Vàlvula de papallona accionada per aire Com funciona i per què és important per al control de la vostra canonada

Quan busquem vàlvules, també ens hem trobat amb aquest tipus de problemes: les vàlvules controlades a distància que responen lentament o el fluid no es talla completament, provocant fuites a la línia de producció? Sobretot quan necessiteu obrir i tancar amb freqüència canonades de gran-diàmetre, l'operació manual requereix molt de temps-i laboriosa, i amb actuadors elèctrics complexos, és possible que us preocupeu per problemes de cablejat-del lloc. De fet, molts compradors estan atrapats en el mateix punt-volen una solució que sigui senzilla, directa i que pugui respondre ràpidament mitjançant una font d'aire. Avui parlarem a fons de l'opció principal per a aquest escenari-lavàlvula de papallona accionada per aire.

Resum
En aquest article s'explicarà com funcionen conjuntament l'actuador pneumàtic i la vàlvula de papallona, ​​ajudant-vos a entendre la diferència entre els tipus d'activació-apagats i modulants. Després de llegir, entendreu per què els enginyers de camp sovint especifiquen mides de 2", 3", 4 o 6" per adaptar-se a diferents entorns de pressió, i també entendreu quins detalls determinen la vida útil de la vàlvula.

Per què el meu pla de control mai sembla prou decisiuEn molts projectes d'enginyeria a l'estranger, el subministrament d'aire-in situ és suficient, però l'actuador de vàlvula seleccionat no coincideix. Per exemple, en el tractament d'aigües residuals o les canonades d'aliments i begudes, la rotació de 90 graus sovint no es pot completar completament, donant lloc a un mal segellat del disc de la vàlvula.

Normalment no és un defecte de la vàlvula en si, sinó un desajust entre el parell de sortida de l'actuador i el parell real requerit per la vàlvula. Especialment per als models de mida mitjana-com ara la vàlvula de papallona accionada per aire de 4 polzades, l'estimació inexacta del parell pot provocar un encallament de la vàlvula o un desgast accelerat de les superfícies de segellat.

Què és un actuador pneumàtic?
En poques paraules, un actuador pneumàtic és un dispositiu que utilitza aire comprimit per empènyer un pistó o un diafragma, generant així una força mecànica. Converteix la pressió de l'aire en moviment rotatiu per impulsar directament la tija de la vàlvula. Els tipus habituals són d'acció doble-i{3}}de simple efecte. El doble-efecte utilitza la pressió d'aire tant per obrir com per tancar, mentre que el simple-efecte utilitza una molla per al retorn, el que significa que la vàlvula es posa automàticament en una posició segura si es perd el subministrament d'aire. Aquest disseny té una estructura senzilla, menys punts de fallada i és més adequat per a cicles d'arrencada-aturada freqüent en comparació amb els actuadors elèctrics.

Principi de funcionament d'una vàlvula de papallona accionada per aire
Lògica d'acció bàsica
L'obertura i el tancament d'una vàlvula de papallona s'aconsegueixen girant el disc 90 graus. Quan l'aire comprimit entra per un costat del cilindre de l'actuador, empeny el pistó, que fa que l'eix de sortida giri a través d'un mecanisme de cremallera-i-pinyó o escamot. L'eix de sortida es connecta a la tija de la vàlvula, que després gira el disc. Per exemple, amb aVàlvula de papallona accionada per aire de 3″sota una pressió d'aire de 80 psi, la sortida del parell de l'actuador és suficient per fer girar el disc de tancat completament a obert, netejant instantàniament el camí del flux amb una pèrdua de pressió mínima.

Com s'aconsegueix el segellat?

