1. Kas ir pneimatiskais tauriņvārsts?
Pneimatiskais tauriņvārsts ir ceturtdaļpagrieziena vārsts, ko izmanto, lai regulētu vai izolētu šķidruma plūsmu cauruļvadā. Tas sastāv no apaļa diska (bieži saukta par "disku"), kas uzstādīts uz kāta, kurš rotē vārsta korpusa iekšpusē. "Pneimatisks" attiecas uz piedziņas mehānismu, kas vārsta darbināšanai izmanto saspiestu gaisu, nodrošinot attālinātu vai automātisku vadību.
Pneimatisko tauriņvārstu var iedalīt divās galvenajās sastāvdaļās: pneimatiskā izpildmehānismā un tauriņvārstā.
· Tauriņvārsta korpuss: Sastāv no vārsta korpusa, diska, kāta un ligzdas. Disks griežas ap kātu, lai atvērtu un aizvērtu vārstu.
· Pneimatiskais izpildmehānisms: izmanto saspiestu gaisu kā enerģijas avotu, darbinot virzuli vai lāpstiņu, lai radītu lineāru vai rotācijas kustību.
Galvenās sastāvdaļas
*Tauriņvārsts:
- Vārsta korpuss: Korpuss, kurā atrodas disks un kas savienots ar cauruli.
- Disks (disks): Plakana vai nedaudz pacelta plāksne, kas kontrolē plūsmu. Turot to paralēli plūsmas virzienam, vārsts atveras; turot to perpendikulāri, tas aizveras.
- Stienis: Stienis, kas savienots ar disku un pārraida rotācijas spēku no izpildmehānisma.
- Blīvējumi un ligzdas: Nodrošina hermētisku noslēgšanu un novērš noplūdi.
*Piedziņa
- Pneimatiskā piedziņa: Parasti virzuļa vai diafragmas tipa, tā pārveido gaisa spiedienu mehāniskā kustībā. Tā var būt divkāršas darbības (gaisa spiediens gan atvēršanai, gan aizvēršanai) vai vienkāršas darbības (gaiss vienā virzienā, atspere atgriešanai).
2. Darbības princips
Pneimatiskā tauriņvārsta darbība būtībā ir ķēdes process "saspiesta gaisa iedarbināšana"→izpildmehānisma iedarbināšana→diska rotācija, lai kontrolētu plūsmu." Vienkārši sakot, pneimatiskā enerģija (saspiests gaiss) tiek pārveidota rotējošā mehāniskā kustībā, lai pozicionētu disku.
2.1. Aktivizācijas process:
- Pneimatiskajam izpildmehānismam tiek piegādāts saspiests gaiss no ārēja avota (piemēram, kompresora vai vadības sistēmas).
- Divkāršas darbības izpildmehānismā gaiss ieplūst vienā atverē, lai pagrieztu vārsta kātu pulksteņrādītāja virzienā (t. i., lai atvērtu vārstu), un ieplūst otrā atverē, lai pagrieztu to pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Tas virzulī vai diafragmā rada lineāru kustību, ko zobrata un zobrata vai skotu jūga mehānisms pārvērš 90 grādu rotācijā.
- Vienkāršas darbības izpildmehānismā gaisa spiediens spiež virzuli pret atsperi, lai atvērtu vārstu, un, izlaižot gaisu, atspere to automātiski aizver (droša konstrukcija).
2.2. Vārsta darbība:
- Kad izpildmehānisms griež vārsta kātu, disks griežas vārsta korpusa iekšpusē.
- Atvērtā pozīcija: Disks ir paralēls plūsmas virzienam, samazinot pretestību un nodrošinot pilnīgu plūsmu caur cauruļvadu. - Aizvērtā pozīcija: Disks griežas par 90 grādiem perpendikulāri plūsmai, bloķējot eju un noblīvējot pret ligzdu.
- Starpposma pozīcija var ierobežot plūsmu, lai gan tauriņvārsti to nelineāro plūsmas raksturlielumu dēļ ir piemērotāki ieslēgšanas/izslēgšanas darbībai, nevis precīzai regulēšanai.
2.3. Vadība un atgriezeniskā saite:
- Izpildmehānisms parasti ir savienots pārī ar elektromagnētisko vārstu vai pozicionētāju precīzai vadībai, izmantojot elektriskos signālus.
- Sensors var sniegt vārsta pozīcijas atgriezenisko saiti, lai nodrošinātu uzticamu darbību automatizētās sistēmās.
3. Vienvirziena un divkāršas darbības
3.1 Divkāršas darbības izpildmehānisms (bez atsperes atgriešanas)
Izpildmehānismam ir divas pretējas virzuļa kameras. Saspiesto gaisu kontrolē elektromagnētiskais vārsts, kas pārmaiņus darbojas starp "atvēršanas" un "aizvēršanas" kamerām:
Kad saspiests gaiss nonāk "atvēršanas" kamerā, tas nospiež virzuli, izraisot vārsta kāta griešanos pulksteņrādītāja virzienā (vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam, atkarībā no konstrukcijas), kas savukārt pagriež disku, lai atvērtu cauruļvadu.
Kad saspiests gaiss nonāk "aizvēršanās" kamerā, tas spiež virzuli pretējā virzienā, izraisot vārsta kāta rotāciju pretēji pulksteņrādītāja virzienam, aizverot cauruļvadu. Īpašības: Kad saspiests gaiss tiek zaudēts, disks paliek savā pašreizējā pozīcijā ("drošs pret atteici").
3.2 Vienvirziena darbības izpildmehānisms (ar atsperes atgriešanu)
Izpildmehānismam ir tikai viena gaisa ieplūdes kamera, bet otrā pusē ir atgriezes atspere:
Kad gaiss plūst: saspiests gaiss ieplūst ieplūdes kamerā, pārvarot atsperes spēku, lai nospiestu virzuli, izraisot diska griešanos "atvērtā" vai "aizvērtā" stāvoklī;
Kad gaiss tiek zaudēts: Atsperes spēks tiek atbrīvots, atspiežot virzuli atpakaļ, izraisot diska atgriešanos iepriekš iestatītajā "drošības pozīcijā" (parasti "aizvērts", bet var būt arī konstruēts kā "atvērts").
Īpašības: Tam ir "drošības" funkcija, un tas ir piemērots lietošanai lietojumos, kuros nepieciešami drošības pasākumi, piemēram, lietojumos, kas saistīti ar viegli uzliesmojošiem, sprādzienbīstamiem un toksiskiem materiāliem.
4. Priekšrocības
Pneimatiskie tauriņvārsti ir piemēroti ātrai darbībai, parasti tiem nepieciešams tikai ceturtdaļpagrieziens, padarot tos piemērotus tādām nozarēm kā ūdens attīrīšana, HVAC un ķīmiskā pārstrāde.
- Ātrs reakcijas laiks, pateicoties pneimatiskai iedarbināšanai.
- Zemākas izmaksas un vienkāršota apkope salīdzinājumā ar elektriskām vai hidrauliskām alternatīvām.
- Kompakts un viegls dizains.