Как работает пневматический регулирующий клапан?

Thread Content

　　Пневматический регулирующий клапан является одним из наиболее часто используемых видов регулирующих клапанов. Для его работы используется сжатый воздух в качестве источника энергии; он прост в использовании, поэтому пользуется большой популярностью среди пользователей. Теперь давайте рассмотрим принципы его работы и способы классификации. 　　Для работы любой машины необходима энергия: у некоторых она поступает от внешнего источника топлива, а у других — за счёт преобразования энергии. Клапаны машины являются одним из таких инструментов, которые используют преобразование энергии для обеспечения её работы. Среди них пневматический клапан — это устройство, приводимое в действие сжатым воздухом, работающее по изящной схеме. Принцип работы пневматического регулирующего клапана: Пневматический регулирующий клапан – это устройство, в котором в качестве источника энергии используется пневматический привод, а в качестве исполнительного механизма – цилиндр. В качестве сигнала управления используется сигнал 4–20 мА. Для управления клапаном применяются такие компоненты, как электрические позиционеры, преобразователи, электромагнитные клапаны, клапаны для поддержания положения. Благодаря этому клапан может регулировать поток жидкости или газа в трубопроводе с линейной или пропорциональной точностью, что позволяет контролировать такие параметры, как расход, давление, температура и т. д. 　　Пневматические регулирующие клапаны обладают такими преимуществами, как простота управления, быстрая реакция и высокий уровень безопасности. Кроме того, при их использовании в условиях, где существует риск возникновения пожара или взрыва, не требуется принимать дополнительных мер по защите от взрывов. 　　Пневматические регулирующие клапаны обычно состоят из пневматического исполнительного механизма и самого регулирующего клапана; они устанавливаются и настраиваются вместе. Пневматические исполнительные механизмы делятся на однодействующие и двудействующие. В однодействующих исполнителях имеется пружина возврата, тогда как в двудействующих исполнителях пружины возврата отсутствуют. Среди них однодействующие исполнители могут автоматически возвращаться в исходное положение — открытое или закрытое, установленное изначально для клапана, в случае потери питания или внезапной неисправности. 　　Пневматические регулирующие клапаны делятся в зависимости от способа действия на типы с открытым положением при подаче пневматического сигнала и типы с закрытым положением при его подаче, то есть так называемые типы с постоянно открытым и постоянно закрытым положением. Открытие или закрытие пневматического регулирующего клапана обычно достигается за счет противодействия элементов исполнительного механизма и различных способов сборки конструкции клапана. Регулирующие клапаны с пневматическим управлением делятся на два типа: с открытым положением при подаче воздуха и с закрытым положением при подаче воздуха. 　　Тип «Воздух для открытия» (Air to Open) предполагает, что при увеличении давления воздуха на мембране клапан открывается все больше и больше; когда давление достигает максимального значения, клапан находится в полностью открытом состоянии. Напротив, при снижении давления воздуха клапан движется в направлении закрытия, и при отсутствии подачи воздуха он полностью закрывается. Поэтому клапаны с открытым положением при аварии иногда называются клапанами, не способными закрыться (Fail to Close FC). Тип с закрытием под действием воздуха (Air to Close) имеет направление действия, противоположное типу с открытием под действием воздуха. При увеличении давления воздуха клапан движется в направлении закрытия ； При снижении давления воздуха или его отсутствии клапан открывается до полного открытия. Поэтому иногда его также называют типом с отказом при открытии (Fail to Open FO). 　　Режим работы пневматического регулирующего клапана в режиме «открыто» или «закрыто» обычно обеспечивается за счет противоположных действий исполнительного механизма и различных способов сборки конструкции клапана. Выбор режима включения/выключения осуществляется с учетом требований безопасности производственного процесса. Без подачи газа безопаснее, когда регулирующий клапан находится в закрытом положении или в открытом? Например, для контроля процесса сгорания в печи регулирующий клапан устанавливается на трубопроводе с топливом; он контролирует подачу топлива в зависимости от температуры в камере печи или температуры обрабатываемого материала у выхода из печи. В таких случаях более безопасно использовать клапаны с управлением с помощью газа, поскольку при прекращении подачи газа более целесообразно, чтобы клапан находился в закрытом состоянии, чем в полностью открытом. Если прервется подача газа, а клапан топлива будет полностью открыт, это может привести к чрезмерному нагреву и опасности. Например, в устройстве для теплообмена, охлаждаемом с помощью холодной воды, горячий материал обменивается теплом с холодной водой внутри теплообменника, в результате чего охлаждается. Регулирующий клапан устанавливается на трубопроводе с холодной водой; его помощью контролируется количество воды, используемой для охлаждения, исходя из температуры материала после процесса теплообмена. В случае прерывания подачи газа более безопасно, чтобы регулирующий клапан находился в открытом положении; поэтому целесообразно использовать клапаны с автоматическим закрытием при отсутствии газа (то есть клапаны типа FO). Переход с режима открытия под давлением на режим закрытия под давлением или наоборот можно осуществить легко на месте, если на регулирующем клапане установлен интеллектуальный позиционер клапана. Но бывают и ситуации, когда в случае неисправности не желательно, чтобы клапан находился в полностью открытом или полностью закрытом положении — такая операция запрещена. Вместо этого требуется, чтобы в момент неисправности клапан оставался в том положении, в котором он находился до прерывания подачи газа. В таких случаях можно применить другие меры, такие как использование клапанов для поддержания давления или установка специальных резервуаров с воздухом для чрезвычайных ситуаций, чтобы обеспечить необходимую стабильность. Позиционер клапана – это важный комплектующий элемент регулирующего клапана, который используется вместе с пневматическими регулирующими клапанами. Он принимает сигналы от регулятора и на их основе управляет пневматическим регулирующим клапаном. Когда регулирующий клапан совершает движение, перемещение штока клапана передается обратно в позиционер с помощью механических устройств. Информация о положении клапана передается в вышестоящую систему посредством электрических сигналов. 　　По своей конструкции и принципу работы регуляторы клапанов делятся на пневматические регуляторы клапанов, электропневматические регуляторы клапанов и интеллектуальные регуляторы клапанов. Позиционер клапана позволяет увеличить мощность выходного сигнала регулирующего клапана, сократить задержку передачи регулирующего сигнала, ускорить скорость движения штока клапана, повысить линейность работы клапана, преодолеть силу трения штока и устранить влияние неравномерных сил, тем самым обеспечивая точное положение регулирующего клапана. Часто используемые исполнительные механизмы делятся на пневматические и электрические; они бывают с прямым ходом и угловым ходом. Для автоматического и ручного открытия и закрытия различных дверей, регулирующих щитов и т. д