1. Τι είναι μια πνευματική βαλβίδα πεταλούδας;
Μια πνευματική βαλβίδα πεταλούδας είναι μια βαλβίδα τετάρτου στροφής που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση ή την απομόνωση της ροής ρευστού σε έναν αγωγό. Αποτελείται από έναν κυκλικό δίσκο (συχνά αποκαλούμενο "δίσκο") τοποθετημένο σε ένα στέλεχος, το οποίο περιστρέφεται μέσα στο σώμα της βαλβίδας. Ο όρος "πνευματικός" αναφέρεται στον μηχανισμό ενεργοποίησης, ο οποίος χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα για τη λειτουργία της βαλβίδας, επιτρέποντας τον τηλεχειριζόμενο ή αυτοματοποιημένο έλεγχο.
Μια πνευματική βαλβίδα πεταλούδας μπορεί να χωριστεί σε δύο βασικά εξαρτήματα: τον πνευματικό ενεργοποιητή και τη βαλβίδα πεταλούδας.
· Σώμα βαλβίδας πεταλούδας: Αποτελείται από το σώμα της βαλβίδας, τον δίσκο (δίσκο), το στέλεχος και την έδρα. Ο δίσκος περιστρέφεται γύρω από το στέλεχος για να ανοίγει και να κλείνει τη βαλβίδα.
· Πνευματικός ενεργοποιητής: Χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα ως πηγή ενέργειας, κινώντας ένα έμβολο ή ένα πτερύγιο για να παράγει γραμμική ή περιστροφική κίνηση.
Βασικά Στοιχεία
*Βαλβίδα πεταλούδας:
- Σώμα βαλβίδας: Το περίβλημα που στεγάζει τον δίσκο και συνδέεται με τον σωλήνα.
- Δίσκος (disc): Μια επίπεδη ή ελαφρώς υπερυψωμένη πλάκα που ελέγχει τη ροή. Όταν κρατιέται παράλληλα προς την κατεύθυνση ροής, η βαλβίδα ανοίγει· όταν κρατιέται κάθετα, κλείνει.
- Στέλεχος: Η ράβδος που συνδέεται με τον δίσκο που μεταδίδει την περιστροφική δύναμη από τον ενεργοποιητή.
- Σφραγίδες και έδρες: Εξασφαλίστε στεγανό κλείσιμο και αποτρέψτε διαρροές.
*Ενεργοποιητής
- Πνευματικός ενεργοποιητής: Συνήθως είναι τύπου εμβόλου ή διαφράγματος, μετατρέπει την πίεση του αέρα σε μηχανική κίνηση. Μπορεί να είναι διπλής ενέργειας (πίεση αέρα τόσο για το άνοιγμα όσο και για το κλείσιμο) ή μονής ενέργειας (αέρας για μία κατεύθυνση, ελατήριο για την επιστροφή).
2. Αρχή Λειτουργίας
Η λειτουργία μιας πνευματικής βαλβίδας πεταλούδας είναι ουσιαστικά μια αλυσιδωτή διαδικασία «ενεργοποίησης πεπιεσμένου αέρα».→ενεργοποίηση ενεργοποιητή→περιστροφή του δίσκου για τον έλεγχο της ροής." Με απλά λόγια, η πνευματική ενέργεια (πεπιεσμένος αέρας) μετατρέπεται σε περιστροφική μηχανική κίνηση για την τοποθέτηση του δίσκου.
2.1. Διαδικασία ενεργοποίησης:
- Ο πεπιεσμένος αέρας από εξωτερική πηγή (όπως συμπιεστής ή σύστημα ελέγχου) παρέχεται στον πνευματικό ενεργοποιητή.
- Σε έναν ενεργοποιητή διπλής ενέργειας, ο αέρας εισέρχεται στη μία θύρα για να περιστρέψει το στέλεχος της βαλβίδας δεξιόστροφα (δηλαδή, για να ανοίξει τη βαλβίδα) και εισέρχεται στην άλλη θύρα για να το περιστρέψει αριστερόστροφα. Αυτό δημιουργεί γραμμική κίνηση στο έμβολο ή στο διάφραγμα, η οποία μετατρέπεται σε περιστροφή 90 μοιρών μέσω ενός μηχανισμού οδοντωτής ράγας και γραναζιού ή Scotch-yoke.
- Σε έναν ενεργοποιητή απλής ενέργειας, η πίεση του αέρα ωθεί το έμβολο προς το ελατήριο για να ανοίξει τη βαλβίδα και η απελευθέρωση του αέρα επιτρέπει στο ελατήριο να την κλείσει αυτόματα (σχεδιασμός ασφαλούς λειτουργίας).
2.2. Λειτουργία βαλβίδας:
- Καθώς ο ενεργοποιητής περιστρέφει το στέλεχος της βαλβίδας, ο δίσκος περιστρέφεται μέσα στο σώμα της βαλβίδας.
