شیر پینچ با هوا: راهنمای کامل

چه چیزی یک شیر پینچ با هوا را متفاوت می کند

در مهندسی کنترل سیال، انتخاب فناوری شیر مستقیماً بر قابلیت اطمینان سیستم، هزینه های نگهداری و ایمنی فرآیند تأثیر می گذارد. را شیر پینچ با هوا جدا از طرح های معمولی دریچه ها از طریق یک اصل عملیاتی اساسی متفاوت است - یکی که تقریباً تمام پیچیدگی های مکانیکی داخلی را از مسیر سیال حذف می کند. به جای تکیه بر دیسک ها، صندلی ها، ساقه ها یا عناصر چرخان، کل عملکرد کنترل جریان توسط یک آستین لاستیکی منعطف منفرد که توسط فشار هوای تنظیم شده فشرده شده است انجام می شود. این معماری فریبنده ساده مزایای عملکردی را ارائه می دهد که طرح های پیچیده تر شیر اغلب نمی توانند با آنها مطابقت داشته باشند، به ویژه در شرایط خدمات سخت یا ساینده.

برخلاف شیرهای دروازه یا شیرهای توپی، که مکانیزم فعال سازی از نظر فیزیکی جدا است و باید به بدنه شیر متصل شود یا به آن متصل شود، یک دریچه فشار هوا عملکرد محرک را مستقیماً در محفظه شیر ادغام می کند. هوای تحت فشار به فضای حلقوی بین بدنه دریچه بیرونی و آستین لاستیکی وارد می شود. با افزایش فشار، آستین به سمت داخل فرو می ریزد و به تدریج مسیر جریان را محدود و در نهایت آب بندی می کند. هنگامی که فشار هوا آزاد می شود، خاصیت ارتجاعی ذاتی لاستیک، آستین را به موقعیت باز کامل خود باز می گرداند. هیچ محرک اضافی مورد نیاز نیست - بدنه شیر خود محرک است.

چگونه آستین لاستیکی عملکرد نشتی صفر را فعال می کند

آستین لاستیکی قلب عملیاتی هر شیر فشاری است که با هوا کار می‌کند و درک رفتار آن توضیح می‌دهد که چرا این نوع دریچه به چیزی دست می‌یابد که طرح‌های دیگر برای ارائه آن تلاش می‌کنند: سازگار. شیر پینچ نشتی صفر عملکرد حتی زمانی که ذرات جامد در جریان جریان وجود دارند. هنگامی که یک دریچه معمولی سعی می کند اطراف ذره ای را که روی سطح صندلی نشسته است ببندد، هندسه صلب صندلی از بسته شدن کامل آن جلوگیری می کند و یک مسیر نشتی ایجاد می کند. آستین لاستیکی رفتار متفاوتی دارد - به صورت الاستیک در اطراف ذرات باقیمانده تغییر شکل می‌دهد، با شکل آنها مطابقت دارد و مهر و موم مؤثری را بدون آسیب به آستین یا ذره حفظ می‌کند.

ناحیه مهر و موم شده در حدود 95٪ طول کل شیر در صورت بسته شدن کامل گسترش می یابد. این منطقه آب بندی گسترده به مراتب بیشتر از تماس تک خطی یک نشیمنگاه دریچه توپی یا پروانه ای است و به این معنی است که نیروی بسته شدن به جای تمرکز در یک نقطه به طور گسترده توزیع می شود. نتیجه یک خاموشی قابل اعتماد و تمام سوراخ است که به تماس فلز به فلز با ماشینکاری دقیق بستگی ندارد. برای فرآیندهایی که سیالات متبلورکننده، دوغاب با مواد جامد معلق، یا مواد خشک دانه‌ای را مدیریت می‌کنند، این ویژگی از نظر عملیاتی حیاتی است - به این معنی که شیر در هر چرخه به طور تمیز بسته می‌شود، صرف نظر از اینکه چه چیزی در محیط در لحظه فعال‌سازی معلق است.

فشار هوای مورد نیاز برای رسیدن به بسته شدن کامل با یک رابطه مستقیم تعریف می‌شود: فشار عرضه باید تقریباً 2 بار بالاتر از فشار خط لوله عملیاتی باشد. این پارامتر کنترلی واضح و قابل پیش‌بینی طراحی سیستم و تنظیم فشار را ساده می‌کند و تضمین می‌کند که شیر با نیروی ثابت و کافی در طیفی از فشارهای خط بسته می‌شود.

