Pnömatik kontrol valfi nedir?

Özet: Önemli bir endüstriyel otomasyon kontrol ekipmanı olarak, pnevmatik kontrol valfi kimyasal endüstri, petrol, elektrik enerjisi, metalürji ve benzeri gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.Güç kaynağı olarak basınçlı hava kullanıyor., elektrikli valf konumlandırıcı ve aktüatör ile birleştirildiğinde, boru hattındaki orta akış ve basınç gibi süreç parametrelerinin hassas kontrolünü gerçekleştirmek için.Yapısal bileşimi ayrıntılı olarak tanıtacağız., çalışma prensibi, uygulama özellikleri, hata durumu, hata çözümü ve nükleer kontrol valflerinin endüstriyel üretimindeki önemi.

Pnömatik kontrol valfi esas olarak aşağıdaki parçalardan oluşur:

1. Pnömatik aktüatör:
   Bu, kontrol sisteminden (PLC gibi) sinyalleri almak ve bunları mekanik harekete dönüştürmekten sorumlu olan pnevmatik ayar vanasının temel bileşenidir.Pnömatik aktüatör genellikle pnömatik diyafram içerir, yay, aktüatör ve valf sapı bileşenleri.
2. Düzenleyici valf vücudu:
   Valf spoli, valf koltuğu ve valf gövdesinin kendisi dahil olmak üzere.göreceli konum değişimi yoluyla ortamın akışını ve basıncını kontrol ederler..
3. Valf konumlandırıcısı:
   Valf kontrolünün hassasiyetini artırmak için kullanılır. Valf hareketinin doğruluğunu ve istikrarını sağlamak için valf sapı yer değiştirme geri bildirim sinyaline göre konumlandırıcı.
4. Aksesuarlar:
   Örneğin filtreleme basınç azaltma valfi, solenoid valfi, manuel çalıştırma cihazı vb. sistemin normal çalışmasına yardımcı olmak için kullanılır.

Pnömatik kontrol valfinin çalışma süreci aşağıdaki aşamalara ayrılabilir:

1. Sinyal alımı ve dönüşümü:
   akım sinyalleri veya analog sinyalleri almak için kontrol sisteminden (PLC gibi) geçen pnevmatik kontrol valfi,Bu sinyalleri elektrikli valf konumlandırıcısı veya dönüştürücü aracılığıyla pnevmatik sinyallere dönüştürülür.Örneğin, yaygın bir 4-20mA akım sinyali, valf konumlandırıcısı aracılığıyla 0.02-0.1MPa bir pnevmatik sinyale dönüştürülebilir.Bu dönüşüm, pneumatik aktüatörün giriş sinyalindeki değişikliklere göre karşılık gelen eylemleri yapmasını sağlar..

2. Etkinleştirici hareketi

   Pnömatik sinyal, pnömatik ince filmli aktüatöre girdiğinde, basınçlı hava zarı genişletmeye zorlar, bu da aktüatörü ve valf sapını zorlar.rulo yerinden oynatmak ve valf açılışını değiştirmekÖzellikle:

   • Hava basıncı sinyali arttığında, itme çubuğu yukarı doğru hareket eder, valf sapını ve ruloyu yukarı doğru sürer ve valf geniş açılır;
   • Hava basıncı sinyali düştüğünde, itme çubuğu aşağıya doğru hareket eder, valf sapını ve spoli aşağıya doğru sürer, valf küçük kapanır.
3. Valf konumlandırıcısının rolü

   The valve positioner adjusts the action of the pneumatic actuator in real time according to the displacement feedback signal of the valve stem to ensure that the opening of the valve is consistent with the input signalGeri bildirim sinyali giriş sinyaliyle dengelendiğinde, valf hareket etmeyi bırakır ve böylece düzenlemenin doğruluğunu ve istikrarını sağlar.

   • Pozitif hareketli konumlandırıcı: Giriş sinyali arttıkça, diyafragma kafasına çıkan hava basıncı artar, böylece vana açılışı artar.
   • Ters hareketli konumlandırıcı: Giriş sinyali arttıkça, diyafragma başındaki hava basıncı azalır, böylece valf açılışı azalır.

   Sistemin istikrarını ve güvenilirliğini sağlamak için konumlandırıcının seçimi aktüatörün ve düzenleme valfinin özel gereksinimlerine göre eşleşmelidir.

