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閥門百科
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氣動閥門百科

文章作者:上海玉羿閥門制造有限公司 發布時間:2018-04-12 20:30:00瀏覽次數:35

 氣動閥門就是借助壓縮空氣驅動的閥門。氣動閥采購時只明確規格、類別、工壓就滿足采購要求的作法,可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液態金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。在當前市場經濟環境里是不完善的。因為氣動閥制造廠家為了產品的競爭,各自均在氣動閥統一設計的構思下,進行不同的創新,形成了各自的企業標準及產品個性。因此在氣動閥采購時較詳盡的提出技術要求,與廠家協調取得共識,作為氣動閥采購合同的附件是十分必要的。本類閥門在管道中一般應當水平安裝。

工作原理:

利用壓縮空氣推動執行器內多組組合氣動活塞運動,傳力給橫梁和內曲線軌道的特性,帶動空芯主軸作旋轉運動,壓縮空氣氣盤輸至各缸,改變進出氣位置以改變主軸旋轉方向,根據負載(閥門)所需旋轉扭矩的要求,可調整氣缸組合數目,帶動負載(閥門)工作。

兩位五通電磁閥通常與雙作用氣動執行機構配套使用,兩位是兩個位置可控:開-關,五通是有五個通道通氣,其中1個與氣源連接,兩個與雙作用氣缸的外部氣室的進出氣口連接,兩個與內部氣室的進出氣口接連,具體的工作原理可參照雙作用氣動執行機構工作原理。 由于控制方式和手段越來越多,在實際工業生常和工業控制中,用來控制氣動執行機構的方法也很多,常用的有以下幾種。

智能顯示儀

  智能顯示儀是用來監測閥門工作狀態,并控制閥門執行期工作的儀器,它通過兩路位置傳感器監視閥門的工作狀態,判斷閥門是處于開閥還是關閥狀態,通過編程記錄閥門開關的數字,并且有兩路與閥門開度對應的4~20mA輸出及兩足常開常閉輸出觸點。通過這些輸出信號,控制閥門的開關動作。

控制系統

  PLC在控制系統中的應用越來越廣泛,由于本方案是在OMRON的PLC上面作的開發,所以以OMRON的PLC來作介紹。

硬件組成:1臺計算機,1套PLC(包括CPU,I/O模塊,ID212,OC224,AD003模塊),2個繼電器,2個電磁閥,1個氣動閥門執行器。

通用要求

1、生產的氣動閥規格及類別,應符合管道設計文件的要求。

氣動閥門

氣動閥門(11張)

2、氣動閥的型號應注明依據的國標編號要求。若是企業標準,應注明型號的相關說明。

3、氣動閥工作壓力,要求≥管道的工作壓力,在不影響價格的前提下,閥門可承受的工壓應大于管道實際的工壓;氣動閥關閉狀況下的任何一側應能承受1.1倍閥門工壓值而不滲漏;閥門開啟狀況下,閥體應能承受二倍閥門工壓的要求。

4、氣動閥制造標準,應說明依據的國標編號,若是企業標準,采購合同上應附企業文件。

參數定義

1.公稱通徑:(nominal diameter),又稱平均外徑(mean outside diameter),表示符號DN,就是各種管子與管路附件的通用口徑。同一公稱直徑的管子與管路附件均能相互連接,具有互換性.它不是實際意義上的管道外徑或內徑,雖然其數值跟管道內徑較為接近或相等,為了使管子、管件連接尺寸統一,采用公稱直徑(也稱公稱口徑、公稱通徑)。例如焊接鋼管按厚度可分為薄壁鋼管、普通鋼管和加厚鋼管。其公稱直徑不是外徑,也不是內徑,而是近似普通鋼管內徑的一個名義尺寸。每一公稱直徑,對應一個外徑,其內徑數值隨厚度不同而不同。公稱直徑可用公制mm表示,也可用英制in表示。管路附件也用公稱直徑表示,意義同有縫管。

2.公稱壓力:(Nominal pressure),表示符號PN,在一定溫度下應用時允許的最大工作壓力。對碳鋼閥體的控制閥,指300℃以下應用時允許的最大工作壓力;對鑄鐵閥體,指120℃以下應用時允許的最大工作壓力;對不銹鋼閥體的控制閥,指250℃以下應用時允許的最大工作壓力。當工作溫度升高時,閥體的耐壓會降低。例如,公稱壓力為6.4MPa(PN64)的碳鋼控制閥,用于300℃時的耐壓為5.2MPa,用400℃時的耐壓為4.1MPa,用于450℃時的耐壓為2.9MPa。因此,控制閥公稱壓力的確定不僅要根據最高工作壓力,還需根據最高工作溫度和材質特性,而不僅僅只需滿足公稱壓力大于工作壓力。

