Guia de vàlvules pneumàtiques | Explicació de les vàlvules de bola, papallona, ​​comporta i actuadors

Què és una vàlvula pneumàtica?

Definició d'una vàlvula pneumàtica

A Vàlvula pneumàticaés un tipus de vàlvula de control industrial accionada per aire comprimit. En convertir la pressió de l'aire en moviment mecànic, l'actuador obre, tanca o ajusta la vàlvula per controlar el flux de líquids, gasos, vapor o medis corrosius.
Els dissenys comuns inclouen vàlvules de bola pneumàtiques, vàlvules de papallona, ​​vàlvules de comporta i vàlvules de tancament d'acció ràpida.

Principi de funcionament de les vàlvules pneumàtiques

L'aire comprimit entra a la cambra de l'actuador, empenyent un pistó o diafragma. Aquest moviment fa que la tija giri o es mogui linealment, fent que la vàlvula s'obri o es tanqui. En els sistemes automatitzats, l'actuador es controla mitjançant senyals de PLC o DCS per a una gestió precisa del flux.

Mitjans típics

• Aire i gasos inerts

• Aigua de procés i líquids industrials

• Sistemes de vapor

• Productes químics d'alta temperatura, corrosius o perillosos

Funcions i avantatges de les vàlvules pneumàtiques

Funcions principals

Control automatitzat d'encesa/apagada

Les vàlvules pneumàtiques permeten un funcionament remot fiable en canonades industrials, eliminant la necessitat d'intervenció manual.

Control de modulació precís

Quan està equipada amb un posicionador, la vàlvula pot oferir un control estable i repetible del cabal, la pressió o la temperatura.

Avantatges clau

Temps de resposta ràpid (sovint < 1 segon)

Ideal per a sistemes de protecció i aturada d'emergència.

Alta seguretat amb propietats naturals a prova d'explosió

Com que l'actuador utilitza aire en lloc d'electricitat, es pot aplicar amb seguretat en zones perilloses.

Llarga vida útil i baix manteniment

El mecanisme és simple, amb menys peces susceptibles de fallar.

Apte per a canonades de gran diàmetre i alta pressió

Les vàlvules pneumàtiques de bola i papallona funcionen especialment bé en aquestes aplicacions exigents.

Components principals de les vàlvules pneumàtiques

Actuador pneumàtic

Actuador d'efecte simple (retorn per molla)

Utilitza una molla per tornar a una posició segura de tancament o obertura en cas de fallada durant la pèrdua d'aire.

Actuador de doble acció

L'aire es subministra a tots dos costats del pistó, proporcionant un major parell motor i un funcionament més suau.

Tipus de cos de vàlvula

Vàlvula de bola pneumàtica

Ofereix un segellat hermètic i baixes fuites, habitualment utilitzat per a l'aïllament de gasos.

Vàlvula de papallona pneumàtica

Lleuger i rendible; àmpliament utilitzat en el tractament d'aigua i en grans sistemes de canonades.

Vàlvula de comporta pneumàtica

Minimitza la caiguda de pressió; preferit per a fluids carregats de fangs, pols o sòlids.

Vàlvula de globus/control pneumàtica

Dissenyat per a una modulació precisa del flux.

Accessoris de control

• vàlvula solenoide

• Caixa d'interruptors de límit

• Regulador del filtre d'aire (FRL)

• Posicionador per a control modulant

Principals tipus de vàlvules pneumàtiques

Per estructura de vàlvula

• Vàlvules de bola pneumàtiques

• Vàlvules de papallona pneumàtiques

• Vàlvules de comporta pneumàtiques

• Vàlvules de tancament pneumàtiques

• Vàlvules de control pneumàtiques

Per tipus d'actuador

• D'efecte simple

• Doble acció

Per funció

• Vàlvules d'obertura/tancament

• Vàlvules de control moduladores

Comparació entre vàlvules pneumàtiques i vàlvules manuals

Operació

Les vàlvules pneumàtiques proporcionen un funcionament automatitzat i remot, mentre que les vàlvules manuals requereixen manipulació física.

