Принцип работы пневматического поворотного затвора

1. Что такое пневматический поворотный затвор?

 A пневматический поворотный затворЭто четвертьоборотный клапан, используемый для регулирования или перекрытия потока жидкости в трубопроводе. Он состоит из круглого диска (часто называемого «диском»), установленного на штоке, который вращается внутри корпуса клапана. Термин «пневматический» относится к механизму привода, который использует сжатый воздух для управления клапаном, обеспечивая дистанционное или автоматизированное управление.

Пневматический поворотный затвор можно разделить на два основных компонента: пневматический привод и сам затвор.

• Корпус дискового клапана: состоит из корпуса клапана, диска, штока и седла. Диск вращается вокруг штока, открывая и закрывая клапан.

• Пневматический привод: использует сжатый воздух в качестве источника энергии, приводя в движение поршень или лопатку для создания линейного или вращательного движения.

 

Ключевые компоненты

компонент пневматического поворотного затвора

*Запорный клапан типа «бабочка»:

- Корпус клапана: Корпус, в котором размещается диск и который соединяется с трубой.

- Диск: плоская или слегка приподнятая пластина, регулирующая поток. Если она расположена параллельно направлению потока, клапан открывается; если перпендикулярно — закрывается.

- Шток: Стержень, соединенный с диском, который передает вращательную силу от привода.

- Уплотнения и седла: Обеспечивают герметичность и предотвращают утечки.

*Актуатор

- Пневматический привод: обычно поршневого или диафрагменного типа, преобразует давление воздуха в механическое движение. Он может быть двухстороннего действия (давление воздуха для открытия и закрытия) или одностороннего действия (воздух для одного направления, пружина для возврата).

2. Принцип работы

Принцип работы пневматического поворотного затвора по сути представляет собой цепной процесс "привода сжатым воздухом".привод«Вращение диска для управления потоком». Проще говоря, пневматическая энергия (сжатый воздух) преобразуется во вращательное механическое движение для позиционирования диска.

 2.1. Процесс приведения в действие:

- Сжатый воздух из внешнего источника (например, компрессора или системы управления) подается к пневматическому приводу.

- В двухстороннем приводе воздух поступает в один порт для вращения штока клапана по часовой стрелке (т.е. для открытия клапана), и в другой порт для его вращения против часовой стрелки. Это создает линейное движение поршня или диафрагмы, которое преобразуется во вращение на 90 градусов с помощью реечного механизма или механизма типа «скотч-ярмо».

- В одностороннем приводе давление воздуха толкает поршень против пружины, открывая клапан, а выпуск воздуха позволяет пружине автоматически закрыть его (аварийная конструкция).

 2.2. Работа клапана:

— При вращении штока клапана приводом диск вращается внутри корпуса клапана.

- Открытое положение: диск параллелен направлению потока, минимизируя сопротивление и обеспечивая полный поток через трубопровод. - Закрытое положение: диск поворачивается на 90 градусов, перпендикулярно потоку, блокируя проход и герметизируясь относительно седла.

- Промежуточное положение позволяет регулировать поток, хотя дроссельные заслонки больше подходят для режима "включено/выключено", чем для точного регулирования, из-за их нелинейных характеристик потока.

 2.3. Управление и обратная связь:

- Исполнительный механизм обычно работает в паре с электромагнитным клапаном или позиционером для точного управления посредством электрических сигналов.

— Датчик может обеспечивать обратную связь о положении клапана для гарантирования надежной работы автоматизированных систем. 

3. Одностороннего и двустороннего действия

 

3.1 Двухсторонний привод (без пружинного возврата)

Исполнительный механизм имеет две противоположно расположенные поршневые камеры. Подача сжатого воздуха регулируется электромагнитным клапаном, попеременно переключающимся между камерами «открытия» и «закрытия».

Когда сжатый воздух поступает в камеру «открытия», он толкает поршень, заставляя шток клапана вращаться по часовой стрелке (или против часовой стрелки, в зависимости от конструкции), что, в свою очередь, вращает диск, открывая трубопровод.

Когда сжатый воздух поступает в «закрывающую» камеру, он толкает поршень в противоположном направлении, заставляя шток клапана вращать диск против часовой стрелки, закрывая трубопровод. Особенности: При потере сжатого воздуха диск остается в текущем положении («аварийный режим»).

3.2 Односторонний привод (с пружинным возвратом)

Исполнительный механизм имеет только одну камеру для забора воздуха, а с другой стороны находится возвратная пружина:

При наличии потока воздуха: сжатый воздух поступает во впускную камеру, преодолевая силу пружины и толкая поршень, в результате чего диск поворачивается в положение «открыто» или «закрыто»;

При утечке воздуха: пружинное усилие ослабевает, толкая поршень назад, в результате чего диск возвращается в заданное «безопасное положение» (обычно «закрытое», но может быть сконструирован и как «открытое»).

Особенности: Имеет функцию «защиты от сбоев» и подходит для использования в областях применения, требующих мер безопасности, например, при работе с легковоспламеняющимися, взрывоопасными и токсичными средами.

4. Преимущества

Пневматические поворотные затворыОни отличаются высокой скоростью работы, обычно требуя всего лишь четверти оборота, что делает их пригодными для таких отраслей, как водоочистка, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также химическая промышленность.

- Быстрое время отклика благодаря пневматическому приводу.

- Низкая стоимость и упрощенное техническое обслуживание по сравнению с электрическими или гидравлическими аналогами.

- Компактная и легкая конструкция.