1. Mi az a pneumatikus pillangószelep?
A pneumatikus pillangószelep egy 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 szerelve. 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.→aktuátor 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
A pneumatikus pillangószelepek gyors 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.