選型資料

按介質通斷性質選用閥門閘閥

閘閥是作為截止介質使用,在全開時整個流通直通,此時介質運行的壓力損失最小。閘閥通常適用于不需要經常啟閉,而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調節或節流使用。對于高速流動的介質,閘板在局部開啟狀況下可以引起閘門的振動,而振動又可能損傷閘板和閥座的密封面,而節流會使閘板遭受介質的沖蝕。從結構形式上,主要的區別是所采用的密封元件的形式。根據密封元件的形式,常常把閘閥分成幾種不同的類型,如:楔式閘閥、平行式閘閥、平行雙閘板閘閥、楔式雙閘板閘等。最常用的形式是楔式閘閥和平行式閘閥。

截止閥

截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直。閥桿開啟或關閉行程相對較短,并具有非常可靠的切斷動作,使得這種閥門非常適合作為介質的切斷或調節及節流使用。

截止閥的閥瓣一旦處于開啟狀況,它的閥座和閥瓣密封面之間就不再的接觸,并具有非常可靠的切斷動作,合得這種閥門非常適合作為介質的切斷或調節及節流使用。

截止閥一旦處于開啟狀態,它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸,因而它的密封面機械磨損較小,由于大部分截止閥的閥座和閥瓣比較容易修理或更換密封元件時無需把整個閥門從管線上拆下來,這對于閥門和管線焊接成一體的場合是很適用的。介質通過此類閥門時的流動方向發生了變化,因此截止閥的流動阻力較高于其它閥門。

常用的截止閥有以下幾種:1)角式截止閥;在角式截止閥中,流體只需改變一次方向,以致于通過此閥門的壓力降比常規結構的截止閥小。2)直流式截止閥;在直流式或Y形截止閥中,閥體的流道與主流道成一斜線,這樣流動狀態的破壞程度比常規截止閥要小,因而通過閥門的壓力損失也相應的小了。3)柱塞式截止閥:這種形式的截止閥是常規截止閥的變型。在該閥門中,閥瓣和閥座通常是基于柱塞原理設計的。閥瓣磨光成柱塞與閥桿相連接,密封是由套在柱塞上的兩個彈性密封圈實現的。兩個彈性密封圈用一個套環隔開,并通過由閥蓋螺母施加在閥蓋上的載荷把柱塞周圍的密封圈壓牢。彈性密封圈能夠更換,可以采用各種各樣的材料制成,該閥門主要用于“開”或者“關”,但是備有特制形式的柱塞或特殊的套環,也可以用于調節流量。

蝶閥

蝶閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內,圓盤形蝶板繞著軸線旋轉,旋轉角度為0°~90°之間,旋轉到90°時,閥門則牌全開狀態。

蝶閥結構簡單、體積小、重量輕,只由少數幾個零件組成。而且只需旋轉90°即可快速啟閉,操作簡單,同時該閥門具有良好的流體控制特性。蝶閥處于完全開啟位置時,蝶板厚度是介質流經閥體時唯一的阻力,因此通過該閥門所產生的壓力降很小,故具有較好的流量控制特性。蝶閥有彈密封和金屬的密封兩種密封型式。彈性密封閥門,密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。

采用金屬密封的閥門一般比彈性密封的閥門壽命長,但很難做到完全密封。金屬密封能適應較高的工作溫度,彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。

如果要求蝶閥作為流量控制使用,主要的是正確選擇閥門的尺寸和類型。蝶閥的結構原理尤其適合制作大口徑閥門。蝶閥不僅在石油、煤氣、化工、水處理等一般工業上得到廣泛應用,而且還應用于熱電站的冷卻水系統。

常用的蝶閥有對夾式蝶閥和法蘭式蝶閥兩種。對夾式蝶閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間,法蘭式蝶閥是閥門上帶有法蘭,用螺栓將閥門上兩端法蘭連接在管道法蘭上。

球閥

球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的旋轉90度提動作,不同的是旋塞體是球體,有圓形通孔或通道通過其軸線。球面和通道口的比例應該是這樣的,即當球旋轉90度時,在進、出口處應全部呈現球面,從而截斷流動。

球閥只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。完全平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通的流道。通常認為球閥最適宜直接做開閉使用,但近來的發展已將球閥設計成使它具有節流和控制流量之用。球閥的主要特點是本身結構緊湊,易于操作和維修,適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質,而且還適用于工作條件惡劣的介質,如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的,也可以是組合式的。

