โครงสร้าง, หลักการ, การเลือกและการใช้งาน

วาล์วควบคุมไดอะแฟรมนิวเมติกประกอบด้วยแอคทูเอเตอร์ไดอะแฟรมนิวเมติกและวาล์วควบคุม ส่วนประกอบหลักของวาล์วควบคุมไดอะแฟรมนิวเมติก ได้แก่ ห้องอากาศ, ไดอะแฟรม, แผ่นแรงขับ, สปริง, ก้านดัน, น็อตปรับ, สเกลตำแหน่งวาล์ว, ก้านวาล์ว, ปลั๊กวาล์ว, ที่นั่งวาล์ว, กล่องบรรจุหีบห่อ

การทำงานของวาล์วควบคุมไดอะแฟรมนิวเมติกนั้นถูกขับเคลื่อนโดยความดันสัญญาณจากตัวควบคุมซึ่งเป็นอินพุตเข้าไปในห้องอากาศของแอคชูเอเตอร์นิวเมติก สิ่งนี้สร้างแรงขับซึ่งดันปลั๊กวาล์วผ่านก้านดันที่เชื่อมต่อส่งผลให้เกิดการกระจัดที่สอดคล้องกันซึ่งรู้จักกันในชื่อจังหวะ การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของปลั๊กวาล์วจะเปลี่ยนพื้นที่การไหลของวาล์วซึ่งจะบรรลุวัตถุประสงค์ในการควบคุมการไหลของสื่อ

วาล์วควบคุมไดอะแฟรมนิวเมติกประกอบด้วยสองส่วนหลัก: ปลั๊กวาล์วและตัววาล์ว (รวมถึงที่นั่งวาล์ว) ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะพวกเขามาในรูปแบบโครงสร้างที่แตกต่างกัน ประเภทหลักของวาล์วควบคุมไดอะแฟรมนิวเมติกรวมถึงวาล์วลูกโลกที่นั่งเดี่ยววาล์วควบคุมสองที่นั่งและวาล์วควบคุมมุมความดันสูง

1. วาล์วลูกโลกที่นั่งเดี่ยว
   • คุณสมบัติ:การรั่วไหลต่ำ แต่แรงที่ไม่สมดุลที่เกิดจากแรงขับของเหลวบนปลั๊กที่นั่งเดียวนั้นมีความสำคัญ
   • แอปพลิเคชัน:เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการรั่วไหลต่ำเส้นผ่าศูนย์กลางท่อขนาดเล็กและความดันแตกต่างกันต่ำทั่ววาล์ว
2. วาล์วควบคุมสองที่นั่ง
   • คุณสมบัติ:ตัววาล์วมีปลั๊กด้านบนและด้านล่าง แรงขับจากของเหลวที่ทำหน้าที่บนปลั๊กทั้งสองนั้นอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามซึ่งส่วนใหญ่จะยกเลิกทำให้เกิดแรงที่ไม่สมดุลน้อยที่สุด สิ่งนี้ช่วยให้แรงดันที่แตกต่างกันสูงขึ้นทั่ววาล์ว อย่างไรก็ตามเส้นทางการไหลที่ซับซ้อนภายในร่างกายวาล์วทำให้ไวต่อความเสียหายของการกัดเซาะอย่างรุนแรงภายใต้ความดันที่แตกต่างกันสูง มันไม่เหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงของเหลวที่มีอนุภาคแขวนลอยหรือสื่อที่มีเส้นใย นอกจากนี้เนื่องจากข้อ จำกัด การผลิตปลั๊กทั้งสองอาจไม่ปิดพร้อมกันนำไปสู่การรั่วไหลอย่างมีนัยสำคัญเมื่อปิด ปัญหานี้ทวีความรุนแรงมากขึ้นในการใช้งานอุณหภูมิสูงหรืออุณหภูมิต่ำเนื่องจากความแตกต่างในค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุ
3. วาล์วชนิดมุมแรงดันสูง
   • คุณสมบัติ:ตัววาล์วได้รับการออกแบบในมุมฉากด้วยเส้นทางการไหลที่เรียบง่ายและความต้านทานต่ำ มีความอ่อนไหวต่อการกัดเซาะจากของเหลวความเร็วสูง
   • แอปพลิเคชัน:เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความดันที่แตกต่างกันสูงของเหลวที่มีความวิพากษ์วิจารณ์สูงและของเหลวที่มีอนุภาคแขวนลอย นอกจากนี้ยังสามารถจัดการกับเฟสผสมแก๊ส-ของเหลวและเงื่อนไขการกระพริบหรือโพรงอากาศ การออกแบบวาล์วนี้ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาต่าง ๆ เช่น coking การติดและอุดตัน

