Приводы пневматических клапанов: Принцип работы, типы и руководство по выбору

A привод пневматического клапана преобразует сжатый воздух в механическое усилие, которое открывает, закрывает или регулирует промышленный клапан — без двигателя, без ручного управления, просто давление воздуха, воздействующее на поршень, мембрану или лопасть. Именно по этой причине система управления технологическим процессом может отключить линию за миллисекунды, при этом никто не будет находиться рядом с ней, и это стандартный вариант автоматизации везде, где риск возникновения искры от электрооборудования неприемлем.

Что такое привод пневматического клапана

Когда сжатый воздух поступает в привод, он воздействует на внутренний поршень, мембрану или лопасть, преобразуя это давление воздуха либо в линейное движение (для шаровых, задвижечных или штекерных клапанов), либо во вращательное движение (для шаровых или дроссельных заслонок). Встроенный пружинный возвратный механизм является распространенным элементом безопасности: он возвращает клапан в заданное положение в момент потери давления воздуха, именно поэтому пневматические приводы так часто используются в системах аварийного отключения.

Пять распространенных типов приводов

Мембранные и поршневые приводы обеспечивают линейное движение (вверх-вниз); реечные, лопастные и хомутовые приводы обеспечивают вращательное движение на четверть оборота. В качестве приблизительного примера реальных показателей: линейка четвертьоборотных приводов одного производителя обеспечивает крутящий момент приводов двойного действия от 195 до 28 500 фунтов/кв.дюйм, а пружинно-возвратных приводов - от 50 до 16 500 фунтов/кв.дюйм при давлении подачи 80 фунтов/кв. дюйм при температуре от -30°F до 300°C.F диапазон температур и рабочих скоростей от 0,3 до 6 секунд в зависимости от модели — это полезно для определения диапазона, который вы ожидаете увидеть в реальном техническом описании, а не в спецификации, которая, как предполагается, применима к каждому приводу.

Способ переключения привода: Регулирующие клапаны направления

Привод сам по себе не решает, когда ему двигаться — отдельный пневматический клапан управления направлением подачи сжатого воздуха к нему и от него классифицируется по трем параметрам: количеству отверстий (2-ходовые, 3-ходовые или 4-ходовые), состоянию покоя (нормально открытые или нормально закрытые когда он обесточен), и возвращает ли его в исходное положение механизм смещения пружины. Приводы одностороннего действия (с пружинным возвратом) обычно приводятся в действие 3-ходовым регулирующим клапаном - с одной стороны создается давление, затем выпускается воздух, и внутренняя пружина привода толкает его обратно. Приводы двойного действия нуждаются в 4-ходовом (или 5-ходовом) регулирующем клапане, поскольку воздух должен активно направляться к разным сторонам поршня или мембраны, чтобы открывать и закрывать их.

Чем Это Отличается От Пневматического Регулирующего Клапана

Эти два термина легко объединить. A пневматический регулирующий клапан это полная сборка — корпус клапана плюс привод плюс любой позиционер — и вопросы, связанные с этим, как правило, носят коммерческий характер (какой производитель, какие сертификаты, какие сроки выполнения). A привод пневматического клапана это, в частности, приводной элемент, и вопросы здесь носят механический характер: какой тип привода подходит клапану и его рабочему циклу, одинарного или двойного действия, какой крутящий момент на самом деле требуется. Обе темы важны, но они отвечают на разные вопросы — смотрите наше сопроводительное руководство по выбору поставщика или наш веб-сайт. основное руководство по приводам клапанов о том, как пневматические приводы сравниваются с электрическими, гидравлическими и ручными вариантами.