4. Orta akış ve basıncın düzenlenmesi

   Valf öncesi basınç, valf spoli ve koltuğunun sıkıştırma etkisiyle valf sonrası basınç olarak değiştirilir.

   • Basınç düzenlemesi: P2 boru hattı yoluyla üst zar odasına girilir ve üst diske etki eder, elde edilen kuvvet yayın reaksiyon kuvvetiyle dengelenir,rulo ve koltuğun göreceli konumunu belirleyenP2 arttıkça, üst diski üzerindeki kuvvet artıyor, yay kuvvetini yener, bobini kapatır, akış alanını azaltır,Akış direncini arttırır., ve P2 ayarlanmış değere ulaşana kadar azalır.
   • Akış düzenlemesi: Rulo ve koltuğun göreceli konumunu değiştirerek, ortamın akış alanı düzenlenir ve böylece akışı kontrol edilir.Valf açıldı.Akışı azaltmak gerektiğinde, vana kapatılır.
5. Geri bildirim ve düzenleme.

   Tüm ayarlama sürecinde, valf açılışı değişir, geri bildirim kaldıracı konumlandırıcıya gerçek zamanlı geri bildirim sinyali verecektir.Pozisyoner bu geri bildirim sinyali doğruluğunu ve valf eyleminin istikrarını sağlamak için ayarlanırGeri bildirim sinyali giriş sinyali ile dengelendiğinde, valf hareket etmeyi bırakır ve mevcut açılış derecesini korur.

6. Pnömatik aktüatör hareketi formu
   • Pozitif eylem: Pnömatik aktüatörün giriş hava basıncı arttığında, aktüatör aşağı doğru hareket eder, bu pozitif eylem olarak adlandırılır.
   • Ters hareket: Pnömatik aktüatörün giriş hava basıncı arttığında, itme çubuğu yukarı doğru hareket eder, buna ters hareket denir.
7. Düzenleme mekanizmasının ileri ve geri yüklenmesi
   • Pozitif yükleme valfi: Bobin aşağıya doğru hareket ettiğinde, bobin ve valf koltuğu arasındaki akışın kesit alanı azalır.
   • Ters yükleme valfi: Bobin aşağı doğru hareket ettiğinde, dolaşım kesit alanı artar.
8. Pnömatik aktüatör eylem formu
   • Havadan açılmaya (Air to Open, A.O.): sinyal basıncı arttığında, vana yavaş yavaş açılır; sinyal olmadığı zaman, vana kapanır.
   • Sinyal basıncı arttıkça, valf yavaş yavaş kapanır; sinyal olmadığı zaman, valf tamamen açılır.

Pnömatik kontrol valfi, endüstriyel otomasyon kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılmasını sağlayan aşağıdaki önemli avantajlara sahiptir:

1. Basit kontrol:
   Pnömatik kontrol valflerinin çalıştırılması ve bakımı, karmaşık elektronik devrelere ihtiyaç duymadan, arıza oranını ve bakım maliyetlerini düşürerek nispeten basittir.
2. Hızlı yanıt:
   basınçlı hava gücünün hızlı tepki hızı nedeniyle,Pnömatik kontrol valfleri, talimatların alınmasından tüm eylem sürecinin uygulanmasına kadar kısa bir sürede tamamlanabilir., sistemin yanıt hızını artırır.
3. İçsel olarak güvenli:
   Pnömatik kontrol valfleri, özellikle yanıcı ve patlayıcı yerlerde elektrik kıvılcımları riskini önlemek için elektrikli güç tahrikine dayanmaz.
4. Güçlü uyumluluk:
   Pnömatik kontrol valfi, farklı çalışma koşullarına uygun gaz, buhar, sıvı ve diğer ortamları düzenleyebilir.
5. Uzun kullanım süresi:
   Pnömatik kontrol valfinin yapısı makul bir şekilde tasarlanmıştır, malzeme seçimi mükemmel, yüksek dayanıklılık ve güvenilirlik gösterir ve uzun süre istikrarlı çalışabilir.
6. Enerji tasarrufu ve yüksek verimlilik:
   Medya akışını ve basıncını hassas bir şekilde kontrol ederek, pnevmatik kontrol valfi enerjiyi etkili bir şekilde tasarruf edebilir ve üretim verimliliğini artırabilir.