按防止介質倒流選用閥門

這種類型的閥門的作用是只允許介質向一個方向流動,而且阻止方向流動。通常這種閥門是自動工作的,在一個方向流動的流體壓力作用下,閥瓣打開;流體反方向流動時,由流體壓力和閥瓣的自重合閥瓣作用于閥座,從而切斷流動。其中止回閥就屬于這種類型的閥門,它包括旋啟式止回閥和升降式止回閥。旋啟式止回閥有一介鉸鏈機構,還有一個像門一樣的閥瓣自由地靠在傾斜的閥座表面上。為了確保閥瓣每次都能到達閥座面的合適位置,閥瓣設計在鉸鏈機構,以便閥瓣具有足夠有旋啟空間,并使閥瓣真正的、全面的與閥座接觸。閥瓣可以全部用金屬制成,也可以在金屬上鑲嵌皮革、橡膠、或者采用合成覆蓋面,這取決于使用性能的要求。旋啟式止回閥在完全打開的狀況下,流體壓力幾乎不受阻礙,因此通過閥門的壓力降相對較小。升降式止回閥的閥瓣坐落位于閥體上閥座密封面上。此閥門除了閥瓣可以自由地升降之外,其余部分如同截止閥一樣,流體壓力使閥瓣從閥座密封面上抬起,介質回流導致閥瓣回落到閥座上,并切斷流動。根據使用條件,閥瓣可以是全金屬結構,也可以是在閥瓣架上鑲嵌橡膠墊或橡膠環的形式。像截止閥一樣,流體通過升降式止回閥的通道也是狹窄的,因此通過升降式止回閥的壓力降比旋啟式止回閥大些,而且旋啟式止回閥的流量受到的限制很少。

按調節介質參數選用閥門

在生產過程中,為了使介質的壓力、流量等參數符合工藝流程的要求,需要安裝調節機構對上述參數進行調節。調節機構的主要工作原理,是靠改變閥門閥瓣與閥瓣與閥座間的流通面積,達到調節上述參數的目的。屬于這類閥門的統稱為控制閥,其中分為依靠介質本身動力驅動的稱為自驅式控制閥如減壓閥、穩壓閥等,凡領先上來動力驅動的(如電力 、壓縮空氣和液動力)稱為他驅式控制閥,如電動調節閥、氣動調節閥和液動調節閥等。

主要種類

1) 氣動V型調節球閥

2) 氣動O型切斷球閥

3) 扭距式汽缸球閥

4) 電磁隔膜閥

5) 氣動直行程式隔膜閥

6)電動閥

氣動V型球閥

用途與特點

A、用途 是一種直角回轉結構,它與閥門定位器配套使用,可實現比例調節; V型閥芯最適用于各種調節場合,具有額定流量系數大,可調比大,密封效果好,調節性能零敏,體積小,可豎臥安裝。適用于控制氣體、蒸汽、液體等介質。

B、特點:是一種直角回轉結構,由V型閥體、氣動執行機構、定位器及其他附件組成;有一個近似等百比的固有流量特性;采用雙軸承結構,啟動扭矩小,具有極好的靈敏度和感應速度;超強的剪切能力。

C、氣動活塞執行機構采用壓縮空氣作動力源,通過活塞的運動帶動曲臂進行90度回轉,達到使閥門自動啟閉。它的組成部分為:調節螺栓、執行機構箱體、曲臂、氣缸體、氣缸軸、活塞、連桿、萬向軸。

D、氣動調節閥的工作原理:氣動調節閥由執行機構和調節機構組成。執行機構是調節閥的推力部件,它按控制信號壓力的大小產生相應的推力,推動調節機構動作。閥體是氣動調節閥的調節部件,它直接與調節介質接觸,調節該流體的流量。

標準英文名稱

ANSI/NFPA T 3.21.4 R2-2000 氣動閥.NFPA/T 2.6.1 R2-2000補充件:液動元件壓力額定值.檢驗疲勞和確定含金屬外殼的液動氣動閥的壓力的碎 Pneumatic valve - Pressure rating supplement to NFPA/T2.6.1 R2-2000, Fluid power components - Method for verifying the fatigueestablishing the burst pressure ratings of the pressure containing envelope of a metal fluid power pneumatic valve

BS 4151-1967 輸入信號為 3至151b/in壓力計的氣動閥定位器的評定方法 Method of evaluating pneumatic valve positioners with input signal of 3 to 15 lbf/in


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