са за бърза работа, обикновено изискващи само четвърт оборот, което ги прави подходящи за индустрии като пречистване на вода, ОВК и химическа обработка.
- Бързо време за реакция благодарение на пневматичното задействане.
- Ниска цена и опростена поддръжка в сравнение с електрическите или хидравличните алтернативи.
- Компактен и лек дизайн.