Пневматический по сравнению с Электрические приводы — Какой из Них подходит для Вашего применения

Пневматические приводы реагируют быстрее, стоят дешевле, работают со 100%—ным рабочим циклом и — благодаря отсутствию электрической цепи в месте приведения в действие - не подвержены риску возникновения искр в зонах повышенной опасности, поэтому они доминируют в нефтегазовой отрасли, химической промышленности и производстве электроэнергии. Электрические приводы обеспечивают более точное позиционирование и упрощают дистанционную регистрацию данных, но, как правило, работают медленнее, часто имеют меньший рабочий цикл и требуют дополнительной сертификации взрывозащищенности для использования в опасных зонах. Если на вашем предприятии уже имеется надежная система подачи сжатого воздуха, а область применения относится к какой-либо категории опасных зон, пневматика, как правило, является более простым и дешевым способом.

Ключевые критерии отбора

Подача воздуха, тип привода и рабочий цикл

Убедитесь, что доступное давление подачи соответствует номинальному диапазону привода (обычно оно находится в диапазоне 35-150 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от модели), и решите, требуется ли для данного применения устройство одинарного действия (возвратная пружина для определенного безотказного положения) или двойного действия (для применений, в которых нет необходимости в отказе-безопасное положение) и проверьте требуемую рабочую частоту вращения — время срабатывания привода может варьироваться от долей секунды до нескольких секунд в зависимости от модели и размера клапана.

Сертификация и стандарты монтажа для проверки

Крепление привода к клапану стандартизировано в соответствии с Стандарт ISO 5211, и многие пневматические приводы изготавливаются с монтажной площадкой соленоида стандарта NAMUR, поэтому регулирующий клапан может быть установлен непосредственно без специальных кронштейнов - проверка наличия обоих компонентов в техническом описании - это быстрый способ убедиться, что привод действительно крепится к вашему клапану и компонентам управления без специального адаптера.

Помимо монтажа, стоит провести опрессовку у поставщика так же, как и для самого клапана: запросите фактический номер сертификата, указанный за любым сертификатом ISO или сертификатом для опасных зон (а не просто значок на веб-сайте), убедитесь, что он относится к конкретной модели привода, а не к компании в целом, спросите, какой срок выполнения заказа они укажут в письменном виде, и спросите, как работает послепродажная поддержка, если уплотнение или пружина нуждаются в замене после нескольких лет эксплуатации. Производитель, который может четко ответить на все четыре вопроса, - это гораздо более надежная долгосрочная ставка, чем тот, кто может сослаться только на общее утверждение о "сертификации по ISO".

Типичные области применения

Пневматические приводы клапанов являются стандартным выбором в переработка нефти, газа и нефтехимической продукции, где взрывобезопасность и быстрое срабатывание запорной арматуры имеют наибольшее значение, а также в выработка электроэнергии, где они регулируют подачу пара, охлаждающей воды и технологического воздуха в системах, которые должны надежно работать круглосуточно.

часто задаваемые вопросы

В чем разница между пневмоприводом клапана и пневматическим регулирующим клапаном?

Привод - это всего лишь компонент привода, который преобразует давление воздуха в движение. Пневматический регулирующий клапан — это полный комплект, состоящий из корпуса клапана, привода и, как правило, позиционера, и решения о его покупке в большей степени зависят от сертификации поставщика и времени выполнения заказа, чем от механики привода.

Одноразовый или двойного действия — какой из них мне нужен?

Выбирайте режим одностороннего действия (возвратная пружина), когда требуется гарантированное безотказное положение в случае потери воздуха - на этот режим приходится большая часть аварийных отключений. Выбирайте режим двойного действия, когда нет требований безопасности для достижения определенного положения при потере воздуха и требуется равное усилие в обоих направлениях, как правило, для общего включения / выключения или регулирования, когда безотказное положение не имеет значения.

Требуется ли сертификация пневматических приводов для работы во взрывоопасных зонах?

Пневматические приводы по своей сути легче допускаются к эксплуатации во взрывоопасных зонах, чем электрические, поскольку в месте приведения в действие отсутствует электрическая цепь, но они все равно должны соответствовать требованиям монтажа (ISO 5211) и, в зависимости от региона, требованиям ATEX или эквивалентным требованиям взрывобезопасности для всей сборки. предположим, что само по себе слово "пневматический" является сертификацией.