1. Kas yra pneumatinis drugelio vožtuvas?
Pneumatinis drugelio tipo vožtuvas yra ketvirčio apsisukimo vožtuvas, naudojamas skysčio srautui vamzdyne reguliuoti arba izoliuoti. Jį sudaro apskritas diskas (dažnai vadinamas „disku“), pritvirtintas prie koto, kuris sukasi vožtuvo korpuso viduje. „Pneumatinis“ reiškia pavaros mechanizmą, kuris vožtuvui valdyti naudoja suslėgtą orą, todėl jį galima valdyti nuotoliniu arba automatiniu būdu.
Pneumatinį drugelio vožtuvą galima suskirstyti į du pagrindinius komponentus: pneumatinę pavarą ir drugelio vožtuvą.
· Drugelio tipo vožtuvo korpusas: Jį sudaro vožtuvo korpusas, diskas, kotas ir lizdas. Diskas sukasi aplink kotą, kad atidarytų ir uždarytų vožtuvą.
· Pneumatinė pavara: Naudoja suslėgtą orą kaip energijos šaltinį, varantį stūmoklį arba mentę, kad būtų sukurtas tiesinis arba sukamasis judesys.
Pagrindiniai komponentai
*Drugelio vožtuvas:
- Vožtuvo korpusas: korpusas, kuriame yra diskas ir kuris jungiamas prie vamzdžio.
- Diskas: plokščia arba šiek tiek pakelta plokštelė, reguliuojanti srautą. Laikant lygiagrečiai srauto krypčiai, vožtuvas atsidaro; laikant statmenai – užsidaro.
- Stiebas: prie disko prijungtas strypas, kuris perduoda pavaros sukimosi jėgą.
- Sandarikliai ir lizdai: užtikrina sandarų uždarymą ir apsaugo nuo nuotėkio.
*Pavara
- Pneumatinė pavara: Paprastai stūmoklinė arba diafragminė, ji oro slėgį paverčia mechaniniu judesiu. Ji gali būti dvigubo veikimo (oro slėgis atidarymui ir uždarymui) arba vieno veikimo (oras vienai krypčiai, spyruoklė grąžinimui).
2. Veikimo principas
Pneumatinio drugelio vožtuvo veikimas iš esmės yra grandininis „suslėgto oro valdymo“ procesas→pavaros įjungimas→disko sukimas srautui valdyti.“ Paprastai tariant, pneumatinė energija (suslėgtas oras) paverčiama sukamuoju mechaniniu judesiu, kad būtų galima nustatyti disko padėtį.
2.1. Įjungimo procesas:
- Į pneumatinę pavarą tiekiamas suslėgtas oras iš išorinio šaltinio (pvz., kompresoriaus arba valdymo sistemos).
- Dvigubo veikimo pavaros mechanizme oras, patekęs į vieną angą, pasuka vožtuvo kotą pagal laikrodžio rodyklę (t. y. atidaro vožtuvą), o oras, patekęs į kitą angą, pasuka jį prieš laikrodžio rodyklę. Tai sukuria tiesinį judėjimą stūmoklyje arba diafragmoje, kurį krumpliastiebio arba skersinio jungimo mechanizmas paverčia 90 laipsnių sukimu.
- Vienpusio veikimo pavaros mechanizme oro slėgis stumia stūmoklį prieš spyruoklę, kad atidarytų vožtuvą, o išleidus orą, spyruoklė automatiškai jį uždaro (apsauginė konstrukcija).
2.2. Vožtuvo veikimas:
- Pavaros mechanizmui sukant vožtuvo kotą, diskas sukasi vožtuvo korpuso viduje.
- Atvira padėtis: diskas yra lygiagretus srauto krypčiai, taip sumažinant pasipriešinimą ir leidžiant pilnam srautui tekėti per vamzdyną. - Uždaryta padėtis: diskas sukasi 90 laipsnių kampu statmenai srautui, blokuodamas praėjimą ir užsandarindamas prie lizdo.
- Tarpinė padėtis gali riboti srautą, nors drugelio vožtuvai dėl savo netiesinių srauto charakteristikų labiau tinka įjungimo/išjungimo veikimui, o ne tiksliam reguliavimui.
2.3. Valdymas ir grįžtamasis ryšys:
- Pavara paprastai suporuojama su solenoidiniu vožtuvu arba padėties reguliatoriumi, kad būtų galima tiksliai valdyti elektriniais signalais.
- Jutiklis gali teikti vožtuvo padėties grįžtamąjį ryšį, kad būtų užtikrintas patikimas veikimas automatinėse sistemose.
3. Vienpusio ir dvigubo veikimo
3.1 Dvigubo veikimo pavara (be spyruoklinio grąžinimo)
Pavara turi dvi priešingas stūmoklio kameras. Suslėgtą orą valdo solenoidinis vožtuvas, kuris pakaitomis veikia tarp „atidarymo“ ir „uždarymo“ kamerų:
Kai suslėgtas oras patenka į „atidarymo“ kamerą, jis stumia stūmoklį, todėl vožtuvo kotas sukasi pagal laikrodžio rodyklę (arba prieš laikrodžio rodyklę, priklausomai nuo konstrukcijos), o tai savo ruožtu suka diską, kad atidarytų vamzdyną.
Kai suslėgtas oras patenka į „uždarymo“ kamerą, jis stumia stūmoklį priešinga kryptimi, todėl vožtuvo kotas suka diską prieš laikrodžio rodyklę, uždarydamas vamzdyną. Savybės: Kai trūksta suslėgto oro, diskas lieka dabartinėje padėtyje („apsauga nuo gedimo“).
3.2 Vienpusio veikimo pavara (su spyruokliniu grąžinimu)
Pavaros mechanizmas turi tik vieną oro įleidimo kamerą, o kitoje pusėje yra grąžinimo spyruoklė:
Kai teka oras: suslėgtas oras patenka į įleidimo kamerą, įveikdamas spyruoklės jėgą, kad stumtų stūmoklį, todėl diskas pasisuka į „atvirą“ arba „uždarą“ padėtį;
Kai prarandamas oras: spyruoklės jėga atleidžiama, stūmoklis stumiamas atgal, todėl diskas grįžta į iš anksto nustatytą „saugią padėtį“ (paprastai „uždaryta“, bet taip pat gali būti suprojektuota kaip „atvira“).
Savybės: Jis turi „apsaugą nuo gedimų“ ir tinka naudoti ten, kur reikalingos saugos priemonės, pavyzdžiui, kai dirbama su degiomis, sprogiomis ir toksiškomis terpėmis.
4. Privalumai
Pneumatiniai drugelio tipo vožtuvai tinka greitam veikimui, paprastai jiems reikia tik ketvirčio apsisukimo, todėl jie tinka tokiose pramonės šakose kaip vandens valymas, ŠVOK ir cheminis perdirbimas.
- Greitas reagavimo laikas dėl pneumatinio paleidimo.
- Mažos išlaidos ir paprastesnė priežiūra, palyginti su elektrinėmis ar hidraulinėmis alternatyvomis.
- Kompaktiškas ir lengvas dizainas.