Какие существуют типы клапанов с приводом?

Устройства, называемые приводами клапанов, используются для позиционирования клапанов, они могут полностью открывать и закрывать клапан. Они могут использоваться для регулирования положения клапана в системах, требующих постоянного и точного контроля, например, для управления потоком жидкости в газовой турбине.

В системах управления технологическими процессами клапаны используются для открытия, закрытия или частичного ограничения потока жидкостей при регулировании давления в линии. Сайт производители клапанов с пневматическим приводом производят различные типы приводных клапанов разных размеров и моделей. Ознакомьтесь с этим руководством, чтобы узнать о различных типы приводных клапанов. 

Что такое привод клапана? 

Механическое устройство, которое перемещает или регулирует такое устройство, как регулирующий клапан, называется приводом клапана. Благодаря приводам оператору не нужно физически перемещать каждый клапан, который необходимо переставить. Приводы клапанов используются для управления клапанами, причем управление приводом может осуществляться дистанционно из такого места, как диспетчерская.

Приводы клапанов обеспечивают быстрое и правильное управление клапанами. Приводы для регулирующих клапанов используются с клапанами, регулирующими или дросселирующими поток. Клапаны для регулирования расхода обычно называют регулирующими клапанами, поскольку они автоматически уменьшают расход. Существует множество типы клапанов с приводом о которых необходимо знать. 

Приводы являются распространенным компонентом на различных технологических предприятиях и используются для автоматизации промышленных клапанов. Они используются в трубопроводах, на пищевых, горнодобывающих и атомных предприятиях, электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах и очистных сооружениях. При автоматизации управления процессом приводы клапанов играют решающую роль. Автоматические клапаны бывают разных форм и размеров. Диаметр клапанов варьируется от 1/100 дюйма до многих футов. 

Типы работы клапанов 

Первым шагом в выборе правильного привода является глубокое понимание принципа работы клапана. Регулирующие клапаны имеют множество разновидностей. Однако существует два основных способа работы клапана с точки зрения его привода. 

• Поворотное (четвертьоборотное) управление 

Это относится к поворотным, шаровым и пробковым клапанам. Сюда же относятся четвертьоборотные заслонки. Поскольку принцип работы довольно прост и требует только поворота на 90 градусов с соответствующим крутящим моментом, такие клапаны обычно проще установить с помощью подходящего привода. 

• Многооборотные операции 

Чтобы перевести запорный элемент клапана из открытого в закрытое положение, в этих комплектах клапанов используются поднимающиеся невращающиеся штоки или не поднимающиеся вращающиеся штоки. К этой группе относятся шаровые краны, шлюзовые затворы, ножевые затворы, задвижки и другие типы клапанов.

Метод управления и функция клапана

При выборе приводов для клапанов необходимо учитывать движение клапана и стиль эксплуатации. 

• Метод управления клапаном

Шаровые, дроссельные и пробковые клапаны являются примерами клапанов с вращательным движением или поворотных клапанов, которые вращаются не менее чем на четверть оборота перед закрытием. 

Задвижки, запорные клапаны, шаровые, мембранные и угловые клапаны линейного перемещения или линейные клапаны имеют подвижный шток, который толкает запорный элемент, чтобы оставаться пустым или закрытым. Шток клапана может перемещаться как с вращением, так и без него.

• Функция клапана 

Сайт клапаны с пневматическим приводом может работать одним из двух способов:

• Пусковые или запорные клапаны, иногда называемые устройствами включения и выключения или изолирующими устройствами, ограничивают движение привода до заданных открытых и закрытых положений.
• Устройства, дросселирующие или управляющие движением, позволяют дросселировать клапаны по мере необходимости. Такой привод работает в паре с позиционером для точного перемещения в нужное положение. 

Ручные приводы клапанов 

Ручные приводы клапанов могут перемещать клапан в нужное положение без использования внешнего источника энергии. Вместо этого они управляют набором шестерен, процентное соотношение которых создает выходной момент, превышающий входной, с помощью маховика, цепного колеса, рычага или устройства сцепления. Червячные передачи, представляющие собой механические устройства, передающие движение между непересекающимися прямоугольными осями, используются во многих ручных приводах клапанов.

Преимущество использования ручных приводов клапанов заключается в том, что они доступны по цене, надежны и не зависят от источника питания. Как правило, они автономны, а поскольку они открываются и закрываются одинаковыми движениями, часто бывает просто определить ошибку или ее источник. Основной недостаток заключается в том, что они требуют ручного управления каждый раз, поскольку они не автоматизированы. 

