Pnömatik diafragma kontrol valflerinin yapısı, prensibi, seçimi ve kurulum kullanımı

Pnömatik diyafram kontrol vanası, bir pnömatik diyafram aktüatörü ve bir kontrol vanasından oluşur. Pnömatik diyafram kontrol vanasının birincil bileşenleri arasında hava odası, diyafram, itme plakası, yay, itme çubuğu, ayar somunu, vana pozisyon skalası, vana mili, vana tapası, vana yuvası, salmastra kutusu, vana gövdesi, vana kapağı ve braket bulunur.

Pnömatik diyafram kontrol vanalarının çalışması, regülatörden gelen ve pnömatik aktüatörün hava odasına giren sinyal basıncı tarafından yönlendirilir. Bu, itme çubuğu aracılığıyla vana tapasını iten ve karşılık gelen bir yer değiştirmeye (strok olarak bilinir) yol açan bir itme kuvveti oluşturur. Vana tapasının konumundaki değişiklik, vananın akış alanını değiştirir ve böylece ortam akışını düzenleme amacına ulaşılır.

Pnömatik diyafram kontrol vanaları, vana tapası ve vana gövdesi (vana yuvası dahil) olmak üzere iki ana bölümden oluşur. Belirli kullanım gereksinimlerine bağlı olarak, farklı yapısal formlarda gelirler. Pnömatik diyafram kontrol vanalarının ana tipleri arasında tek oturumlu küresel vanalar, çift oturumlu kontrol vanaları ve yüksek basınçlı açılı tip kontrol vanaları bulunur.

1. Tek Oturumlu Küresel Vana
   • Özellikler: Düşük sızıntı, ancak tek oturumlu tapaya uygulanan akışkan itme kuvvetinden kaynaklanan dengesiz kuvvet önemlidir.
   • Uygulamalar: Düşük sızıntı, küçük boru çapları ve vanada düşük diferansiyel basınç gerektiren uygulamalar için uygundur.
2. Çift Oturumlu Kontrol Vanası
   • Özellikler: Vana gövdesi üst ve alt tapalar içerir. İki tapaya etki eden akışkandan gelen itme kuvveti zıt yönlerdedir, bu da büyük ölçüde iptal olur ve minimum dengesiz kuvvetle sonuçlanır. Bu, vanada daha yüksek bir diferansiyel basınca izin verir. Ancak, vana gövdesi içindeki karmaşık akış yolu, yüksek diferansiyel basınç altında şiddetli erozyon hasarına karşı hassas hale getirir. Yüksek viskoziteli akışkanlar, askıda partikül içeren akışkanlar veya lifli ortamlar için uygun değildir. Ek olarak, üretim sınırlamaları nedeniyle, iki tapa aynı anda kapanmayabilir ve bu da kapatıldığında önemli sızıntıya yol açar. Bu sorun, yüksek sıcaklık veya düşük sıcaklık uygulamalarında malzemelerin termal genleşme katsayılarındaki farklılıklar nedeniyle daha da kötüleşir.
3. Yüksek Basınçlı Açılı Tip Vana
   • Özellikler: Vana gövdesi, basit bir akış yoluna ve düşük dirence sahip olacak şekilde dik açıyla tasarlanmıştır. Yüksek hızlı akışkanlardan kaynaklanan erozyona daha az duyarlıdır.
   • Uygulamalar: Özellikle yüksek diferansiyel basınç, yüksek viskoziteli akışkanlar ve askıda partikül içeren akışkanlar için uygundur. Ayrıca gaz-sıvı karışık fazlarını ve flaşlama veya kavitasyon koşullarını da işleyebilir. Bu vana tasarımı, koklaşma, yapışma ve tıkanma gibi sorunlardan kaçınmaya yardımcı olur.

Pnömatik diyafram kontrol vanaları iki şekilde gelir: havayla açılan ve havayla kapanan. Seçim, sinyal basıncının kaybolması ve vananın açık veya kapalı kalması durumunda ortaya çıkabilecek potansiyel tehlikeler dikkate alınarak, üretim sürecinin güvenlik ve operasyonel gereksinimlerine bağlıdır.

• Proses, vananın kapalı olmasıyla daha güvenliyse, havayla açılan bir vana seçilir. Sinyal basıncı kaybı durumunda, vana kapanacaktır.
• Tersine, proses, vananın açık olmasıyla daha güvenliyse, havayla kapanan bir vana seçilir. Sinyal basıncı kaybı durumunda, vana açılacaktır.

Otomatik kontrol sistemlerinin tasarımında pnömatik diyafram kontrol vanaları seçilirken, akış özelliklerine özel dikkat gösterilmelidir. Tipik ideal akış özellikleri arasında doğrusal akış özellikleri, eşit yüzde akış özellikleri (logaritmik akış özellikleri), hızlı açılma akış özellikleri ve parabolik akış özellikleri bulunur.

• Açıklıkta aynı göreceli değişiklik altında, akış hızındaki göreceli değişiklik düşük akış hızlarında büyük ve yüksek akış hızlarında küçüktür.
• Dezavantajları: Küçük açıklıklarda (düşük yükler), düzenleme performansı zayıftır, bu da kontrolü zorlaştırır ve genellikle salınımlara neden olur.
• Uygulamalar: Küçük açıklıklara veya önemli yük varyasyonlarına sahip sistemler için uygun değildir. Nispeten kararlı ve tutarlı yüklere sahip sistemlerde en iyi şekilde kullanılır.