Pnömatik ayar valfleri aşağıdaki endüstrilerde ve durumlarda yaygın olarak kullanılır:

1. Kimya endüstrisi:
   Kimyasal reaktördeki malzemelerin akışını ve basıncını düzenlemek, reaksiyon koşullarının istikrarını ve güvenliğini sağlamak için kullanılır.
2. Petrol endüstrisi:
   Petrol kuyularında, petrol rafinerilerinde ve diğer yerlerde, üretim sürecinin güvenliğini ve istikrarını sağlamak için petrol ve gaz aktarım boru hattındaki akış ve basıncı düzenlemek için kullanılır.
3. Elektrik enerjisi endüstrisi:
   ısı enerjisi santralinin kazan suyunu sağlama sisteminde ve buhar düzenleme sisteminde kullanılan, kazanın istikrarını ve verimliliğini sağlamak için kullanılır.
4. Metalürji endüstrisi:
   Yüksek fırında, dönüştürücüde ve diğer ekipmanlarda kullanılan soğutma suyu sistemi, gaz düzenleme sistemi vb., üretim sürecinin güvenliğini ve istikrarını sağlamak için.
5. İlaç endüstrisi:
   Üretim sürecinin doğruluğunu ve hijyen standartlarını sağlamak için ilaç üretim sürecinde her türlü malzeme taşıma ve düzenleme için kullanılır.

Pnömatik valfler genellikle gaz açık ve gaz kapalı olarak ayrılır.Hava kaynağı kesilmiş., valf kapalı pozisyonda daha güvenli veya açık pozisyonda daha güvenli.

Diyafram başındaki hava basıncındaki hava açma tipi (Air to Open) valfi, giriş hava basıncının üst sınırına ulaştığında, açma valfi, artan eylem yönünde,Valf tamamen açık durumdaTersine, hava basıncı düştüğünde, valf kapanma yönünde hareket eder ve giriş havası olmadığı zaman, valf tamamen kapanır.Açık hava tipi valfler bazen kapanamaz (Kapatamaz) olarak adlandırılır., FC).

Havadaki basınç artıyor, valf hareket yönünü kapatıyor; hava basıncı azalıyor veya giriş yok,yönü veya tamamen açık durumu açmak için valfBu nedenle, bazen açılmaması için hata (Açılmaması, FO) olarak adlandırılır.

Kontrol valfleri çalışma sırasında, özellikle hava kaynağının veya elektrik sinyalisinin kesilmesi durumunda çeşitli arızalarla karşılaşabilir.Kontrol valfleri genellikle farklı hata işleme yöntemleri ile tasarlanır:

1. FC (Kapatılamıyor):
   Valf, gaz kaynağı veya elektrik sinyali kaybolduğunda otomatik olarak kapanır. Bir arıza durumunda güvenli kapanmanın gerekli olduğu uygulamalar için uygundur.Örneğin yakıt gaz borularında kontrol valfleri.
2. FO (Açılamıyor):
   Valf, gaz kaynağı veya elektrik sinyali kaybolduğunda otomatik olarak açılır. Bir arıza durumunda güvenli bir şekilde açılması gereken uygulamalar için uygundur, örneğin acil havalandırma valfleri.
3. FL (Son konuma ulaşamadı):
   Hava kaynağı veya elektrik sinyali kaybolduğunda, valf mevcut konumunda kalır.
4. FLC (Kapatma Eğilimli Son Pozisyona Uğramamak):
   Hava kaynağı veya elektrik sinyali kaybolduğunda, valf pozisyonunu korur, ancak kapanmaya eğilimlidir ve sonunda kapanır.
5. FLO (Açılış Eğiliminde Son Pozisyon'a Uğramamak, Orijinal Pozisyon'u Korumak ve Açma Eğiliminde Olmak):
   Gaz kaynağı veya elektrik sinyali kaybolduğunda, vana pozisyonunu korur ancak açılmaya eğilimlidir ve sonunda açılır.Bir arıza durumunda yavaş açılması gereken uygulama senaryoları için uygundur.
6. AFL/EFC (Yüksek seviyeli kapatma başarısızlığı)
   • AFL/EFC-1: Havanın kaybı, elektrik kesilmemiş solenoid valfi, valf pozisyonunu koruyor.
   • AFL/EFC-2: Gaz kaynağının kaybolup kaybolmadığından bağımsız olarak, solenoid valfi enerjisinden çıkarılırsa, valf kapalı pozisyondadır.
7. AFL/EFO (Gelişmiş açılma başarısızlığı)
   • AFL/EFO-1: Havanın kaybedilmesi, elektromotor valfi devre dışı bırakılmamış, valf pozisyonunu korumaktadır.
   • AFL/EFO-2: Solenoid, hava kaynağının kaybolup kaybolmamasından bağımsız olarak, valf açık pozisyondadır.

