Пневматикалық басқару клапанының жұмыс принципі, құрамы және мүмкіндіктері. Поршень немесе мембрана арқылы клапанды басқару, қысымды күшейту туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Пневматикалық басқару клапанының іске қосуы энергияны (әдетте, қысылған ауа түрінде) механикалық қозғалысқа түрлендіреді. Бұл қозғалыс, іске қосу құрылысының түріне қарай, айналмалы немесе тура сызықты болуы мүмкін.
A pneumatic control valve actuator converts energy (typically in the form of compressed air) into mechanical motion. The motion can be rotary or linear, depending on the type of actuator.
Жұмыс істеу принципі
Пневматикалық іске қосу құрылғысы негізінен қозғаушы күшті дамытатын поршеньден немесе диафрагмадан тұрады. Ол цилиндрдің жоғарғы бөлігінде ауаны ұстап, ауа қысымының күшімен диафрагманы немесе поршеньді клапан штангасын жылжытуға немесе клапанды басқару элементін айналдыруға мүмкіндік береді. Клапандар жұмыс істеу үшін аз қысымды қажет етеді және әдетте кіріс күшін екі есе немесе үш есе арттырады. Поршеньнің көлемі неғұрлым үлкен болса, шығыс қысымы соғұрлым жоғары болады. Ауамен қамтамасыз ету жеткіліксіз болса, үлкен поршень пайдалы болуы мүмкін, себебі ол кішірек кіріс күшімен бірдей күштерді қамтамасыз етеді. Бұл қысым құбырдағы заттарды сығуға жеткілікті. Мысалы, 100 кПа кіріс қысымымен шағын автомобильді (1000 фунттан астам) оңай көтеруге болады, және бұл – тек қарапайым, кішкентай пневматикалық клапан. Дегенмен, штангаға түсетін күш тым жоғары болып, клапан штангасының зақымдануына әкелуі мүмкін. Бұл қысым клапан штангасына беріледі, ол клапан тығынына (мысалы, дорбаша клапан), көбелек клапанға және т.б. қосылады. Жоғары қысымды немесе жоғары өтімді құбырларда клапанның осы күштерді жеңуі және ішкі ағынды басқару үшін клапанның жылжымалы бөліктерін қозғауы үшін үлкен күштер қажет. Клапанға түсетін сигнал – «бақылау сигналы» болып табылады. Ол әртүрлі өлшеу құрылымдарынан келуі мүмкін, және әр түрлі қысым клапан үшін әртүрлі реттелген мәнге сәйкес келеді. Типик стандартты сигнал – 20–100 кПа. Мысалы, клапан тұрақты шығысы бар және өзгермелі кірісі бар (актуатор мен клапан арқылы өзгертілетін) ыдыстағы қысымды басқара алады. Қысымды түсіретін датчик ыдыстағы қысымды бақылап, 20–100 кПа диапазонында сигнал жібереді. 20 кПа – қысым жоқ екенін, ал 100 кПа – қысымның толық диапазоны бар екенін білдіреді (датчиктерді калибрлеу нүктелеріне байланысты бұл диапазон өзгеруі мүмкін). Ыдыстағы қысым көтерілгенде, датчик шығысы да көтеріледі, бұл қысымның өсуі клапанға жіберіледі, клапан штангасы төмен қарай жылжиды, клапан жабыла бастайды, ыдысқа ағын азаяды, ал ыдыстағы қысым артық қысым шығысы арқылы төмендейді. Бұл – тікелей әрекет ету процесі деп аталады.
A pneumatic actuator mainly consists of a piston or a diaphragm which develops the motive power. It keeps the air in the upper portion of the cylinder, allowing air pressure to force the diaphragm or piston to move the valve stem or rotate the valve control element. Valves require little pressure to operate and usually double or triple the input force. The larger the size of the piston, the larger the output pressure can be. Having a larger piston can also be good if the air supply is low, allowing the same forces with less input. These pressures are large enough to crush objects in the pipe. On 100 kPa input, you could lift a small car (upwards of 1,000 lbs) easily, and this is only a basic, small pneumatic valve. However, the resulting forces required of the stem would be too great and cause the valve stem to fail. This pressure is transferred to the valve stem, which is connected to either the valve plug (see plug valve), butterfly valve etc. Larger forces are required in high pressure or high flow pipelines to allow the valve to overcome these forces, and allow it to move the valves moving parts to control the material flowing inside. The valve's input is the "control signal." This can come from a variety of measuring devices, and each different pressure is a different set point for a valve. A typical standard signal is 20–100 kPa. For example, a valve could be controlling the pressure in a vessel that has a constant out flow, and a varied in flow (varied by the actuator and valve). A pressure transmitter will monitor the pressure in the vessel and transmit a signal from 20–100 kPa. 20 kPa means there is no pressure, 100 kPa means there is full range pressure (can be varied by the transmitters calibration points). As the pressure rises in the vessel, the output of the transmitter rises, this increase in pressure is sent to the valve, which causes the valve to stroke downward, and start closing the valve, decreasing flow into the vessel, reducing the pressure in the vessel as excess pressure is evacuated through the outflow. This is called a direct acting process.