چرا دریچه های پینچ اکسل با هوا در کاربردهای دوغاب کار می کنند؟

تعداد کمی از کاربردهای صنعتی نسبت به سرویس دوغاب برای اجزای شیرهای معمولی مخرب ترند. دوغاب - تعلیق ذرات جامد ساینده در مایع - نشیمن‌گاه‌های فلزی را فرسایش می‌دهد، سطوح پلاگین و دیسک را می‌چسباند و حفره‌های داخلی و مناطق مرده موجود در اکثر طرح‌های شیر را مسدود می‌کند. الف شیر پینچ برای دوغاب این حالت های خرابی را با حذف کامل اجزای مشکل ساز حذف می کند. از آنجایی که آستین لاستیکی تنها عنصری است که با محیط فرآیند تماس می گیرد، و از آنجا که هیچ حفره داخلی، فرورفتگی یا ناپیوستگی هندسی ندارد، به سادگی هیچ جایی برای تجمع مواد ساینده یا برای تمرکز جریان فرسایشی وجود ندارد.

هنگامی که دریچه کاملاً باز است، سوراخ آستین لاستیکی یک گذرگاه استوانه ای صاف و بدون مانع معادل یک بخش مستقیم از لوله ایجاد می کند. سرعت جریان دست نخورده است، اغتشاش حداقل است، و ذرات ساینده بدون ضربه زدن به اجزای مکانیکی عبور می کنند. این هندسه جریان تمام سوراخ و با آشفتگی کم در کاربردهای دوغاب ضروری است که حتی محدودیت های جزئی جریان می تواند باعث ته نشینی، انسداد یا فرسایش تسریع در نقاط محدودیت شود.

صنایعی که برای کنترل دوغاب به شیرهای پینچ متکی هستند

• استخراج معادن و فرآوری مواد معدنی: حمل و نقل باطله ها، خطوط لوله دوغاب کنسانتره، و مدارهای شستشوی سنگ معدن که در آن اندازه و غلظت ذرات بالا است.
• تصفیه فاضلاب: سیستم های جابجایی لجن، انتقال جامدات زیستی و حذف شن که جامدات فیبری یا دانه ای همیشه وجود دارند.
• تولید سرامیک و شیشه: دوغاب های آسیاب مرطوب و تعلیق لعاب که به سرعت صندلی های شیر سرامیکی یا فلزی را از بین می برد.
• فرآوری شیمیایی: محلول های کریستالیزه کننده، دوغاب های کاتالیزور و سوسپانسیون های شیمیایی تهاجمی که به مقاومت در برابر خوردگی در کنار مقاومت در برابر سایش نیاز دارند.
• تولید مواد غذایی و آشامیدنی: تفاله میوه، پوره غلات، و سایر دوغاب های چسبناک با درجه مواد غذایی که در آن طراحی بهداشتی و هندسه منطقه مرده از الزامات نظارتی است.

حذف محرک خارجی: پیامدهای طراحی و هزینه

شیرهای خودکار معمولی - چه به صورت پنوماتیک، هیدرولیکی یا الکتریکی - به یک واحد محرک مجزا نیاز دارند که از طریق یک براکت و مجموعه کوپلینگ روی بدنه شیر نصب شده باشد. این محرک خارجی بخش قابل توجهی از هزینه کل بسته شیر را نشان می دهد، پیچیدگی مکانیکی را اضافه می کند، به برنامه تعمیر و نگهداری خود نیاز دارد و نقاط خرابی احتمالی اضافی را معرفی می کند. شیر پینچ با هوا کل این مجموعه را از معادله حذف می کند. از آنجایی که هوای فشرده مستقیماً روی پوشش سوپاپ عمل می کند تا غلاف را فشرده کند، بدنه سوپاپ به عنوان دستگاه محرک یکپارچه خود عمل می کند.

این ادغام هزینه خود محرک را حذف می کند، نیاز به نصب براکت و کوپلینگ ساقه را از بین می برد و مشخصات کلی شیر را ساده می کند. هیچ دستگیره خارجی، پیستون، گیربکس یا شفت چرخشی از بدنه سوپاپ بیرون زده نیست. نتیجه یک نصب فشرده و کم مشخصات است که برای لوله کشی متراکم، فضاهای محدود و مکان هایی که در آن یک شیر معمولی با محرک خارجی از نظر فیزیکی نصب یا سرویس غیرعملی است، مناسب است.

