Руководство по пневматическим клапанам | Шаровые, дроссельные, задвижные клапаны и приводы: объяснение принципа работы

Что такое пневматический клапан?

Определение пневматического клапана

A Пневматический клапанЭто тип промышленного регулирующего клапана, приводимого в действие сжатым воздухом. Преобразуя давление воздуха в механическое движение, привод открывает, закрывает или регулирует клапан для управления потоком жидкостей, газов, пара или агрессивных сред.
К распространенным конструкциям относятся пневматические шаровые краны, поворотные задвижки, задвижки и быстродействующие запорные клапаны.

Принцип работы пневматических клапанов

Сжатый воздух поступает в камеру привода, толкая поршень или диафрагму. Это движение приводит в движение шток, заставляя его вращаться или перемещаться линейно, в результате чего клапан открывается или закрывается. В автоматизированных системах привод управляется сигналами ПЛК или АСУ ТП для точного регулирования потока.

Типичные СМИ

• Воздух и инертные газы

• Технологическая вода и промышленные жидкости

• Паровые системы

• Высокотемпературные, коррозионные или опасные химические вещества

Функции и преимущества пневматических клапанов

Основные функции

Автоматическое управление включением/выключением

Пневматические клапаны обеспечивают надежное дистанционное управление промышленными трубопроводами, исключая необходимость ручного вмешательства.

Точное модулирующее управление

При оснащении позиционером клапан может обеспечивать стабильное и воспроизводимое регулирование потока, давления или температуры.

Основные преимущества

Быстрое время отклика (часто менее 1 секунды)

Идеально подходит для систем аварийного отключения и защиты.

Высокая безопасность и естественные взрывобезопасные свойства.

Поскольку в приводе используется воздух, а не электричество, его можно безопасно применять в опасных зонах.

Длительный срок службы и низкие затраты на техническое обслуживание

Механизм прост, и в нем меньше деталей, подверженных поломкам.

Подходит для трубопроводов большого диаметра и высокого давления.

Пневматические шаровые и поворотные задвижки особенно хорошо зарекомендовали себя в этих сложных условиях эксплуатации.

Основные компоненты пневматических клапанов

Пневматический привод

Односторонний привод (с пружинным возвратом)

При потере воздуха используется пружина для возврата в безопасное положение закрытия или открытия в случае отказа.

Двухсторонний привод

Воздух подается с обеих сторон поршня, что обеспечивает больший крутящий момент и более плавную работу.

Типы корпусов клапанов

Пневматический шаровой клапан

Обеспечивает герметичность и низкую утечку, широко используется для газоизоляции.

Пневматический задвижной клапан

Легкий и экономичный; широко используется в системах водоочистки и крупных трубопроводных системах.

Пневматический задвижной клапан

Минимизирует падение давления; предпочтительно для суспензий, порошков или жидкостей с твердыми частицами.

Пневматический шаровой/регулирующий клапан

Предназначен для точной модуляции потока.

Принадлежности управления

• Электромагнитный клапан

• Блок концевых выключателей

• Регулятор воздушного фильтра (FRL)

• Позиционер для модуляции управления

Основные типы пневматических клапанов

Конструкция клапана

• Пневматические шаровые клапаны

• Пневматические поворотные затворы

• Пневматические задвижки

• Пневматические запорные клапаны

• Пневматические регулирующие клапаны

По типу привода

• Одностороннего действия

• Двойного действия

По функциям

• Запорные клапаны

• Модулирующие регулирующие клапаны

Сравнение пневматических и ручных клапанов

Операция

Пневматические клапаны обеспечивают автоматическое и дистанционное управление, тогда как ручные клапаны требуют физического воздействия.

Производительность

Пневматические клапаны могут часто переключаться и быстро реагировать; ручные клапаны работают медленнее и менее подходят для автоматизированных циклов.

Приложение

Пневматические клапаны подходят для автоматизированных производственных линий; ручные клапаны обычно используются в более простых операциях с низкой частотой.

Сравнение пневматических и электрических клапанов

Источник питания

• Пневматический: сжатый воздух

• Электрический: привод двигателя

Скорость

Пневматические клапаны, как правило, обеспечивают более быстрое срабатывание.

Безопасность

Поскольку в работе пневматических клапанов не используются двигатели и не возникает искр, они подходят для взрывоопасных сред.

Обслуживание

Пневматические приводы имеют меньше движущихся частей и требуют меньшего технического обслуживания.

Области применения пневматических клапанов

Нефтехимическая промышленность

Используется в системах транспортировки газа, резервуарных парках, установках крекинга и системах аварийного останова.

Очистка воды

Пневматические поворотные задвижки широко используются в системах водоснабжения и водоотведения городских муниципалитетов.

Продукты питания и фармацевтика

Санитарные пневматические клапаны используются в системах обработки напитков и системах CIP (очистка на месте).

Природный газ, пар и энергетическая промышленность

Пневматические шаровые и запорные клапаны обеспечивают надежную изоляцию пара и газа.

Машиностроение, металлургия и целлюлозно-бумажная промышленность

Используется в системах подачи воздуха, трубопроводах для транспортировки шлама и системах управления технологическими процессами.

Техническое обслуживание пневматических клапанов

Ежедневная проверка

• Убедитесь в правильности давления воздуха (обычно 0,4–0,7 МПа).

• Проверьте наличие утечек воздуха.

• Подтвердите обратную связь по позиции.

Техническое обслуживание приводов

• Замените изношенные уплотнения.

• Проверьте усилие пружины.

• Смажьте внутренние движущиеся поверхности.

Техническое обслуживание клапанного блока

• Очистите внутренние поверхности

• Замените уплотнительные кольца.

• Смажьте стебель

Техническое обслуживание принадлежностей

• Очистка электромагнитных клапанов

• Регуляторы дренажных фильтров

• Калибровка позиционеров

Руководство по выбору пневматических клапанов

Ключевые соображения

• Тип носителя

• Условия давления и температуры

• Требуемое значение Cv/Kv

• Размер клапана (DN15–DN1500)

• Взрывозащищенные или требования безопасности

• Высокая скорость срабатывания и отказоустойчивая конструкция.

• Условия окружающей среды и установки

Отраслевые стандарты

Общие международные стандарты

• ISO 5211 (Интерфейс крепления привода)

• API 6D / API 608 (стандарты для шаровых клапанов)

• GB/T 12237 (Промышленные клапаны)

• GB/T 9113 (Спецификация фланцев)

Часто задаваемые вопросы о пневматических клапанах

1. Пневматический шаровой клапан лучше, чем пневматический поворотный клапан?

Шаровые краны обеспечивают превосходную герметизацию, а дисковые затворы более экономичны для трубопроводов большой протяженности.

2. Как долго служит пневматический привод?

Как правило, от 300 000 до 1 000 000 циклов, в зависимости от качества воздуха и условий эксплуатации.

3. Нужна ли смазка пневматическим клапанам?

Большинство исполнительных механизмов являются самосмазывающимися, но некоторые механизмы могут нуждаться в периодической смазке.

4. В каких случаях следует использовать пневматический запорный клапан?

В случаях аварийного отключения (ESD), изоляции опасных сред или в системах обеспечения безопасности с быстрым реагированием.

5. В чем разница между односторонними и двухсторонними исполнительными механизмами?

Одностороннего действия обеспечивает отказоустойчивость; двустороннего действия — более высокий крутящий момент и более стабильное управление.