• Düşük yüklerde, düzenleme etkisi zayıfken, yüksek yüklerde düzenleme etkisi güçlüdür. Kapalı konuma yakın, düzenleme yumuşak ve kararlıyken, tamamen açık konuma yakın, düzenleme güçlü ve etkilidir.
• Avantajları: Düzenleme kalitesini bir dereceye kadar iyileştirir.
• Uygulamalar: Önemli yük varyasyonlarına sahip sistemler için uygundur. Hem tam yük hem de kısmi yük koşullarında etkili düzenleme sağlar.

• Akış Özellikleri: Sistemdeki yük varyasyonlarına ve düzenleme gereksinimlerine göre seçim yapın. Doğrusal özellikler kararlı sistemler için uygundur, eşit yüzde özellikleri ise önemli yük değişiklikleri olan sistemler için idealdir.
• Vana Boyutu: Akışkan özelliklerine göre CV değerini hesaplayın ve teknik özelliklerden uygun vana boyutunu seçin. Uygun CV değeri seçimi, akış kontrol sisteminin optimum performansını sağlar.
• CV Değerinin Tanımı: Birim zaman içinde boru hattında sabit basınç altında vanadan geçen ortamın hacimsel akış hızı veya kütlesel akış hızını ifade eder. Vananın maksimum akış kapasitesini temsil eder. Bir vananın CV değeri, test ve hesaplama yoluyla belirlenmelidir.

• Akış Katsayısı (CV Değeri): Çin'de KV değeri olarak bilinir, CV değeri, kontrol vanaları dahil olmak üzere endüstriyel vanalar için kritik bir parametre ve teknik göstergedir. CV değerinin doğru hesaplanması ve seçimi, boru hattı akış kontrol sistemlerinin düzgün çalışmasını sağlamak için temel adımlardır.

Kontrol vanalarının doğru montajı sadece montaj, sökme ve bakım kolaylığını etkilemekle kalmaz, aynı zamanda kontrol vanasının otomatik bir kontrol sisteminde etkili bir şekilde çalışıp çalışamayacağını da belirler. Kurulum sırasında aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır:

• Kurulum Yönü

  Kontrol vanası, yatay boru hatlarına dikey olarak monte edilmelidir. Yatay veya eğimli montajın gerekli olduğu özel durumlarda, boru hattı titreşiminden kaynaklanan vana sıkışması veya eksik çalışma gibi sorunları azaltmak için bir destek tabanı eklenmelidir.

• Çevresel Hususlar

  Diyaframın yaşlanmasını önlemek ve kontrol vanasının hizmet ömrünü uzatmak için, yüksek sıcaklık, yüksek titreşim ve yüksek aşındırıcı ortamlardan uzakta kurulmalıdır.

• Bakım Kolaylığı

  Kontrol vanası, bakım ve inceleme kolaylığı için yere veya zemine yakın monte edilmelidir. Sökme işlemini kolaylaştırmak için vana ile zemin (veya zemin) arasında yeterli boşluk sağlanmalıdır. Doğrudan etkili havayla açılan vanalar için, vana tapasının vana gövdesinin altından çıkarılması gerektiğinden, boru hattı montajı sırasında yeterli dikey alan dikkate alınmalıdır.

• Baypas ve Baypas Vanalarının Montajı

  Kontrol vanası veya sistem arızası durumunda üretim kesintilerini ve güvenlik tehlikelerini önlemek için, genellikle bir baypas ve baypas vanası takılmalıdır. Ancak, aşındırıcı ortamların kontrol vanasına sızmasını önlemek için baypas vanası doğrudan kontrol vanasının üzerine monte edilmemelidir.

Ek olarak, kontrol vanasından önce ve sonra kesme vanaları takılmalıdır. Yüksek sıcaklık, yüksek basınç, donma veya viskoz ortamlar için bir tahliye vanası da takılmalıdır.

• Vana Gövdesi İç Duvar İncelemesi

  Yüksek basınç diferansiyel ve aşındırıcı ortamlarda kullanılan vanalar için, iç duvar ortam etkisine ve korozyona karşı hassastır. Basınç dayanımı ve korozyon direncini kontrol etmeye odaklanın.

• Vana Yuvası İncelemesi

  Vana yuvasındaki aşınmayı ve yuvanın sabitlenmesi için kullanılan iç dişleri inceleyin. Korozyonun yuvanın gevşemesine neden olup olmadığını kontrol edin.

• Vana Tapası İncelemesi

  Hareketli bir parça olan vana tapası, özellikle kavitasyonun aşınmayı hızlandırdığı yüksek basınç koşullarında, ortam tarafından yoğun bir şekilde aşınır. Bakım sırasında tapayı iyice inceleyin.

• Diyafram ve O-Ring İncelemesi

  Diyafram ve O-ring contalarda yaşlanma, çatlama veya hasar olup olmadığını kontrol edin.

• Salmastra İncelemesi

  Salmastranın uygunluğunu kontrol edin ve yaşlanıp yaşlanmadığını veya bozulup bozulmadığını kontrol edin.