Пневматический привод трубопроводной арматуры является более простым конструктивным решением по сравнению с электрическим приводом. Это придает ему определенные преимущества.
Он включает в себя пневматический механизм, в котором рабочая среда находится под давлением и использует один или несколько объемных пневмодвигателей.
Объемные пневмодвигатели
Это пневматические машины, которые преобразуют поток рабочей среды в энергию на выходе. Такие машины могут быть оснащены плунжером, шпинделем или штоком.
Кроме объемных пневмодвигателей, существуют также турбинные пневмодвигатели. В отличие от объемных двигателей, которые используют потенциальную энергию сжатого воздуха, турбинные двигатели используют кинетическую энергию.
Пневматические приводы для трубопроводной арматуры оснащаются различными устройствами, которые могут быть размещены как непосредственно на приводе, так и в специальном шкафу с штуцерами для подвода и отвода управляющей среды.
Например, ручной дублер устанавливается на верхней крышке пневматических приводов поршневого типа, на стойке мембранных приводов обратного действия и на верхней чашке мембранных приводов прямого действия.
Ручной дублер
Предназначен для управления арматурой в случае выхода привода из строя или потери воздушной энергии. В некоторых случаях, когда требуется точное положение арматуры (например, для шарового крана с пневматическим приводом), пневматический привод может быть оснащен регулируемой остановкой при открытии-закрытии, которая обеспечивается путевыми выключателями.
Поэтому пневматические приводы комплектуются путевыми и концевыми переключателями, которые изменяют свое положение при заданных и крайних положениях подвижных частей арматуры.
Для очистки управляющей среды от механических примесей в пневматических приводах устанавливаются встроенные фильтры. А пневматические приводы вращательного действия, которые используют струйный двигатель, управляемый транспортируемым газом, оснащаются фильтрами-осушителями.
В некоторых случаях может быть предусмотрена установка аккумуляторов для накопления воздуха, которые способны обеспечить однократное или многократное выполнение операции, даже в случае отключения подачи воздуха.
Стандарт СТ ЦКБА 090-2013 «Арматура трубопроводная. Пневмоприводы и гидроприводы. Общие технические условия»
Этот Стандарт делит пневмоприводы на три большие группы в зависимости от типа конструкции: поршневого типа, мембранного типа и вращательного типа.
В соответствии с этим документом, пневмоприводы могут изготавливаться в трех исполнениях в зависимости от назначения и условий эксплуатации.
- Первое исполнение – нормальное (общепромышленное) назначение, предназначено для работы в обычных промышленных условиях и не требует особых защитных мер при эксплуатации.
- Второе исполнение – взрывозащищенное исполнение, предназначено для работы во взрывоопасных средах. Эти пневмоприводы соответствуют определенным стандартам и требованиям безопасности, чтобы предотвратить возможные воспламенения или взрывы.
- Третье исполнение – исполнение повышенной безопасности для АС (атомных станций). Пневмоприводы данного исполнения используются в атомных станциях и имеют усовершенствованные меры безопасности для обеспечения надежной и безопасной работы в таком специфическом окружении.
Пневмоприводы поршневого типа
Стандарт классифицируют пневмоприводы поршневого типа на две основные группы:
- двустороннего (возвратно-поступательного) действия
- одностороннего действия.
Пневмоприводы двустороннего действия работают путем применения сжатого воздуха для осуществления движения в обоих направлениях.
С другой стороны, пневмоприводы одностороннего действия используют сжатый воздух для рабочего хода и пружину для холостого хода. Пневмоприводы поршневого типа одностороннего действия дополнительно делятся на пружинные прямого и обратного действия.
В пружинных пневмоприводах прямого действия поршень отдаляется от верхней крышки при увеличении давления рабочей среды, в то время как в пружинных пневмоприводах обратного действия поршень приближается к верхней крышке при повышении давления. Такие пневмоприводы поршневого типа состоят из цилиндра и поршня, которые обеспечивают линейное перемещение штока исполнительного механизма на большое расстояние. Они оснащены эластомерными кольцами для обеспечения герметичности и эффективности работы.
Одним из основных преимуществ пневмоприводов поршневого типа является их простая конструкция, обусловленная небольшим количеством деталей.
