1. Что такое пневматический дисковый затвор?
Пневматический дисковый затвор — это четвертьоборотный клапан, используемый для регулирования или перекрытия потока жидкости в трубопроводе. Он состоит из круглого диска (часто называемого просто «диском»), установленного на штоке, который вращается внутри корпуса клапана. Под «пневматическим» понимается приводной механизм, использующий сжатый воздух для управления клапаном, что обеспечивает дистанционное или автоматизированное управление.
Пневматический дисковый затвор можно разделить на два основных компонента: пневматический привод и дисковый затвор.
· Корпус поворотного затвора: состоит из корпуса клапана, диска (тарели), 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 лопасть для создания линейного или вращательного движения.
Ключевые компоненты
*Дроссельный клапан:
- Корпус клапана: корпус, в котором находится диск и который соединяется с трубой.
- Диск (диск): плоская или слегка приподнятая пластина, регулирующая поток. При расположении её параллельно направлению потока клапан открывается; при расположении перпендикулярно направлению потока — закрывается.
- Шток: стержень, соединенный с диском, который передает вращательное усилие от привода.
- Уплотнения и седла: обеспечивают герметичное закрытие и предотвращают утечки.
*Привод
- Пневматический привод: обычно поршневого или мембранного типа, преобразует давление воздуха в механическое движение. Он может быть двухстороннего действия (давление воздуха для открытия и закрытия) или одностороннего действия (воздух для движения в одном направлении, пружина для возврата).
2. Принцип работы
Работа пневматического дросселя представляет собой, по сути, цепочку процессов «привода в действие сжатым воздухом».→приведение в действие привода→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:
- К пневмоприводу подается сжатый воздух от внешнего источника (например, компрессора или системы управления).
– В приводе двустороннего действия воздух поступает в один порт для вращения штока клапана по часовой стрелке (т.е. для открытия клапана), а воздух поступает в другой порт для вращения против часовой стрелки. Это создаёт линейное движение поршня или мембраны, которое преобразуется в поворот на 90 градусов с помощью реечного или кулисного механизма.
- В приводе одностороннего действия давление воздуха толкает поршень к пружине, открывая клапан, а выпуск воздуха позволяет пружине автоматически закрыть его (отказоустойчивая конструкция).
2.2. Работа клапана:
- Когда привод вращает шток клапана, диск вращается внутри корпуса клапана.
- Открытое положение: диск параллелен направлению потока, что минимизирует сопротивление и обеспечивает полный поток через трубопровод. - Закрытое положение: диск поворачивается на 90 градусов перпендикулярно потоку, перекрывая проход и уплотняясь относительно седла.
- Промежуточное положение позволяет дросселировать поток, хотя дроссельные заслонки больше подходят для работы в режиме «включено-выключено», чем для точного регулирования из-за их нелинейных характеристик потока.
2.3. Контроль и обратная связь:
- Привод обычно работает в паре с электромагнитным клапаном или позиционером для точного управления с помощью электрических сигналов.
- Датчик может обеспечивать обратную связь по положению клапана для обеспечения надежной работы в автоматизированных системах.
3. Одностороннего и двустороннего действия
3.1 Привод двойного действия (без возвратной пружины)
Привод имеет две противостоящие поршневые камеры. Подача сжатого воздуха регулируется электромагнитным клапаном, который попеременно переключает камеры на «открытие» и «закрытие».
Когда сжатый воздух поступает в «открывающую» камеру, 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 попадает в камеру закрытия, он толкает поршень в противоположном направлении, заставляя шток клапана поворачивать диск против часовой стрелки, перекрывая трубопровод. Особенности: При прекращении подачи сжатого воздуха диск остаётся в текущем положении («отказоустойчивый»).
3.2 Привод одностороннего действия (с пружинным возвратом)
Привод имеет только одну камеру впуска воздуха, с возвратной пружиной на другой стороне:
При подаче воздуха: сжатый воздух поступает во впускную камеру, преодолевает усилие пружины и толкает поршень, заставляя диск поворачиваться в положение «открыто» или «закрыто»;
При потере воздуха: сила пружины ослабевает, толкая поршень назад, заставляя диск возвращаться в предварительно заданное «безопасное положение» (обычно «закрытое», но может быть также спроектировано как «открытое»).
Особенности: Он имеет функцию «отказоустойчивости» и подходит для использования в приложениях, требующих мер безопасности, например, при работе с легковоспламеняющимися, взрывоопасными и токсичными средами.
4. Преимущества
Пневматические дисковые затворы подходят для быстрого срабатывания, обычно требующего всего лишь четверть оборота, что делает их пригодными для таких отраслей промышленности, как очистка воды, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха и химическая переработка.
- Быстрое время срабатывания благодаря пневматическому приводу.
- Низкая стоимость и упрощенное обслуживание по сравнению с электрическими или гидравлическими альтернативами.
- Компактная и легкая конструкция.