1. Mi az a pneumatikus pillangószelep?
A pneumatikus pillangószelepegy negyedfordulatos szelep, amelyet a csővezetékben lévő folyadékáramlás szabályozására vagy elkülönítésére használnak. Egy kör alakú tárcsából (gyakran "tárcsának" nevezik) áll, amely egy szeleptest belsejében forgó szárra van felszerelve. A "pneumatikus" a működtető mechanizmusra utal, amely sűrített levegőt használ a szelep működtetéséhez, lehetővé téve a távoli vagy automatikus vezérlést.
A pneumatikus pillangószelep két fő részre osztható: a pneumatikus működtetőre és a pillangószelepre.
· Pillangószelep ház: A szeleptestből, a tányérból, a szelepszárból és a szelepülékből áll. A tányér a szelepszár körül forog, hogy nyissa és zárja a szelepet.
· Pneumatikus működtető: Sűrített levegőt használ energiaforrásként, dugattyút vagy lapátot hajtva lineáris vagy forgó mozgást hoz létre.
Főbb összetevők
*Pillangószelep:
- Szeleptest: A ház, amelyben a szeleptányér található, és amely a csőhöz csatlakozik.
- Tárcsa (korong): Lapos vagy enyhén kiemelkedő lemez, amely az áramlást szabályozza. Az áramlási iránnyal párhuzamosan tartva a szelep kinyílik, merőlegesen tartva pedig záródik.
- Szár: A tárcsához csatlakoztatott rúd, amely továbbítja a forgóerőt a működtetőből.
- Tömítések és szelepülékek: Biztosítják a tömör zárást és megakadályozzák a szivárgást.
*Működtető
- Pneumatikus működtető: Általában dugattyús vagy membrános típusú, a légnyomást mechanikus mozgássá alakítja. Lehet kettős működésű (légnyomás a nyitáshoz és a záráshoz) vagy egyszeres működésű (levegő az egyik irányba, rugó a visszatéréshez).
2. Működési elv
A pneumatikus pillangószelep működése lényegében a "sűrített levegős működtetés" láncolt folyamata.→működtető működtetése→"a tárcsa forgatása az áramlás szabályozására." Egyszerűen fogalmazva, a pneumatikus energia (sűrített levegő) forgó mechanikus mozgássá alakul a tárcsa pozicionálásához.
2.1. Működési folyamat:
- Külső forrásból (például kompresszorból vagy vezérlőrendszerből) származó sűrített levegő jut a pneumatikus működtetőhöz.
- Egy kettős működésű működtetőben a levegő az egyik nyíláson belépve az óramutató járásával megegyező irányba forgatja a szelepszárat (azaz kinyitja a szelepet), a másik nyíláson belépve pedig az óramutató járásával ellentétes irányba forgatja azt. Ez lineáris mozgást generál a dugattyúban vagy a membránban, amelyet egy fogasléces vagy skót hajtóműves mechanizmus 90 fokos elforgatássá alakít át.
- Egyszeres működésű működtetőben a légnyomás a dugattyút a rugó ellenében nyomja, hogy kinyissa a szelepet, és a levegő kiengedésével a rugó automatikusan bezárja azt (hibabiztos kialakítás).
2.2. Szelep működése:
- Ahogy a működtető forgatja a szelepszárat, a tányér a szeleptest belsejében forog.
- Nyitott helyzet: A szeleptányér párhuzamos az áramlási iránnyal, minimalizálva az ellenállást és lehetővé téve a teljes áramlást a csővezetéken keresztül. - Zárt helyzet: A szeleptányér 90 fokkal elfordul, merőlegesen az áramlásra, elzárva az átjárót és tömítve a szelepüléken.
- A köztes állás fojthatja az áramlást, bár a pillangószelepek nemlineáris áramlási jellemzőik miatt alkalmasabbak nyitás-zárás üzemmódra, mint precíz szabályozásra.
2.3. Szabályozás és visszajelzés:
- A működtetőt jellemzően egy mágnesszeleppel vagy pozicionálóval párosítják a precíz, elektromos jeleken keresztüli vezérléshez.
- Egy érzékelő szelephelyzet-visszajelzést adhat az automatizált rendszerek megbízható működésének biztosítása érdekében.
3. Egyszeres és kettős működésű
3.1 Kettős működésű működtető (rugóvisszatérítés nélkül)
A működtető két egymással szemben lévő dugattyúkamrával rendelkezik. A sűrített levegőt egy mágnesszelep szabályozza, amely felváltva nyit és zár:
Amikor a sűrített levegő belép a "nyitó" kamrába, megnyomja a dugattyút, aminek következtében a szelepszár az óramutató járásával megegyezően (vagy az óramutató járásával ellentétesen, a kialakítástól függően) forog, ami viszont a tárcsát forgatja a csővezeték kinyitásához.
Amikor a sűrített levegő belép a „záró” kamrába, az ellenkező irányba nyomja a dugattyút, aminek következtében a szelepszár az óramutató járásával ellentétes irányba forgatja a tárcsát, lezárva a csővezetéket. Jellemzők: Sűrített levegő elvesztése esetén a tárcsa az aktuális helyzetében marad („hibabiztos”).
3.2 Egyszeres működésű működtető (rugós visszatérítéssel)
A működtetőnek csak egy levegőbemeneti kamrája van, a másik oldalon egy visszatérítő rugó található:
Amikor levegő áramlik: A sűrített levegő bejut a bemeneti kamrába, legyőzve a rugóerőt, hogy a dugattyút nyomja, aminek következtében a tárcsa "nyitott" vagy "zárt" helyzetbe forog;
Levegővesztés esetén: A rugóerő felszabadul, hátranyomja a dugattyút, aminek következtében a tárcsa visszatér az előre beállított "biztonsági helyzetbe" (általában "zárt", de "nyitott" állapotba is kialakítható).
Jellemzők: „Hibabiztos” funkcióval rendelkezik, és alkalmas biztonsági intézkedéseket igénylő alkalmazásokban való használatra, például gyúlékony, robbanásveszélyes és mérgező közegekkel kapcsolatos alkalmazásokban.
4. Előnyök
Pneumatikus pillangószelepekgyors működésre alkalmasak, jellemzően csak egy negyed fordulatot igényelnek, így alkalmasak olyan iparágakban való használatra, mint a vízkezelés, a HVAC és a vegyipari feldolgozás.
- Gyors válaszidő a pneumatikus működtetésnek köszönhetően.
- Alacsonyabb költség és egyszerűbb karbantartás az elektromos vagy hidraulikus alternatívákhoz képest.
- Kompakt és könnyű kialakítás.