Типы 

• Основной рычаг

Основной рычаг - это ручное управление, которое чаще всего используется на крошечных четвертьоборотных клапанах. Вентиль можно поворачивать с помощью длинной ручки, которая крепится к штоку. Их можно заменить на овальные, тройниковые и другие ручки для очень маленьких клапанов, где рычаг не требуется.

• Рычажная ручка с фиксацией 

На рычаге имеется ручка, которая не позволяет клапану случайно открыться или закрыться. 

• Овальные ручки 

Для тех случаев, когда клапан может находиться рядом с другим оборудованием, существует альтернатива в виде миниатюрной ручки. Такое расположение снижает вероятность непреднамеренного открытия или закрытия клапана. 

• Ручные колеса 

Для больших клапанов, требующих большого крутящего момента, часто используются штурвалы, а на поворотных затворах они часто применяются в качестве привода. Цепные колеса могут быть установлены в редуктор для простого управления на месте, если клапан кажется слишком высоким, чтобы до него добраться.

• Ручные клапаны с концевыми выключателями

Ручные клапаны часто выполняют задачи, не требующие автоматического управления, но система все равно должна знать их текущее положение. В таких случаях используются ручные клапаны с концевыми выключателями или индикаторами положения. Эти выключатели информируют систему управления о текущем положении клапана, даже если он приводится в действие вручную. 

Пневматические приводы клапанов 

Пневматические приводы используют воздух под давлением для поворота клапана. Они достигают этого путем давления воздуха на поршень или мембрану, закрепленную на штоке клапана. Благодаря своей долговечности и простоте конструкции пневматические приводы являются наиболее часто используемым типом устройств для автоматического или полуавтоматического управления клапанами.

Чтобы автоматизировать управление клапаном, пневматический привод нуждается в источнике питания - сжатом воздухе или газе. Хотя этот метод управления не требует использования двигателя, питание необходимо, если деталь используется в сочетании с электромагнитным клапаном или встроенным пилотом.

Типы 

Давление воздуха преобразуется в линейное или вращательное движение пневматическими приводами клапанов, которые затем изменяют положение клапана. 

• Привод поршневого клапана 

Если ход мембранного привода слишком мал или тяга недостаточна, используются поршневые приводы. Твердый поршень внутри твердого цилиндра находится под воздействием сжатый воздух. Разумные конструкции заставляют поршень подниматься выше, нагнетая воздух в центральную камеру. 

Пружина обратного действия заставляет вал смещаться в противоположном направлении при сбросе давления воздуха. Поскольку возвратная пружина отсутствует, доступны модели поршневых приводов двойного действия, позволяющие подавать воздух на любую сторону поршня.

• Привод мембранного клапана 

Мембранный привод - это устройство, использующее сжатый воздух для перемещения тонкой гибкой мембраны. Поскольку в этом типе приводов воздух подается только в одном направлении, мембрана доступна в моделях одностороннего действия. Эти приводы могут быть прямого или обратного действия. Пневматические приводы клапанов обладают такими преимуществами, как мощность, легкость, простота и быстрота. Недостатком является то, что точное управление положением клапана невозможно, если только он не полностью остановлен. 

• Клапаны двойного действия 

Данные клапаны работают от сжатого воздуха. При отключении электроэнергии шаровой кран возвращается в закрытое состояние. Клапаны двойного действия идеально подходят для применения в системах с низким и высоким числом циклов. 

• Пружинно-возвратные клапаны 

Отказоустойчивая пружина заставляет шаровой кран оставаться закрытым в шаровом кране с пружинным возвратом, в то время как воздух используется для разблокировки клапана. Это гарантирует, что в случае отключения электроэнергии или прекращения подачи воздуха под давлением клапан останется закрытым. Эти краны предназначены для применений с низкой и умеренной частотой циклов.

• Соленоидные клапаны 

Поток воздуха в пневматическом приводе регулируется этими клапанами. Привод может управляться дистанционно с помощью электромагнитных клапанов или устанавливаться заподлицо с самим приводом. Соленоидные клапаны часто используются в системах, где применяется множество пневматических клапанов, чтобы исключить необходимость установки соленоидного клапана для каждого отдельного привода. 

Электрические приводы клапанов 

Электрические приводы клапанов устанавливаются на клапаны и используют внешний источник энергии для автоматического приведения клапанов в идеальное положение после получения сигнала. Чтобы создать необходимый крутящий момент, набор шестеренок приводится в движение однофазным, трехфазным, переменным или Двигатели постоянного тока. Чаще всего используются электрические приводы клапанов, поскольку они отличаются высокой точностью и быстрым временем отклика.

