1. Kaj je pnevmatski metuljasti ventil?
Pnevmatski metuljasti ventil je četrtinski ventil, ki se uporablja za regulacijo ali izolacijo pretoka tekočine v cevovodu. Sestavljen je iz krožnega diska (pogosto imenovanega "disk"), nameščenega na steblu, ki se vrti znotraj telesa ventila. "Pnevmatični" se nanaša na aktuacijski mehanizem, ki za upravljanje ventila uporablja stisnjen zrak, kar omogoča daljinsko ali avtomatsko upravljanje.
Pnevmatski metuljasti ventil lahko razdelimo na dva ključna dela: pnevmatski aktuator in metuljasti ventil.
· Ohišje loputastega ventila: Sestavljeno je iz telesa ventila, diska (plošče), stebla in sedeža. Disk se vrti okoli stebla, da odpira in zapira ventil.
· Pnevmatski aktuator: Uporablja stisnjen zrak kot vir energije in poganja bat ali lopatico za linearno ali rotacijsko gibanje.
Ključne komponente
*Metuljasti ventil:
- Ohišje ventila: Ohišje, v katerem je nameščen disk in je priključeno na cev.
- Disk (plošča): Ploščata ali rahlo dvignjena plošča, ki uravnava pretok. Ko jo držimo vzporedno s smerjo pretoka, se ventil odpre; ko jo držimo pravokotno, se zapre.
- Steblo: Palica, povezana z diskom, ki prenaša rotacijsko silo iz aktuatorja.
- Tesnila in sedeži: Zagotovite tesno zapiranje in preprečite puščanje.
*Pogon
- Pnevmatski aktuator: Običajno je batni ali membranski, pretvarja zračni tlak v mehansko gibanje. Lahko je dvostransko delujoč (zračni tlak za odpiranje in zapiranje) ali enostransko delujoč (zrak za eno smer, vzmet za povratek).
2. Načelo delovanja
Delovanje pnevmatskega metuljastega ventila je v bistvu verižni proces "aktiviranja s stisnjenim zrakom"→aktiviranje aktuatorja→vrtenje diska za nadzor pretoka." Preprosto povedano, pnevmatska energija (stisnjen zrak) se pretvori v rotacijsko mehansko gibanje za pozicioniranje diska.
2.1. Postopek aktiviranja:
- Stisnjen zrak iz zunanjega vira (kot je kompresor ali krmilni sistem) se dovaja v pnevmatski aktuator.
- V dvojno delujočem aktuatorju zrak vstopi v eno odprtino, da zavrti steblo ventila v smeri urinega kazalca (tj. da odpre ventil), in vstopi v drugo odprtino, da ga zavrti v nasprotni smeri urinega kazalca. To ustvari linearno gibanje bata ali membrane, ki se s pomočjo zobate letve ali mehanizma Scotch-yoke pretvori v 90-stopinjsko vrtenje.
- Pri enosmerno delujočem aktuatorju zračni tlak potisne bat proti vzmeti, da odpre ventil, sproščanje zraka pa omogoči vzmeti, da ga samodejno zapre (varnostna zasnova).
2.2 Delovanje ventila:
- Ko aktuator vrti steblo ventila, se disk vrti znotraj telesa ventila.
- Odprt položaj: Disk je vzporeden s smerjo pretoka, kar zmanjšuje upor in omogoča poln pretok skozi cevovod. - Zaprt položaj: Disk se zavrti za 90 stopinj, pravokotno na pretok, s čimer blokira prehod in tesni ob sedežu.
- Vmesni položaj lahko duši pretok, čeprav so metuljasti ventili zaradi svojih nelinearnih pretočnih značilnosti bolj primerni za vklopno-izklopno delovanje kot za natančno regulacijo.
2.3. Nadzor in povratne informacije:
- Pogon je običajno povezan z magnetnim ventilom ali pozicionerjem za natančno krmiljenje prek električnih signalov.
- Senzor lahko zagotavlja povratne informacije o položaju ventila za zagotovitev zanesljivega delovanja v avtomatiziranih sistemih.
3. Enosmerni in dvosmerni
3.1 Dvostransko delujoči aktuator (brez povratne vzmeti)
Pogon ima dve nasprotni batni komori. Stisnjen zrak krmili elektromagnetni ventil, ki izmenično deluje na "odpiralno" in "zapiralno" komoro:
Ko stisnjen zrak vstopi v "odprtinsko" komoro, potisne bat, zaradi česar se steblo ventila vrti v smeri urinega kazalca (ali v nasprotni smeri urinega kazalca, odvisno od zasnove), kar nato zavrti disk in odpre cevovod.
Ko stisnjen zrak vstopi v "zapiralno" komoro, potisne bat v nasprotni smeri, zaradi česar steblo ventila zavrti disk v nasprotni smeri urinega kazalca in zapre cevovod. Značilnosti: Ko se stisnjen zrak izgubi, disk ostane v trenutnem položaju ("varnost pred izpadom").
3.2 Enosmerni aktuator (z vzmetnim povratkom)
Pogon ima samo eno komoro za dovod zraka, na drugi strani pa je povratna vzmet:
Ko zrak teče: Stisnjen zrak vstopi v vhodno komoro in premaga silo vzmeti, ki potiska bat, zaradi česar se disk zavrti v položaj "odprto" ali "zaprto";
Ko se zrak izgubi: Vzmetna sila se sprosti in potisne bat nazaj, zaradi česar se disk vrne v prednastavljeni "varnostni položaj" (običajno "zaprt", lahko pa je zasnovan tudi kot "odprt").
Značilnosti: Ima funkcijo "varnosti pred izpadom" in je primeren za uporabo v aplikacijah, ki zahtevajo varnostne ukrepe, kot so tiste, ki vključujejo vnetljive, eksplozivne in strupene medije.
4. Prednosti
Pnevmatski metuljasti ventili so primerni za hitro delovanje, običajno zahtevajo le četrtino obrata, zaradi česar so primerni za panoge, kot so čiščenje vode, HVAC in kemična predelava.
- Hiter odzivni čas zaradi pnevmatskega aktiviranja.
- Nizki stroški in poenostavljeno vzdrževanje v primerjavi z električnimi ali hidravličnimi alternativami.
- Kompaktna in lahka zasnova.