1. Mikä on pneumaattinen läppäventtiili?
Pneumaattinen läppäventtiili on neljänneskierroksen venttiili, jota käytetään säätämään tai eristämään nesteen virtausta putkistossa. Se koostuu pyöreästä kiekosta (usein kutsutaan "levyksi"), joka on asennettu karaan, joka pyörii venttiilin rungon sisällä. "Pneumaattinen" viittaa käyttömekanismiin, joka käyttää paineilmaa venttiilin käyttämiseen, mikä mahdollistaa etäohjauksen tai automaattisen ohjauksen.
Pneumaattinen läppäventtiili voidaan jakaa kahteen pääkomponenttiin: pneumaattiseen toimilaitteeseen ja läppäventtiiliin.
· Läppäventtiilin runko: Koostuu venttiilin rungosta, läpästä, karasta ja istukasta. Läppä pyörii karan ympäri avatakseen ja sulkeakseen venttiilin.
· Pneumaattinen toimilaite: Käyttää paineilmaa voimanlähteenä ja pyörittää mäntää tai siipeä lineaarisen tai pyörivän liikkeen aikaansaamiseksi.
Keskeiset komponentit
*Läppäventtiili:
- Venttiilirunko: Kotelo, jossa läppä sijaitsee ja joka on yhdistetty putkeen.
- Levy (levy): Litteä tai hieman koholla oleva levy, joka ohjaa virtausta. Kun venttiiliä pidetään virtaussuunnan suuntaisesti, se avautuu; kun sitä pidetään kohtisuorassa, se sulkeutuu.
- Varsi: Levyyn liitetty tanko, joka välittää toimilaitteen pyörimisvoiman.
- Tiivisteet ja istukat: Varmista tiivis sulku ja estä vuodot.
*Toimilaite
- Pneumaattinen toimilaite: Tyypillisesti mäntä- tai kalvotyyppinen, se muuntaa ilmanpaineen mekaaniseksi liikkeeksi. Se voi olla kaksitoiminen (ilmanpaine sekä avaamiseen että sulkemiseen) tai yksitoiminen (ilma yhteen suuntaan, jousi palautukseen).
2. Toimintaperiaate
Pneumaattisen läppäventtiilin toiminta on pohjimmiltaan ketjutettu "paineilmakäyttö"-prosessi→toimilaitteen käyttö→"Levyn pyöriminen virtauksen ohjaamiseksi." Yksinkertaisesti sanottuna pneumaattinen energia (paineilma) muunnetaan pyöriväksi mekaaniseksi liikkeeksi levyn asemointia varten.
2.1. Käyttöprosessi:
- Ulkoisesta lähteestä (kuten kompressorista tai ohjausjärjestelmästä) tuleva paineilma syötetään pneumaattiseen toimilaitteeseen.
- Kaksitoimisessa toimilaitteessa ilma tulee toiseen porttiin pyörittääkseen venttiilin vartta myötäpäivään (eli avatakseen venttiilin) ja toiseen porttiin pyörittääkseen sitä vastapäivään. Tämä synnyttää lineaarisen liikkeen männässä tai kalvossa, joka muunnetaan 90 asteen kiertoliikkeeksi hammastanko- tai Scotch-yoke-mekanismin avulla.
- Yksitoimisessa toimilaitteessa ilmanpaine työntää mäntää jousta vasten venttiilin avaamiseksi, ja ilman vapauttaminen mahdollistaa jousen sulkemisen automaattisesti (vikasuojattu rakenne).
2.2. Venttiilin toiminta:
- Kun toimilaite pyörittää venttiilin karaa, läppä pyörii venttiilin rungon sisällä.
- Avoin asento: Läppä on virtaussuunnan suuntainen, mikä minimoi vastuksen ja sallii täyden virtauksen putkistossa. - Suljettu asento: Läppä pyörii 90 astetta kohtisuorassa virtaukseen nähden, tukkien kulkuaukon ja tiivistäen tiivisteen.
- Väliasento voi kuristaa virtausta, vaikka läppäventtiilit sopivat epälineaaristen virtausominaisuuksiensa vuoksi paremmin sulku-käyttöön kuin tarkkaan säätöön.
2.3. Ohjaus ja palaute:
- Toimilaite on tyypillisesti yhdistetty solenoidiventtiiliin tai asennoittimeen tarkkaa ohjausta varten sähköisten signaalien avulla.
- Anturi voi antaa venttiilin asennon palautteen varmistaakseen luotettavan toiminnan automatisoiduissa järjestelmissä.
3. Yksitoiminen ja kaksitoiminen
3.1 Kaksitoiminen toimilaite (ei jousipalautusta)
Toimilaitteessa on kaksi vastakkaista mäntäkammiota. Paineilmaa ohjataan solenoidiventtiilillä, joka vuorottelee "avautumis"- ja "sulkeutumis"-kammioiden välillä:
Kun paineilma tulee "avauskammioon", se työntää mäntää, jolloin venttiilin varsi pyörii myötäpäivään (tai vastapäivään, rakenteesta riippuen), mikä puolestaan pyörittää kiekkoa putkilinjan avaamiseksi.
Kun paineilma pääsee "sulkeutuvaan" kammioon, se työntää mäntää vastakkaiseen suuntaan, jolloin venttiilin varsi pyörittää läppää vastapäivään ja sulkee putkiston. Ominaisuudet: Kun paineilmaa ei enää tarvita, läppä pysyy nykyisessä asennossaan ("vikaturvallinen").
3.2 Yksitoiminen toimilaite (jousipalautuksella)
Toimilaitteessa on vain yksi ilmanottokammio ja toisella puolella palautusjousi:
Kun ilma virtaa: Paineilma tulee imukammioon ja voittaa jousivoiman työntääkseen mäntää, jolloin levy pyörii "avoinna" tai "kiinni" -asentoon;
Kun ilmaa häviää: Jousivoima vapautuu ja työntää mäntää taaksepäin, jolloin levy palaa ennalta asetettuun "turva-asentoon" (yleensä "kiinni", mutta se voidaan suunnitella myös "avoimeksi").
Ominaisuudet: Siinä on "vikasaneeraustoiminto" ja se soveltuu käytettäväksi sovelluksissa, jotka vaativat turvatoimenpiteitä, kuten syttyvien, räjähdysherkkien ja myrkyllisten aineiden käsittelyssä.
4. Edut
Pneumaattiset läppäventtiilit soveltuvat nopeaan käyttöön, tyypillisesti vaatien vain neljänneskierroksen, mikä tekee niistä sopivia esimerkiksi vedenkäsittelyyn, LVI-järjestelmiin ja kemianteollisuuteen.
- Nopea vasteaika pneumaattisen toiminnan ansiosta.
- Edullisempi ja yksinkertaisempi huolto verrattuna sähköisiin tai hydraulisiin vaihtoehtoihin.
- Kompakti ja kevyt muotoilu.