El segellat de la vàlvula de papallona es presenta en dos tipus principals: seient suau i seient metàl·lic. El segellat suau del seient es basa en la deformació d'un seient de goma que pressiona contra el disc, adequat per a mitjans nets. El segellat de seients metàl·lics es basa en superfícies metàl·liques terra, adequades per a mitjans amb partícules o altes temperatures. La suavitat de l'empenta de l'actuador pneumàtic afecta directament l'efecte de segellat. Una empenta massa pot danyar el seient, mentre que una empenta insuficient provoca un apagat deficient-. Per exemple, si aVàlvula de papallona accionada per aire de 6″S'utilitza en un sistema d'aigua circulant experimenta una pressió de subministrament d'aire fluctuant, la sortida inestable del parell de l'actuador pot significar que la vàlvula no es tanca completament, provocant fuites internes.

Com combinar la mida i l'actuador de la vàlvula de papallona accionada per aire
Lògica de selecció per a diferents mides
El diàmetre de la canonada determina directament la mida de la vàlvula, però la mida de l'actuador depèn de la pressió mitjana i la direcció del flux. AVàlvula de papallona accionada per aire de 2″normalment maneja baixa pressió i flux reduït, requerint només un actuador de forat del cilindre petit. Tanmateix, en aplicacions de segellat d'alta pressió diferencial o bi-, com una línia de 4 polzades en una planta química, es necessita un model d'actuador més gran per superar la força d'impacte del medi sobre el disc. De vegades, fins i tot si el diàmetre de la vàlvula no és gran, però el medi és molt viscós o conté sòlids, el parell de l'actuador s'ha d'augmentar en un nivell.

Solucions comunes d'associació-al lloc
Molts projectes estrangers de tractament d'aigua prefereixen vàlvules de papallona d'ossa o hòstia combinades amb actuadors pneumàtics perquè estalvien espai. Per exemple, aVàlvula de papallona accionada per aire de 3″s'utilitza a la sortida de la bomba sovint està equipat amb una caixa d'interruptors de límit per enviar la posició oberta/tancada de la vàlvula a la sala de control central. Si el lloc es troba en una zona perillosa, els actuadors pneumàtics són molt més segurs que les vàlvules elèctriques, ja que no generen espurnes per si mateixos.

A més, les vàlvules de papallona pneumàtiques modulants requereixen un posicionador. Aquests controlen el grau d'obertura de la vàlvula mitjançant un senyal de 4-20 mA, no només una simple obertura/tancament, cosa que els fa adequats per a seccions de procés que necessiten un dosatge precís.

Els detalls determinen la fiabilitat del producte
El tractament superficial de l'actuador pneumàtic afecta directament la seva resistència a la corrosió. L'anodització o el recobriment epoxi fa que sigui més durador en ambients humits. El material de la tija de la vàlvula és preferiblement d'acer inoxidable 416 o 17-4PH, combinat amb un disseny a prova d'explosió per garantir que la tija no surti fins i tot a alta pressió. El material de segellat també ha de coincidir amb el rang de temperatura: l'EPDM s'adapta al tractament de l'aigua, mentre que Viton és adequat per a condicions químicament corrosives. Alguns fabricants proporcionen dades d'1 milió de proves de vida útil, que són una informació de referència valuosa per als compradors durant les comparacions tècniques.

Falles comuns i contramesures per a les vàlvules de papallona accionades per aire
El problema més freqüent és que la vàlvula s'enganxi, evitant que l'actuador la mogui. Sovint, això és causat per escòries de soldadura o deixalles que s'enganxen entre el disc i el seient. La solució és instal·lar un filtre aigües amunt de la vàlvula o triar un disseny de vàlvula de papallona excèntrica amb força de cisalla.

Un altre problema comú és el retard en l'obertura o el tancament de la vàlvula a causa del canvi lent de la vàlvula de solenoide. Comprovar les línies de subministrament d'aire si hi ha condensats o residus que bloquegen el port del pilot sol solucionar-ho. Sempre que el subministrament d'aire estigui net i l'actuador tingui un marge de parell suficient, avàlvula de papallona accionada per airepot funcionar de manera estable durant molts anys.