วาล์วควบคุมไดอะแฟรมนิวเมติกมาในสองรูปแบบ: อากาศสู่อากาศและอากาศสู่ระดับใกล้เคียง การเลือกขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและการดำเนินงานของกระบวนการผลิตโดยพิจารณาจากอันตรายที่อาจเกิดขึ้นหากความดันสัญญาณหายไปและวาล์วยังคงเปิดหรือปิด

• หากกระบวนการปลอดภัยยิ่งขึ้นเมื่อปิดวาล์วจะเลือกวาล์วอากาศสู่เปิด ในกรณีที่มีการสูญเสียความดันสัญญาณวาล์วจะปิด
• ในทางกลับกันหากกระบวนการปลอดภัยยิ่งขึ้นเมื่อเปิดวาล์วจะเลือกวาล์วต่ออากาศใกล้ชิด ในกรณีที่มีการสูญเสียความดันสัญญาณวาล์วจะเปิดขึ้น

เมื่อเลือกวาล์วควบคุมไดอะแฟรมนิวเมติกในการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับลักษณะการไหล ลักษณะการไหลในอุดมคติทั่วไปรวมถึงลักษณะการไหลเชิงเส้น, ลักษณะการไหลเปอร์เซ็นต์เท่ากัน (ลักษณะการไหลของลอการิทึม), ลักษณะการไหลอย่างรวดเร็วและลักษณะการไหลของพาราโบลา

• ภายใต้การเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์เดียวกันในการเปิดการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหลแบบสัมพัทธ์มีขนาดใหญ่ที่อัตราการไหลต่ำและมีขนาดเล็กในอัตราการไหลสูง
• ข้อเสีย:ที่ช่องเปิดขนาดเล็ก (โหลดต่ำ) ประสิทธิภาพการควบคุมไม่ดีทำให้ยากต่อการควบคุมและมักจะทำให้เกิดการแกว่ง
• แอปพลิเคชัน:ไม่เหมาะสำหรับระบบที่มีช่องเปิดขนาดเล็กหรือการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ มันใช้งานได้ดีที่สุดในระบบที่มีโหลดค่อนข้างเสถียรและสม่ำเสมอ

• ที่โหลดต่ำเอฟเฟกต์การควบคุมจะอ่อนแอในขณะที่โหลดสูงเอฟเฟกต์การควบคุมจะแข็งแกร่ง ใกล้กับตำแหน่งที่ปิดกฎระเบียบนั้นอ่อนโยนและมั่นคงในขณะที่อยู่ใกล้กับตำแหน่งที่เปิดกว้างกฎระเบียบนั้นแข็งแกร่งและมีประสิทธิภาพ
• ข้อดี:ปรับปรุงคุณภาพการควบคุมในระดับหนึ่ง
• แอปพลิเคชัน:เหมาะสำหรับระบบที่มีการเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างมีนัยสำคัญ มันให้กฎระเบียบที่มีประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขการโหลดเต็มและบางส่วน

• ลักษณะการไหล:เลือกตามรูปแบบการโหลดและข้อกำหนดการควบคุมของระบบ ลักษณะเชิงเส้นเหมาะสำหรับระบบที่มีเสถียรภาพในขณะที่คุณสมบัติเปอร์เซ็นต์เท่ากันเหมาะสำหรับระบบที่มีการเปลี่ยนแปลงโหลดอย่างมีนัยสำคัญ
• ขนาดวาล์ว:คำนวณค่า CV ตามคุณสมบัติของเหลวและเลือกขนาดวาล์วที่เหมาะสมจากข้อกำหนดทางเทคนิค การเลือกค่า CV ที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของระบบควบคุมการไหล
• คำจำกัดความของค่า CV:มันหมายถึงอัตราการไหลของปริมาตรหรืออัตราการไหลของมวลของสื่อที่ผ่านวาล์วภายใต้ความดันคงที่ในท่อในช่วงเวลาหน่วย มันแสดงถึงความสามารถในการไหลสูงสุดของวาล์ว ค่า CV ของวาล์วจะต้องถูกกำหนดผ่านการทดสอบและการคำนวณ