Rendiment

Les vàlvules pneumàtiques poden canviar amb freqüència i reaccionar ràpidament; les vàlvules manuals són més lentes i menys adequades per a cicles automatitzats.

Aplicació

Les vàlvules pneumàtiques s'adapten a línies de producció automatitzades; les vàlvules manuals s'utilitzen normalment en operacions més senzilles i de baixa freqüència.

Comparació entre vàlvules pneumàtiques i vàlvules elèctriques

Font d'alimentació

• Pneumàtic: aire comprimit

• Elèctric: accionament amb motor

Velocitat

Les vàlvules pneumàtiques generalment ofereixen un accionament més ràpid.

Seguretat

Com que no hi ha motors ni espurnes implicades, les vàlvules pneumàtiques són adequades per a ambients explosius.

Manteniment

Els actuadors pneumàtics tenen menys peces mòbils i requereixen menys manteniment en general.

Camps d'aplicació de les vàlvules pneumàtiques

Petroli i petroquímica

S'utilitza en transmissió de gas, granges de dipòsits, unitats de craqueig i sistemes d'aturada d'emergència.

Tractament d'aigua

Les vàlvules de papallona pneumàtiques són habituals en plantes de distribució municipal i d'aigües residuals.

Alimentació i productes farmacèutics

Les vàlvules pneumàtiques sanitàries donen suport al processament de begudes i als sistemes CIP.

Indústria del gas natural, el vapor i l'energia

Les vàlvules pneumàtiques de bola i de tancament proporcionen un aïllament fiable per a vapor i gas.

Maquinària, Metal·lúrgia i Indústria de la Cel·lulosa

S'utilitza en sistemes de subministrament d'aire, canonades de fangs i control de processos.

Manteniment de vàlvules pneumàtiques

Inspecció diària

• Verificar la pressió d'aire correcta (normalment 0,4–0,7 MPa)

• Comproveu si hi ha fuites d'aire

• Confirmar els comentaris de posició

Manteniment de l'actuador

• Substituir els segells desgastats

• Inspeccioneu la força de la molla

• Lubricar les superfícies mòbils internes

Manteniment del cos de la vàlvula

• Netegeu les superfícies internes

• Substituïu els anells de segellat

• Lubricar la tija

Manteniment d'accessoris

• Neteja de les vàlvules solenoides

• Reguladors de filtre de drenatge

• Calibració de posicionadors

Guia de selecció de vàlvules pneumàtiques

Consideracions clau

• Tipus de mitjà

• Condicions de pressió i temperatura

• Valor Cv/Kv requerit

• Mida de la vàlvula (DN15–DN1500)

• Requisits de seguretat o a prova d'explosió

• Velocitat d'actuació i disseny a prova de fallades

• Condicions ambientals i d'instal·lació

Estàndards de la indústria

Estàndards internacionals comuns

• ISO 5211 (Interfície de muntatge d'actuadors)

• API 6D / API 608 (Normes de vàlvules de bola)

• GB/T 12237 (Vàlvules industrials)

• GB/T 9113 (especificació de brida)

Preguntes freqüents sobre les vàlvules pneumàtiques

1. És millor una vàlvula de bola pneumàtica que una vàlvula de papallona pneumàtica?

Les vàlvules de bola proporcionen un segellat superior, mentre que les vàlvules de papallona són més econòmiques per a canonades grans.

2. Quant dura un actuador pneumàtic?

Normalment entre 300.000 i 1.000.000 de cicles, depenent de la qualitat de l'aire i les condicions de funcionament.

3. Les vàlvules pneumàtiques necessiten lubricació?

La majoria dels actuadors són autolubricants, però alguns mecanismes poden requerir greixatge periòdic.

4. Quan s'ha d'utilitzar una vàlvula de tancament pneumàtica?

En apagades d'emergència (ESD), aïllament de medis perillosos o aplicacions de seguretat de resposta ràpida.

5. Quina diferència hi ha entre els actuadors de simple efecte i els de doble efecte?

L'acció simple proporciona una acció a prova de fallades; l'acció doble ofereix un parell més elevat i un control més estable.