1. Hvad er en pneumatisk butterflyventil?
En pneumatisk butterflyventil er en kvartdrejningsventil, der bruges til at regulere eller isolere væskestrømmen i en rørledning. Den består af en cirkulær skive (ofte kaldet en "skive") monteret på en spindel, som roterer inde i ventilhuset. "Pneumatisk" refererer til aktiveringsmekanismen, som bruger trykluft til at betjene ventilen, hvilket muliggør fjernbetjening eller automatisk styring.
En pneumatisk butterflyventil kan opdeles i to hovedkomponenter: den pneumatiske aktuator og butterflyventilen.
· Butterflyventilhus: Består af ventilhuset, skiven (disken), spindlen og sædet. Skiven roterer omkring spindlen for at åbne og lukke ventilen.
· Pneumatisk aktuator: Bruger trykluft som strømkilde og driver et stempel eller en vinge til at producere lineær eller roterende bevægelse.
Nøglekomponenter
*Butterflyventil:
- Ventilhus: Huset, der huser skiven og er forbundet til røret.
- Skive (disc): En flad eller let hævet plade, der styrer strømmen. Når den holdes parallelt med strømningsretningen, åbner ventilen; når den holdes vinkelret, lukker den.
- Spindel: Stangen, der er forbundet med skiven, og som overfører rotationskraften fra aktuatoren.
- Pakninger og sæder: Sørg for en tæt afspærring og forebyg lækage.
*Aktuator
- Pneumatisk aktuator: Typisk af stempel- eller membrantypen, der omdanner lufttryk til mekanisk bevægelse. Den kan være dobbeltvirkende (lufttryk til både åbning og lukning) eller enkeltvirkende (lufttryk til én retning, fjeder til retur).
2. Driftsprincip
Betjeningen af en pneumatisk butterflyventil er i bund og grund en kædet proces med "trykluftaktivering".→aktuatoraktivering→skiverotation for at styre flowet." Kort sagt omdannes pneumatisk energi (trykluft) til roterende mekanisk bevægelse for at positionere skiven.
2.1. Aktiveringsproces:
- Trykluft fra en ekstern kilde (f.eks. en kompressor eller et styresystem) tilføres den pneumatiske aktuator.
- I en dobbeltvirkende aktuator kommer luft ind i den ene port for at rotere ventilstammen med uret (dvs. for at åbne ventilen), og ind i den anden port for at rotere den mod uret. Dette genererer en lineær bevægelse i stemplet eller membranen, som omdannes til en 90-graders rotation af en tandstangs- eller Scotch-yoke-mekanisme.
- I en enkeltvirkende aktuator presser lufttrykket stemplet mod fjederen for at åbne ventilen, og når luften slippes ud, lukker fjederen automatisk ventilen (fail-safe design).
2.2. Ventilens betjening:
- Når aktuatoren roterer ventilstammen, roterer skiven inde i ventilhuset.
- Åben position: Skiven er parallel med strømningsretningen, hvilket minimerer modstanden og tillader fuld strømning gennem rørledningen. - Lukket position: Skiven roterer 90 grader, vinkelret på strømningen, blokerer passagen og tætner mod sædet.
- Mellempositionen kan drosle flowet, selvom butterflyventiler er mere egnede til on-off-funktion end til præcis regulering på grund af deres ikke-lineære flowkarakteristika.
2.3. Kontrol og feedback:
- Aktuatoren er typisk parret med en magnetventil eller positioner for præcis styring via elektriske signaler.
- En sensor kan give feedback om ventilpositionen for at sikre pålidelig drift i automatiserede systemer.
3. Enkeltvirkende og dobbeltvirkende
3.1 Dobbeltvirkende aktuator (ingen fjederretur)
Aktuatoren har to modstående stempelkamre. Trykluften styres af en magnetventil, der skifter mellem "åbne" og "lukke" kamre:
Når trykluft kommer ind i "åbnings"-kammeret, skubber det stemplet, hvilket får ventilstammen til at rotere med uret (eller mod uret, afhængigt af designet), hvilket igen roterer skiven for at åbne rørledningen.
Når trykluft kommer ind i "lukkekammeret", skubber det stemplet i den modsatte retning, hvilket får ventilstammen til at rotere skiven mod uret og lukke rørledningen. Funktioner: Når trykluften går tabt, forbliver skiven i sin nuværende position ("fail-safe").
3.2 Enkeltvirkende aktuator (med fjederretur)
Aktuatoren har kun ét luftindløbskammer med en returfjeder på den anden side:
Når luften strømmer: Trykluft kommer ind i indløbskammeret og overvinder fjederkraften, der presser stemplet, hvilket får skiven til at rotere til "åben" eller "lukket" position;
Når der går luft tabt: Fjederkraften frigives, hvilket skubber stemplet tilbage, hvilket får skiven til at vende tilbage til den forudindstillede "sikkerhedsposition" (normalt "lukket", men kan også være designet til at være "åben").
Funktioner: Den har en "fail-safe"-funktion og er egnet til brug i applikationer, der kræver sikkerhedsforanstaltninger, såsom dem, der involverer brandfarlige, eksplosive og giftige medier.
4. Fordele
Pneumatiske butterflyventiler er velegnede til hurtig betjening, typisk kræver de kun en kvart omdrejning, hvilket gør dem velegnede til industrier som vandbehandling, HVAC og kemisk forarbejdning.
- Hurtig responstid takket være pneumatisk aktivering.
- Lave omkostninger og forenklet vedligeholdelse sammenlignet med elektriske eller hydrauliske alternativer.
- Kompakt og let design.