1. Ce este o valvă fluture pneumatică?
O valvă fluture pneumatică este o valvă cu un sfert de tură utilizată pentru a regla sau izola curgerea fluidului într-o conductă. Aceasta constă dintr-un disc circular (adesea numit „disc”) montat pe o tijă, care se rotește în interiorul corpului valvei. „Pneumatică” se referă la mecanismul de acționare, care folosește aer comprimat pentru a acționa valva, permițând controlul de la distanță sau automat.
O valvă fluture pneumatică poate fi împărțită în două componente cheie: actuatorul pneumatic și valva fluture.
· Corpul vanei fluture: Este alcătuit din corpul vanei, disc (disc), tijă și scaun. Discul se rotește în jurul tijei pentru a deschide și închide vana.
· Actuator pneumatic: Utilizează aer comprimat ca sursă de alimentare, acționând un piston sau o paletă pentru a produce o mișcare liniară sau rotativă.
Componente cheie
*Valvă fluture:
- Corpul valvei: Carcasa care adăpostește discul și se conectează la conductă.
- Disc (disc): O placă plată sau ușor ridicată care controlează curgerea. Când este ținută paralel cu direcția curgerii, supapa se deschide; când este ținută perpendicular, se închide.
- Tijă: Tija conectată la disc care transmite forța de rotație de la actuator.
- Garnituri și scaune: Asigurați o închidere etanșă și preveniți scurgerile.
*Actuator
- Actuator pneumatic: De obicei, de tip piston sau diafragmă, transformă presiunea aerului în mișcare mecanică. Poate fi cu acțiune dublă (presiune a aerului atât pentru deschidere, cât și pentru închidere) sau cu acțiune simplă (aer într-o singură direcție, arc pentru revenire).
2. Principiul de funcționare
Funcționarea unei valve fluture pneumatice este, în esență, un proces înlănțuit de „acționare cu aer comprimat”→acționarea actuatorului→„rotația discului pentru a controla debitul.” Simplu spus, energia pneumatică (aerul comprimat) este transformată în mișcare mecanică rotativă pentru a poziționa discul.
2.1. Procesul de acționare:
- Aerul comprimat provenit de la o sursă externă (cum ar fi un compresor sau un sistem de control) este furnizat actuatorului pneumatic.
Într-un actuator cu dublă acțiune, aerul intră într-un orificiu pentru a roti tija supapei în sensul acelor de ceasornic (adică pentru a deschide supapa) și intră în celălalt orificiu pentru a o roti în sens invers acelor de ceasornic. Aceasta generează o mișcare liniară în piston sau diafragmă, care este convertită într-o rotație de 90 de grade printr-un mecanism cu cremalieră și pinion sau cu jug scoțian.
Într-un actuator cu acțiune simplă, presiunea aerului împinge pistonul împotriva arcului pentru a deschide supapa, iar eliberarea aerului permite arcului să o închidă automat (design cu siguranță).
2.2. Funcționarea supapei:
- Pe măsură ce actuatorul rotește tija valvei, discul se rotește în interiorul corpului valvei.
- Poziție deschisă: Discul este paralel cu direcția de curgere, minimizând rezistența și permițând curgerea completă prin conductă. - Poziție închisă: Discul se rotește la 90 de grade, perpendicular pe direcția de curgere, blocând pasajul și etanșând pe scaun.
Poziția intermediară poate reduce debitul, deși robinetele fluture sunt mai potrivite pentru serviciul pornit-oprit decât pentru reglarea precisă datorită caracteristicilor lor neliniare de debit.
2.3. Control și feedback:
Actuatorul este de obicei asociat cu o electrovalvă sau un poziționer pentru un control precis prin semnale electrice.
Un senzor poate oferi feedback privind poziția supapei pentru a asigura o funcționare fiabilă în sistemele automate.
3. Acțiune simplă și acțiune dublă
3.1 Servomotor cu acțiune dublă (fără revenire cu arc)
Actuatorul are două camere de piston opuse. Aerul comprimat este controlat de o electrovalvă, alternând între camerele de „deschidere” și „închidere”:
Când aerul comprimat intră în camera de „deschidere”, acesta împinge pistonul, determinând rotirea tijei supapei în sensul acelor de ceasornic (sau în sens invers acelor de ceasornic, în funcție de design), ceea ce la rândul său rotește discul pentru a deschide conducta.
Când aerul comprimat intră în camera de „închidere”, acesta împinge pistonul în direcția opusă, determinând tija supapei să rotească discul în sens invers acelor de ceasornic, închizând conducta. Caracteristici: Când se pierde aer comprimat, discul rămâne în poziția sa actuală („siguranță”).
3.2 Actuator cu acțiune simplă (cu revenire cu arc)
Actuatorul are o singură cameră de admisie a aerului, cu un arc de revenire pe cealaltă parte:
Când curge aer: Aerul comprimat intră în camera de admisie, depășind forța arcului pentru a împinge pistonul, determinând discul să se rotească în poziția „deschis” sau „închis”;
Când se pierde aer: Forța arcului este eliberată, împingând pistonul înapoi, determinând discul să revină la „poziția de siguranță” presetată (de obicei „închis”, dar poate fi proiectat și să fie „deschis”).
Caracteristici: Are o funcție de „siguranță” și este potrivit pentru utilizarea în aplicații care necesită măsuri de siguranță, cum ar fi cele care implică medii inflamabile, explozive și toxice.
4. Avantaje
Vanele fluture pneumatice sunt potrivite pentru funcționare rapidă, necesitând de obicei doar un sfert de rotație, ceea ce le face potrivite pentru industrii precum tratarea apei, HVAC și prelucrarea chimică.
- Timp de răspuns rapid datorită acționării pneumatice.
- Cost redus și întreținere simplificată în comparație cu alternativele electrice sau hidraulice.
- Design compact și ușor.