• สัมประสิทธิ์การไหล (ค่า CV):เรียกว่าค่า KV ในประเทศจีนค่า CV เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญและตัวบ่งชี้ทางเทคนิคสำหรับวาล์วอุตสาหกรรมรวมถึงวาล์วควบคุม การคำนวณที่ถูกต้องและการเลือกค่า CV เป็นขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่เหมาะสมของระบบควบคุมการไหลของท่อ

การติดตั้งวาล์วควบคุมที่เหมาะสมไม่เพียง แต่ส่งผลต่อความสะดวกในการติดตั้งการถอดและการบำรุงรักษา แต่ยังกำหนดว่าวาล์วควบคุมสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในระบบควบคุมอัตโนมัติหรือไม่ ควรพิจารณาด้านต่อไปนี้ในระหว่างการติดตั้ง:

• การวางแนวของการติดตั้ง

  ควรติดตั้งวาล์วควบคุมในแนวตั้งบนท่อแนวนอน ในกรณีพิเศษที่จำเป็นต้องมีการติดตั้งแนวนอนหรือเอียงควรเพิ่มฐานสนับสนุนเพื่อลดปัญหาเช่นการติดวาล์วหรือการดำเนินการที่ไม่สมบูรณ์ที่เกิดจากการสั่นสะเทือนไปป์ไลน์

• การพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม

  เพื่อป้องกันการชราภาพของไดอะแฟรมและยืดอายุการใช้งานของวาล์วควบคุมควรติดตั้งออกจากสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงการสั่นสะเทือนสูงและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง

• การเข้าถึงการบำรุงรักษา

  ควรติดตั้งวาล์วควบคุมใกล้กับพื้นหรือพื้นเพื่อการบำรุงรักษาและการตรวจสอบที่ง่าย การกวาดล้างที่เพียงพอระหว่างวาล์วและพื้นดิน (หรือพื้น) ควรได้รับการรับรองเพื่ออำนวยความสะดวกในการถอดประกอบ สำหรับวาล์วที่ออกฤทธิ์โดยตรงจากการเปิดให้บริการเนื่องจากปลั๊กวาล์วจะต้องถูกลบออกจากด้านล่างของตัววาล์วจึงต้องพิจารณาพื้นที่แนวตั้งที่เพียงพอในระหว่างการติดตั้งท่อ

• การติดตั้งวาล์วบายพาสและบายพาส

  เพื่อป้องกันการหยุดชะงักของการผลิตและอันตรายด้านความปลอดภัยในกรณีที่วาล์วควบคุมหรือความล้มเหลวของระบบควรติดตั้งวาล์วบายพาสและบายพาส อย่างไรก็ตามไม่ควรติดตั้งวาล์วบายพาสไว้เหนือวาล์วควบคุมโดยตรงเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของสื่อการกัดกร่อนลงบนวาล์วควบคุม

นอกจากนี้ควรติดตั้งวาล์วปิดเครื่องก่อนและหลังวาล์วควบคุม สำหรับสื่ออุณหภูมิสูงความดันสูงการแช่แข็งหรือสื่อความหนืดควรติดตั้งวาล์วระบายน้ำด้วย

• การตรวจสอบผนังด้านในของวาล์ว

  สำหรับวาล์วที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและมีการกัดกร่อนสูงผนังด้านในนั้นมีความไวต่อการกระแทกและการกัดกร่อนปานกลาง มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบความต้านทานความดันและความต้านทานการกัดกร่อน

• การตรวจสอบที่นั่งวาล์ว

  ตรวจสอบการสึกหรอบนที่นั่งวาล์วและเธรดภายในที่ใช้ในการแก้ไขที่นั่ง ตรวจสอบว่าการกัดกร่อนทำให้ที่นั่งคลายหรือไม่

• การตรวจสอบปลั๊กวาล์ว

  ปลั๊กวาล์วซึ่งเป็นส่วนที่เคลื่อนไหวถูกกัดเซาะอย่างหนักโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะแรงดันสูง ตรวจสอบปลั๊กอย่างละเอียดระหว่างการบำรุงรักษา

• การตรวจสอบไดอะแฟรมและโอริง

  ตรวจสอบความชราการแตกร้าวหรือความเสียหายต่อไดอะแฟรมและซีลโอริง

• การตรวจสอบบรรจุภัณฑ์

  ตรวจสอบการบรรจุเพื่อให้เหมาะสมและตรวจสอบว่ามีอายุหรือเสื่อมสภาพหรือไม่