1. 1Pnömatik valf çalışamaz.

   Hata olayı: Pnömatik valf açılamaz veya kapanmaz.

   Neden Analizi

   • A, yetersiz gaz basıncı veya gaz hattı tıkanması: Pnömatik valfin çalışması sabit bir gaz basıncına bağlıdır.Valf normal bir şekilde çalışamaz..
   • B, solenoid valf arızası: solenoid valf, pnevmatik valf kontrol sisteminin önemli bir parçasıdır.Pnömatik valfin etkisini doğrudan etkileyecektir..
   • C, aktüatör arızası: aktüatörün içindeki piston veya silindir sıkışmış veya iç sızıntı fenomeni, ayrıca pnevmatik valfin düzgün çalışamamasına neden olacaktır.
   • D, valf gövdesinin içindeki kirlilikler veya tıkanıklıklar: Valf gövdesinde kirlilikler veya tıkanıklıklar olabilir, bu da akış yolunu etkileyebilir ve bu da valfin normal olarak açılamamasına veya kapatılmasına neden olabilir.

   Eliminasyon yöntemleri

   • A. Gaz kaynağı basıncının ve gaz hattının normal olup olmadığını kontrol edin, herhangi bir sorun varsa, zamanında onarın.Hava devresindeki tıkanık parçaları temizleyin veya değiştirin..
   • B. Solenoid valfini değiştirin veya spoli temizleyin. Solenoid valfinin çalışma durumunu düzenli olarak kontrol edin, hatayı zamanında tespit edin ve tedavi edin.
   • C,Piston, silindir vb. gibi aktüatörü hasar veya iç sızıntı için kontrol edin, herhangi bir parça hasar görürse, zamanında değiştirin.Sürücülerin hareketli parçalarını yıpranmayı azaltmak için düzenli olarak yağlayın.
   • D,Sıvı akışının pürüzsüz olmasını sağlamak için valf gövdesinin içini temizleyin.Valf gövdesine kirliliklerden kaçınmak için ortamın temizliğini korumaya dikkat edin.
2. 2, pnevmatik valf yavaş hareket

   Hata olayı: Pnömatik valf açılma veya kapanma hızı yavaş.

   Neden Analizi

   • A. Gaz kaynağının yetersiz basıncı veya gaz borusunun tıkanması: Gaz kaynağının yetersiz basıncı veya gaz borusunun tıkanması, pnevmatik valfin yavaş çalışmasına neden olur.
   • B. Etkinleştirici içindeki aşırı sürtünme: Etkinleştirici içindeki piston ve silindir duvarı arasındaki aşırı sürtünme veya mühürlerin yaşlanması, pnömatik valflerin yavaş işlemesine neden olabilir.
   • C. Valf gövdesinin içindeki kirlilikler veya tıkanıklıklar: Valf gövdesinin içinde kirlilikler veya tıkanıklıklar olabilir, bu da pürüzsüz akış yolunu etkileyebilir ve bu da pnömatik valf hareketinin yavaşlamasına neden olur.

   Eliminasyon yöntemleri

   • A. Hava kaynağı basıncının ve hava devresinin normal olup olmadığını kontrol edin, herhangi bir sorun varsa, zamanında onarın.hava devresindeki engellenen parçaları temizleyin veya değiştirin.
   • B. Etkinleştiriciyi yağlayın ve kötü bir şekilde yıpranmış parçaları değiştirin.
   • C. Depolama ve kullanım sürecinde, valf gövdesinin içini akış yolunun pürüzsüz olmasını sağlamak için temizleyin.Valf gövdesine kirliliklerden kaçınmak için ortamın temizliğini korumaya dikkat edin.
3. 3Pnömatik valf sızıntısı

   Arıza fenomeni: Kapalı durumda olan pnevmatik valf hala ortam sızdırması gösterir.