Типы 

Электрические приводы клапанов можно разделить на две категории: поворотные и линейные. Для специальных клапанов используются особые типы приводов.

• Поворотные электрические приводы клапанов

Шаровые, дроссельные и плунжерные клапаны, вращающиеся не менее чем на четверть оборота от открытия до закрытия, используют поворотные электрические приводы клапанов. В мощных переключающих устройствах, электроэнергетике и упаковочной промышленности используются приводы поворотных электроклапанов.

• Линейные электрические приводы клапанов

В задвижках, запорных, шаровых, мембранных и угловых клапанах с подвижным штоком, который открывает или закрывает клапан, используются линейные электрические приводы клапанов. Приводы для линейных электрических клапанов эффективно работают при малых допусках. 

Гидравлические приводы клапанов 

Гидравлические приводы - это гидравлические устройства, которые приводятся в движение жидкостью под давлением, например, гидравлической жидкостью. Сайт клапаны с гидравлическим приводом При одинаковых размерах они, как правило, мощнее пневматических приводов.

Типы 

• Приводы поворотных гидравлических клапанов 

Поворотные приводы с поворотом на четверть оборота или более от открытия до закрытия используются для клапанов с вращательным движением, таких как дроссельные, шаровые и пробковые клапаны. В качестве запорного элемента обычно выступает диск или эллипс, вращающийся вокруг углового вала. 

Технические характеристики клапанов с вращательным движением включают:

• Крутящий момент привода: Сила, необходимая для возникновения вращательного движения, называется крутящим моментом. Приложенная сила, умноженная на расстояние между точкой поворота и точкой приложения силы, дает ответ. 
• Диапазон вращательных движений: Типичные диапазоны вращательного движения включают 90 градусов (четверть оборота), 180 градусов, 270 градусов и 360 градусов (многооборотное движение).

• Линейные гидравлические приводы клапанов 

Линейные приводы перемещают шток, который управляет запорным элементом, для перемещения линейных клапанов, включая задвижки, запорные, шаровые и мембранные клапаны. 

Технические характеристики клапанов линейного перемещения включают:

• Длина хода штока клапана: Под термином "ход" понимается расстояние, которое должен пройти клапан от полностью открытого до полностью закрытого положения. Если выбранный привод имеет ход, меньший, чем ход клапана, то он будет задавать ход активированного клапана. При использовании привода с меньшим ходом, чем у клапана, клапан будет "короткоходным", и весь номинал CV клапана может быть не реализован. 
• Усилие привода или тяга уплотнения: Усилие привода, также известное как тяга уплотнения, требуется для закрытия запорного элемента и поддержания его в закрытом состоянии за счет давления в системе. 

Какие функции выполняют приводы клапанов 

Типы приводов должны обладать следующими функциями: 

• Для того чтобы перемещать механизм закрытия как в мягких, так и в жестких ситуациях, приводы должны обеспечивать правильное управление направлением движения и достаточный крутящий момент или тягу.
• Целенаправленно удерживайте клапан в закрытом положении. Приводы должны обладать необходимым натяжением пружины, силой жидкости или механической жесткостью, чтобы поддерживать закрытое положение клапана даже при дросселировании, когда жидкость оказывает на него излишнее усилие.
• Установите клапан надлежащим образом. Поворотные затворы считаются правильно установленными после того, как их диск вошел в гильзу или прочное седло. 
• В зависимости от области применения приводы клапанов должны быть способны полностью открываться, закрываться или оставаться в открытом положении в случае катастрофы или отказа системы.

• Большинство клапанов необходимо поворачивать на 90 или 180 градусов. Понимание необходимого хода вращения поможет вам выбрать лучший привод клапана.
• Способность работать с необходимой скоростью. Привод клапана управляется скоростью цикла.

Каковы технические характеристики клапана привода

Ниже перечислены основные детали приводов клапанов:

Технические характеристики поворотного привода 

Вращательное движение или крутящий момент создается вращательными приводами. Механическое устройство вращается, создавая движение в одном направлении. Сервоприводы или шаговые двигатели используются для установки привода в устойчивую угловую точку, в то время как электрические версии вращательных приводов вращаются непрерывно. 

Стойка с поршни цилиндров На каждом конце находится шестерня, которая опирается на корпус реечного привода. Реечные приводы бывают одинарными, двойными и многорядными. Приводы с реечной передачей обычно работают с КПД 85-90%. Они могут вращаться от нескольких градусов до пяти и более оборотов и выдерживают широкий диапазон крутящих моментов.

