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氣動單座調節閥是最常用的氣動調節閥類型。它以壓縮空氣為動力,接收控制系統的壓力信號,根據信號變化比調節管道內介質的流量,從而實現生產控制的自動化過程。它由氣動執行器和單座調節閥組成。

氣動單座調節閥的結構和原理

氣動隔膜單座調節閥

動作類型:分為氣開式和氣關式

氣開(FC):當氣動執行器不通風時,調節閥保持常閉狀態,隨著控制信號的增加逐漸打開。一般用K表示氣開式。

Air-off(FO):當氣動執行器不通風時,調節閥保持常開,隨著控制信號的增加逐漸關閉。一般用B代表air-off。

工作原理:控制系統發出4-20mA的控制信號。閥門定位器轉換成20-,或40-,80-的氣壓信號后,進入氣動薄膜執行器,推動推桿動作,因為推桿與控制閥桿為一體,然后帶動控制閥桿、閥芯動作完成管道中介質的調節過程。定位器的反饋桿安裝在調節閥的閥桿上。隨著調節閥的打開,當反饋桿轉動時,給定位器一個反饋信號。當與輸入信號平衡時,閥門停止并起到定位閥門的作用。 當控制信號為4mA時,閥位為零。在 12mA 時,閥門行程為 50%。在 20mA 時,行程為 100%。控制行程與控制信號一一對應閥門廠家,進行比例調節。

氣動單座調節閥的結構和原理

工作原理

調節方式分類:分為調節型和調節截止型。調節型側重調節過程,不需要嚴格的關閉。調節關閉不僅可以調節過程,還可以在關閉時保持良好的密封,以最大限度地減少泄漏。

氣動執行器的類型:分為氣動隔膜式和氣動活塞式。

氣動膜片式又分為氣動膜片細小多彈簧結構和氣動膜片單彈簧結構。緊湊型多彈簧結構氣動執行器的高度比單彈簧結構低一半左右,重量也減輕不少。它是氣動隔膜控制閥中使用的主要執行機構。單彈簧機構基本被淘汰了。

氣動單座調節閥的結構和原理

薄膜執行器

氣動活塞執行器的特點是輸出力大,因為活塞結構可以使用高達0.5MPa左右的氣源壓力。由于橡膠隔膜的耐壓性低,薄膜式機構一般為0.25MPa左右。因此,相同尺寸的執行器可以輸出更大的力,更適合高壓調節閥。雙作用活塞執行器由于內部沒有彈簧,因此輸出力比單作用活塞執行器大,減少了阻力。

氣動單座調節閥的結構和原理

活塞執行器

氣動薄型執行器手輪機構:一般分為側裝式手輪和頂裝式手輪兩種。當氣動執行器停氣或信號失效時,膜片損壞。調節閥的切換可由手輪機構完成。同時還可以限制調節閥的開度,使其保持在一定范圍內。

側裝手輪安裝在氣動執行器的側面,操作方便,安裝維修方便。頂裝式手輪位于氣動執行機構的頂部,操作費力,且可能伸手夠不到,占用控制閥的高度空間。

單座調節閥結構:主要由閥體、閥蓋組成。閥座、閥芯、閥桿、導向座、填料、壓蓋等零件。

氣動單座調節閥的結構和原理

結構圖

單座調節閥最大的優點是泄漏量小氣動調節閥原理,因為與雙座調節閥相比,它只有一條密封線。調節閥和套筒調節閥,后者是二次密封線,考慮到加工誤差和變形等原因,泄漏量比單座調節閥要大。由于它只有一個閥芯,作用在它上面的推力是中等的,所以閥芯的不平衡力很大,特別是在高壓和大直徑的情況下。它需要用活塞式氣動機構和閥門定位器來控制。這時可以使用雙座調節閥和套筒調節閥效果更好。

上閥蓋形式:主要分為常溫型,介質溫度范圍為-20~200℃氣動調節閥原理,應用最為廣泛。高溫型-60~450℃,閥蓋上有多層散熱片。驅散閥門高溫,避免填料高溫失效,保持氣動執行器在允許溫度范圍內工作,防止橡膠膜片和O型圈高溫失效。低溫型-60~-250℃,上閥蓋為長頸型,可避免填料密封在低溫下失效。溫度越低,脖子越長。波紋管密封型,對于有毒、易揮發、易滲透、珍貴的工藝介質,閥桿采用波紋管密封,同時還有填料密封作為保證,防止波紋管損壞時介質泄漏。上閥蓋形式應根據介質和溫度綜合選擇。

流量特性:常用的有線性和等百分比兩種。調節閥的流量特性是指相對流量與流經閥門的相對行程之間的關系。

配件選擇:閥門定位器、過濾減壓閥、手輪機構、定位閥、快速排氣閥、電磁閥等。

選擇氣動單座調節閥時,請提供:產品型號。公稱通徑。座椅直徑。信號壓力。彈簧范圍。流動特性。閥門前后的壓力。介質類型。溫度范圍。閥體、閥芯、閥座材料。是否配手輪機構、定位器、過濾減壓閥等附件。是否有防爆、無油、無銅等要求。

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