- Ανοιχτή θέση: Ο δίσκος είναι παράλληλος με την κατεύθυνση ροής, ελαχιστοποιώντας την αντίσταση και επιτρέποντας την πλήρη ροή μέσω του αγωγού. - Κλειστή θέση: Ο δίσκος περιστρέφεται κατά 90 μοίρες, κάθετα προς τη ροή, εμποδίζοντας τη δίοδο και σφραγίζοντας την έδρα.
- Η ενδιάμεση θέση μπορεί να περιορίσει τη ροή, αν και οι βαλβίδες πεταλούδας είναι καταλληλότερες για λειτουργία on-off παρά για ακριβή ρύθμιση λόγω των μη γραμμικών χαρακτηριστικών ροής τους.
2.3. Έλεγχος και Ανατροφοδότηση:
- Ο ενεργοποιητής συνήθως συνδυάζεται με μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ή ρυθμιστή θέσης για ακριβή έλεγχο μέσω ηλεκτρικών σημάτων.
- Ένας αισθητήρας μπορεί να παρέχει ανατροφοδότηση θέσης βαλβίδας για να διασφαλίσει αξιόπιστη λειτουργία σε αυτοματοποιημένα συστήματα.
3. Μονής και Διπλής Δράσης
3.1 Ενεργοποιητής διπλής ενέργειας (χωρίς επαναφορά ελατηρίου)
Ο ενεργοποιητής έχει δύο αντίθετους θαλάμους εμβόλων. Ο πεπιεσμένος αέρας ελέγχεται από μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, η οποία εναλλάσσεται μεταξύ των θαλάμων "ανοίγματος" και "κλεισίματος":
Όταν ο πεπιεσμένος αέρας εισέρχεται στον θάλαμο "ανοίγματος", ωθεί το έμβολο, προκαλώντας την περιστροφή του στελέχους της βαλβίδας δεξιόστροφα (ή αριστερόστροφα, ανάλογα με το σχέδιο), η οποία με τη σειρά της περιστρέφει τον δίσκο για να ανοίξει τον αγωγό.
Όταν ο πεπιεσμένος αέρας εισέρχεται στον θάλαμο "κλεισίματος", ωθεί το έμβολο προς την αντίθετη κατεύθυνση, προκαλώντας την περιστροφή του δίσκου από το στέλεχος της βαλβίδας αριστερόστροφα, κλείνοντας τον αγωγό. Χαρακτηριστικά: Όταν χάνεται πεπιεσμένος αέρας, ο δίσκος παραμένει στην τρέχουσα θέση του ("ασφαλής έναντι αστοχίας").
3.2 Ενεργοποιητής μονής ενέργειας (με ελατήριο επαναφοράς)
Ο ενεργοποιητής έχει μόνο έναν θάλαμο εισόδου αέρα, με ένα ελατήριο επιστροφής στην άλλη πλευρά:
Όταν ρέει αέρας: Ο πεπιεσμένος αέρας εισέρχεται στον θάλαμο εισόδου, υπερνικώντας τη δύναμη του ελατηρίου για να ωθήσει το έμβολο, προκαλώντας την περιστροφή του δίσκου στη θέση "ανοιχτή" ή "κλειστή".
Όταν χάνεται αέρας: Η δύναμη του ελατηρίου απελευθερώνεται, σπρώχνοντας το έμβολο προς τα πίσω, με αποτέλεσμα ο δίσκος να επιστρέψει στην προκαθορισμένη «θέση ασφαλείας» (συνήθως «κλειστή», αλλά μπορεί επίσης να σχεδιαστεί ώστε να είναι «ανοιχτή»).
Χαρακτηριστικά: Διαθέτει λειτουργία "ασφαλούς λειτουργίας" και είναι κατάλληλο για χρήση σε εφαρμογές που απαιτούν μέτρα ασφαλείας, όπως αυτές που αφορούν εύφλεκτα, εκρηκτικά και τοξικά μέσα.
4. Πλεονεκτήματα
Οι πνευματικές βαλβίδες πεταλούδας είναι κατάλληλες για γρήγορη λειτουργία, απαιτώντας συνήθως μόνο ένα τέταρτο της στροφής, καθιστώντας τες κατάλληλες για βιομηχανίες όπως η επεξεργασία νερού, ο κλιματισμός (HVAC) και η χημική επεξεργασία.
- Γρήγορος χρόνος απόκρισης λόγω πνευματικής ενεργοποίησης.
- Χαμηλό κόστος και απλοποιημένη συντήρηση σε σύγκριση με ηλεκτρικές ή υδραυλικές εναλλακτικές λύσεις.
- Συμπαγής και ελαφρύς σχεδιασμός.