Поворотные приводы с поворотом на 90, 180 или 360 градусов могут использоваться при давлении до 210 бар для гидравлических приводов и до 18 бар для пневматических приводов. Из-за неравномерного распределения статического давления на запорный (вращающийся) элемент четвертьоборотного клапана среда перемещается и создает динамический крутящий момент. 

Давление пропорционально результирующей силе, действующей на одинаковом расстоянии от оси штока, поскольку давление распределено неравномерно. Динамический момент, представляющий собой произведение каждой результирующей силы и корректирующего ее расстояния, действует на шток клапана. Он может как способствовать, так и препятствовать работе привода клапана. Если момент трения не контролировать и он меньше динамического момента, то это приведет к вращательному движению.

Возникновение ударных и импульсных давлений, превышающих максимальное номинальное рабочее давление устройства, является наиболее частой причиной отказа ротационных приводов. Часто выходят из строя приводы со скоростью вращения более 10 об/мин, приводы, управляющие тяжелыми массами в горизонтальной плоскости или смещающиеся относительно центра, а также приводы с длинными рычагами. 

Технические характеристики линейного привода 

Устройство, известное как линейный привод, создает силу и движение по прямой линии. Для создания такого движения линейные приводы используют ряд различных технологий и внешний источник энергии. В качестве линейных приводов могут использоваться механические, электрические, гидравлические и пневматические приводы.

В других типах приводов для создания линейного движения используются вращающиеся двигатели, в то время как гидравлические и пневматические приводы делают это естественным образом. Длина хода штока клапана, продолжительность срабатывания, количество оборотов, давление в приводе или усилие в седле - вот требования к характеристикам линейных приводов.

Длина хода штока клапана: Длиной хода штока клапана называется расстояние, которое должен пройти клапан, чтобы полностью закрыться. Если у выбранного привода ход штока меньше, чем ход штока клапана, то привод будет считать ход активированного клапана. Клапан будет "короткоходным", если использовать привод с меньшим ходом, чем у клапана. 

Время срабатывания: Это время, необходимое для полного закрытия клапана линейного перемещения. 

Сила привода: Усилие привода или тяга посадки - это сила, необходимая приводу для закрытия и поддержания закрытия запорного элемента при наличии давления в системе. 

Грузоподъемность: Приводы могут работать как со статическими, так и с движущимися нагрузками. Способность привода выдерживать определенную нагрузку, когда система неподвижна, называется его статической грузоподъемностью. Нагрузка, которую может выдержать привод в процессе работы, называется его динамической грузоподъемностью.

Что нужно знать о факторах использования приводов клапанов 

Для того чтобы выбрать подходящий привод клапана, необходимо учитывать факторы использования. Некоторые из этих факторов перечислены здесь. 

• Совместимость 

Необходимо учитывать, какой источник питания имеется в наличии. Для работы электрических приводов необходимо электричество. Рациональным вариантом является пневматический или гидравлический привод клапана, если нет непосредственного источника электроэнергии. Давление воздуха в пневматических приводах должно составлять от 40 до 120 фунтов на квадратный дюйм.

Повышенное давление может оказаться сложной задачей. Чтобы обеспечить необходимый крутящий момент при меньшем давлении, мембрана или поршень должны иметь больший диаметр. Хотя приводы клапанов можно купить с двигателями постоянного и переменного тока различной мощности, электрические приводы нуждаются в источнике питания 110 В переменного тока.

• Диапазон температур 

Электрические приводы могут работать при температуре от -40 до 150 градусов по Фаренгейту. При использовании соответствующих уплотнений, смазки и подшипников пневматические приводы могут работать при температурах от -40 до 250 градусов по Фаренгейту. Однако в большинстве случаев они могут работать при температурах от -40 до 150 градусов по Фаренгейту. 

• Опасные регионы 

Благодаря своей взрывобезопасности пневматические приводы часто используются во взрывоопасных или вредных средах. Однако если сжатый воздух недоступен или если пневматический привод не может выполнить некоторые эксплуатационные требования, можно использовать электрические приводы. Для электроприводов, используемых в опасных местах, требуются корпуса NEMA VII, чтобы защитить их от взрывов.

Заключение 

Приводы клапанов зависят от клапанов и используют внешний источник энергии для приведения клапана в точное положение. Выбор правильного привода клапана очень важен для повышения безопасности предприятия, увеличения времени безотказной работы и снижения затрат на обслуживание. 

Большинство типы приводных клапанов Они всегда смазаны, а воздух приборного качества оптимален для их работы. Кроме того, они могут быть укомплектованы защитой двигателя, цифровыми коммуникационными возможностями и средствами определения местоположения. Убедитесь, что связаться с сайт производитель промышленных клапанов чтобы получить прочные и высококачественные клапаны.