مشخصات نگهداری و کل هزینه مالکیت

صرفه جویی در تعمیر و نگهداری شیر پینچ با هوا یکی از قانع کننده ترین مزایای عملی آن است. از آنجایی که هیچ صندلی سوپاپ، بسته بندی آب بندی، مهر و موم ساقه یا اجزای مکانیکی داخلی در تماس با سیال فرآیند وجود ندارد، محدوده قطعات در معرض سایش یا خوردگی اساساً به یک کاهش می یابد: آستین لاستیکی. هیچ غده بسته بندی برای تنظیم یا جایگزینی، هیچ سطح نشیمن فلزی برای چسباندن یا خرد کردن مجدد، و هیچ مهر و موم ساقه برای نظارت بر نشتی وجود ندارد.

مقایسه نیازهای تعمیر و نگهداری

هنگامی که آستین در نهایت نیاز به تعویض دارد - پس از یک عمر مفید طولانی که توسط ماهیت و دمای سیال فرآیند تعیین می شود - این روش ساده است و نیازی به ابزار تخصصی یا تخصص فنی فراتر از آنچه یک تکنسین تعمیر و نگهداری استاندارد دارد ندارد. تعویض آستین کسری از هزینه و زمان مربوط به تعمیرات اساسی یک شیر معمولی با اجزای داخلی متعدد است.

مناسب برای مکان های از راه دور، خشن، و سخت برای دسترسی

فقدان قطعات متحرک خارجی - بدون دستگیره، اهرم، پیستون، شفت چرخان، یا محفظه محرک بیرون زده - باعث می‌شود دریچه فشار هوا به ویژه برای تاسیساتی که دسترسی در آنها محدود است یا شرایط محیطی سخت است مناسب باشد. در سکوهای فراساحلی، عملیات معدنکاری زیرزمینی، مناطق مهار مواد شیمیایی، یا محیط های بیرونی گرد و غبار و خورنده، خرابی اجزای محرک خارجی یک چالش دائمی تعمیر و نگهداری است. گیربکس‌های در معرض خوردگی، میله‌های پیستون مسدود می‌شوند و کلیدهای محدود در شرایط رطوبت بالا، دمای شدید یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی از کار می‌افتند.

طراحی محصور و بدون محرک شیر پینچ چنین آسیب‌پذیری ندارد. تنها اتصال به شیر، خط تامین هوای فشرده است - یک رابط ساده و منفرد که می تواند از یک مکان امن یا در دسترس به هر جایی که شیر نصب شده است، هدایت شود. این مشخصه به طور قابل توجهی خاموشی های برنامه ریزی نشده ناشی از نقص عملگر را کاهش می دهد و شیر را برای بخش های خط لوله واقعاً از راه دور یا غیرقابل دسترس که در آن مداخلات تعمیر و نگهداری باید به حداقل برسد، مناسب می کند.

انتخاب مواد آستین لاستیکی مناسب

در حالی که اصل عملکرد شیر پینچ با هوا در همه کاربردها سازگار است، انتخاب مواد آستین باید با دقت با شرایط فرآیند خاص مطابقت داشته باشد. آستین تنها جزء در تماس مستقیم با محیط است، بنابراین سازگاری شیمیایی، درجه حرارت و خواص مکانیکی آن تعیین کننده مناسب بودن شیر و عمر مفید آن در یک کاربرد خاص است.

• لاستیک طبیعی (NR): مقاومت در برابر سایش و انعطاف پذیری عالی؛ ایده آل برای استخراج دوغاب و حمل و نقل سنگدانه. مقاومت محدود در برابر روغن ها و حلال ها
• EPDM: مقاومت فوق العاده در برابر آب، بخار، و بسیاری از اسیدهای رقیق و قلیایی؛ مناسب برای کاربردهای فاضلاب و تصفیه آب شیمیایی.
• نئوپرن (CR): مقاومت خوب در برابر روغن ها، مواد شیمیایی متوسط و هوازدگی؛ مناسب برای نصب در فضای باز و کاربردهای مجاور نفت.
• نیتریل (NBR): مقاومت برتر روغن و سوخت؛ انتخاب ارجح برای انتقال فرآورده های نفتی و سیستم های آب آلوده به نفت.
• سیلیکون غذایی یا EPDM: مطابق با مقررات تماس با مواد غذایی؛ در کاربردهای نوشیدنی، لبنیات و دوغاب دارویی که رعایت مقررات الزامی است استفاده می شود.

تطبیق مواد آستین با شرایط کاربرد یک ملاحظات ثانویه نیست - این تصمیم مشخصات اولیه برای هر نصب شیر فشاری هوا است. انتخاب صحیح مواد تضمین می کند که مقاومت سایشی ذاتی شیر و قابلیت نشتی صفر در طول عمر مورد نظر آن حفظ می شود و از فرآیند و سرمایه گذاری در سیستم شیر محافظت می کند.