Это обеспечивает легкость в эксплуатации и обслуживании. Кроме того, такие приводы способны развивать большие усилия при прямолинейном ходе штока и обладают высокой скоростью реагирования.
Для повышения точности и улучшения динамических параметров пневмоприводов поршневого типа используются позиционеры. Эти устройства позволяют контролировать положение штока и обеспечивают точное и стабильное выполнение задач. Таким образом, пневмоприводы поршневого типа представляют собой эффективные и надежные устройства, которые находят широкое применение в различных промышленных секторах.
Их простота конструкции, высокая производительность и возможность точного управления делают их предпочтительным выбором для автоматизации процессов.
Пневмоприводы мембранного типа
Пневмоприводы мембранного типа могут быть классифицированы на три категории:
- беспружинные,
- пружинные прямого действия
- пружинные обратного действия.
У пружинных пневмоприводов прямого действия, при увеличении давления управляющей среды в рабочей полости механизма, присоединительный элемент выходного звена отдаляется от плоскости заделки мембраны. В случае пружинных пневмоприводов обратного действия, наоборот, присоединительный элемент приближается к плоскости заделки мембраны.
Мембранный пневмопривод представляет собой герметичную камеру, разделенную мембраной на две полости. Ведомое звено получает импульс движения от жидкости или газа через эластичную (упругую) мембрану, которая может быть изготовлена из металла, резины или полимеров, таких как полиэтилен или фторопласт.
Среди пневмоприводов вращательного типа можно выделить три вида вращательных приводов неполноповоротного действия:
- с реечно-зубчатым зацеплением
Для повышения срока службы реечное зацепление на всей его длине может быть покрыто никелевым слоем.
- лопастные
В приводах лопастного типа, подаваемый на привод воздух действует на лопасть, соединенную со штоком арматуры, создавая необходимый крутящий момент для поворота.
- со струйным двигателем.
Струйные двигатели имеют ряд преимуществ, включая простоту конструкции и технологии изготовления, компактные размеры, широкий диапазон применения по температуре и давлению газа, высокую эффективность и малую подверженность загрязнению.
Также существуют вращательные пневмоприводы многооборотного действия. Пневмоприводы мембранного типа и вращательного типа представляют разнообразные варианты приводов, которые могут быть использованы в различных областях промышленности и автоматизации процессов. Они обладают своими преимуществами и характеристиками, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для конкретной задачи.
Сильфонные приводы
Сильфонные приводы являются односторонними приводами, которые основаны на уникальных свойствах сильфонов изменять свою длину под воздействием давления среды. Эти приводы широко применяются в трубопроводной арматуре небольшого размера, где требуется небольшое усилие для управления.
Однако, для управления большой арматурой, сильфонные приводы могут оказаться недостаточно эффективными. Для решения этой проблемы иногда устанавливают дополнительные пружины возврата, чтобы увеличить силу привода. Это позволяет сильфонным приводам справляться с более сложными задачами управления.
Следует отметить, что у сильфонных приводов есть свои ограничения. Они имеют ограниченный ресурс и невысокую ремонтопригодность. Важно учитывать эти факторы при выборе привода для конкретного приложения. Если требуется длительная и надежная работа, возможно, стоит рассмотреть альтернативные типы приводов. Например, гидравлические или электрические приводы могут обладать более высокой мощностью и долговечностью.
Тем не менее, сильфонные приводы остаются популярными в некоторых областях, где требуется компактность и относительно низкое усилие управления. Они могут использоваться в системах автоматического контроля, вентиляции, отопления и других подобных приложениях.
В итоге
Выбор привода зависит от конкретных требований и условий эксплуатации. Сильфонные приводы могут быть хорошим выбором для небольших систем, но для более сложных задач управления, возможно, потребуется использование других типов приводов с более высокой мощностью и надежностью.
Пневматические приводы трубопроводной арматуры представляют собой надежное и простое в использовании решение, которое может быть дополнено различными устройствами для повышения эффективности и надежности работы, является экономически целесообразным выбором для механизации трубопроводной арматуры.
За консультацией вы всегда можете обратиться к менеджерам компании Ньюкей по телефону +7 (812) 502-72-86.
Подписывайтесь на канал.
Больше о запорной арматуре в наших статьях:
