1. Vad är en pneumatisk fjärilsventil?
En pneumatisk fjärilsventil är en kvartvarvsventil som används för att reglera eller isolera vätskeflödet i en rörledning. Den består av en cirkulär skiva (ofta kallad en "skiva") monterad på en spindel, som roterar inuti ventilhuset. "Pneumatisk" avser manövreringsmekanismen, som använder tryckluft för att manövrera ventilen, vilket möjliggör fjärrstyrning eller automatisk styrning.
En pneumatisk fjärilsventil kan delas in i två huvudkomponenter: det pneumatiska ställdonet och fjärilsventilen.
· Fjärilsventilhus: Består av ventilhus, skiva (tallrik), spindel och säte. Skivan roterar runt spindeln för att öppna och stänga ventilen.
· Pneumatiskt ställdon: Använder tryckluft som kraftkälla och driver en kolv eller skovel för att producera linjär eller roterande rörelse.
Viktiga komponenter
*Fjärilsventil:
- Ventilhus: Huset som inrymmer skivan och ansluter till röret.
- Skiva (disc): En plan eller något upphöjd platta som styr flödet. När den hålls parallellt med flödesriktningen öppnas ventilen; när den hålls vinkelrätt stängs den.
- Skaft: Stången som är ansluten till skivan och som överför rotationskraften från ställdonet.
- Tätningar och säten: Säkerställ en tät avstängning och förhindra läckage.
*Ställdon
- Pneumatiskt ställdon: Vanligtvis av kolv- eller membrantyp, det omvandlar lufttryck till mekanisk rörelse. Det kan vara dubbelverkande (lufttryck för både öppning och stängning) eller enkelverkande (luft för en riktning, fjäder för retur).
2. Funktionsprincip
Funktionen av en pneumatisk fjärilsventil är i huvudsak en kedjad process av "tryckluftsaktivering".→ställdonaktivering→skivrotation för att kontrollera flödet." Enkelt uttryckt omvandlas pneumatisk energi (tryckluft) till roterande mekanisk rörelse för att positionera skivan.
2.1. Aktiveringsprocess:
- Tryckluft från en extern källa (t.ex. en kompressor eller ett styrsystem) tillförs det pneumatiska ställdonet.
- I ett dubbelverkande ställdon kommer luft in i en port för att rotera ventilskaftet medurs (dvs. för att öppna ventilen), och kommer in i den andra porten för att rotera den moturs. Detta genererar en linjär rörelse i kolven eller membranet, som omvandlas till en 90-graders rotation av en kuggstångsmekanism eller Scotch-yoke-mekanism.
- I ett enkelverkande ställdon trycker lufttrycket kolven mot fjädern för att öppna ventilen, och genom att släppa ut luften stänger fjädern den automatiskt (felsäker design).
2.2. Ventilens funktion:
- När ställdonet roterar ventilspindeln roterar skivan inuti ventilhuset.
- Öppet läge: Skivan är parallell med flödesriktningen, vilket minimerar motståndet och möjliggör fullt flöde genom rörledningen. - Stängt läge: Skivan roterar 90 grader, vinkelrätt mot flödet, blockerar passagen och tätar mot sätet.
- Mellanläget kan strypa flödet, även om fjärilsventiler är mer lämpade för on-off-funktion än för exakt reglering på grund av deras ickelinjära flödesegenskaper.
2.3. Kontroll och återkoppling:
- Ställdonet är vanligtvis parat med en magnetventil eller lägesställare för exakt styrning via elektriska signaler.
- En sensor kan ge återkoppling av ventilens läge för att säkerställa tillförlitlig drift i automatiserade system.
3. Enkelverkande och dubbelverkande
3.1 Dubbelverkande ställdon (ingen fjäderåtergång)
Ställdonet har två motstående kolvkammare. Tryckluften styrs av en magnetventil, som växlar mellan att öppna och stänga kammaren:
När tryckluft kommer in i den "öppnande" kammaren trycker den på kolven, vilket får ventilskaftet att rotera medurs (eller moturs, beroende på design), vilket i sin tur roterar skivan för att öppna rörledningen.
När tryckluft kommer in i den "stängande" kammaren, trycker den kolven i motsatt riktning, vilket får ventilskaftet att rotera skivan moturs och stänga rörledningen. Funktioner: När tryckluften försvinner förblir skivan i sin nuvarande position ("felsäker").
3.2 Enkelverkande ställdon (med fjäderåtergång)
Ställdonet har endast en luftinloppskammare, med en returfjäder på den andra sidan:
När luft flödar: Tryckluft kommer in i inloppskammaren och övervinner fjäderkraften för att trycka på kolven, vilket får skivan att rotera till "öppet" eller "stängt" läge;
När luft går förlorad: Fjäderkraften frigörs, vilket trycker kolven bakåt, vilket gör att skivan återgår till det förinställda "säkerhetsläget" (vanligtvis "stängt", men kan också vara utformat för att vara "öppet").
Funktioner: Den har en "felsäker" funktion och är lämplig för användning i applikationer som kräver säkerhetsåtgärder, såsom de som involverar brandfarliga, explosiva och giftiga medier.
4. Fördelar
Pneumatiska fjärilsventiler är lämpliga för snabb drift, vanligtvis kräver de bara ett kvarts varv, vilket gör dem lämpliga för industrier som vattenrening, VVS och kemisk bearbetning.
- Snabb responstid tack vare pneumatisk manövrering.
- Låg kostnad och förenklat underhåll jämfört med elektriska eller hydrauliska alternativ.
- Kompakt och lätt design.