   Neden Analizi

   • A, mühür hasarı veya yaşlanma: mühürler (O halka, dikiş gibi) hasar veya yaşlanma, kapalı durumda pnevmatik valf hala medya sızıntısına neden olabilir.
   • B, valf gövdesinin bağlantıları gevşek veya kötü mühürlenme: valf gövdesinin bağlantıları gevşek veya kötü mühürlenme ayrıca kapalı durumdaki pnevmatik valflerin hala ortam sızıntısına neden olabilir.
   • C. Etkinleştirici içindeki sızıntı: Etkinleştirici içindeki silindir veya piston sızıntıları, pnevmatik valfin mühürleme performansını etkileyecektir.

   Eliminasyon yöntemleri

   • A. Hasarlı veya eski mühürleri değiştirin. Mühürlerin durumunu düzenli olarak kontrol edin, sorunu zamanında tespit edin ve tedavi edin.
   • B. İyi bir mühürlenmeyi sağlamak için valf gövde bağlantılarını sıkıştırın. Kurulum sırasında, bağlantıların mühürleme performansını sağlamak için çalışma prosedürlerini sıkı bir şekilde takip edin.
   • C,Sürükleme sorunlarını zamanında tespit etmek ve ele almak için düzenli olarak aktüatörün mühürleme performansını kontrol edin..
4. 4Pnömatik valf konumlandırma hatası

   Hata olayı: Pnömatik valf önceden ayarlanmış anahtar pozisyonuna ulaşamaz.

   Neden Analizi

   • A, konumlandırıcı hatası veya yanlış ayarlama: konumlandırıcı, pnevmatik valf kontrol sisteminin önemli bir parçasıdır.Pnömatik valf önceden ayarlanmış anahtarlama pozisyonuna ulaşmaz..
   • B. Yetersiz veya yanlış ayarlanmış pnevmatik aktüatör yürütme:Yetersiz veya yanlış ayarlanmış pnevmatik aktüatör çarpması, pnevmatik valfin önceden ayarlanmış anahtar pozisyonuna ulaşamamasına da neden olabilir..

   Sorun giderme yöntemleri

   • A. Pozisyoner hatalı veya yanlış ayarlanmış olup olmadığını kontrol edin ve gerekirse değiştirin veya yeniden ayarlayın.
   • B. Pnömatik aktüatör yürüyüşünün yetersiz olup olmadığını veya uygun şekilde ayarlanmadığını kontrol edin, gerekirse parçaları ayarlayın veya değiştirin.Pnömatik aktüatörün, tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için düzenli olarak çekimi kontrol edin..
5. 5Diğer hatalar
   1. 5.1 Valf hareketi atlamaya başlar

      Başarısızlık fenomeni: Valf hareketi sıçrama fenomeninin başlangıcı.

      Sebep analizi: yük çok büyük olabilir, aktüatörün özelliklerini artırmak gerekir.

      İptal yöntemi: Gerçek yüke göre, yük gereksinimlerini karşılayabilmesini sağlamak için aktüatörün uygun özelliklerini seçin.

   2. 5.2 Valf hareketinin sonunda atlama

      Başarısızlık fenomeni: Valf işleminin sonunda atlama fenomeni.

      Sebep analizi: Eylem çok hızlı olabilir, inersi enerjisi çok büyük olabilir, hız kontrol valfini veya dış tamponu artırma ihtiyacı olabilir.

      Eliminasyon yöntemleri: Pnömatik sistemde hız kontrol valfini veya dış tampon cihazını artırmak, etki hızını azaltmak, inersi enerjisinin etkisini azaltmak.

   3. 5.3 Sinyal geri dönmüyor.

      Hata olayı: sinyal çıkışı sinyale geri dönmüyor.

      Sebep analizi: Sinyal güç hattı kısa devre olabilir, bağlantı koparılabilir, güç hattını onarmak veya mikro anahtarı değiştirmek gerekir.

      Çözüm: Sinyal elektrik hattını kontrol edin, kısa devreyi veya bozuk devreyi onarın ve gerekirse mikro anahtarı değiştirin.