Welche Faktoren beeinflussen die Zyklusgeschwindigkeit der luftanträgen Ventile?
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Luftanträge Ventil verwendet Druckluft als Stromquelle, um den Stellantrieb zum Öffnen, Schließen oder Einstellen des Ventils zu fahren, wodurch der Ein-Aus-Flüssigkeitsfluss in der Rohrleitung gesteuert wird. Die Schaltgeschwindigkeit eines Ventils, dh die Zeit, die zum Abschluss einer Öffnungs- oder Schließaktion (Zyklus) benötigt wird, ist ein sehr wichtiger Leistungsindikator. Es steht in direktem Zusammenhang mit der Produktionseffizienz, der Aktualität der Systemreaktion, der Genauigkeit der Prozesskontrolle und sogar der Sicherheit des Systems in einigen Notsituationen. Daher wird dieser Artikel eine systematische Analyse um die Hauptfaktoren durchführen, die die Zyklusgeschwindigkeit des luftantriebsfreien Aktuatorventils beeinflussen und eine Referenzbasis für technische Mitarbeiter bei der Auswahl und des Betriebsdebuggens darstellen.
Der Aktuator ist der Kernkomponente des luftanträgenden Ventils, und seine strukturelle Konstruktion und Größe sind die Hauptfaktoren, die die Zyklusgeschwindigkeit beeinflussen. Im Allgemeinen unter den gleichen Luftquellenbedingungen desto größer ist das Volumen seines Innenzylinders und desto länger dauert es, je größer das Volumen des Innenzylinders ist, und desto länger dauert es, um vollständig aufzublasen oder zu erschöpfen, was zu einer langsameren Schaltgeschwindigkeit führt.
Darüber hinaus wirkt sich die Art des Aktuators auch auf die Zyklusgeschwindigkeit aus. Doppelwirkende Aktuatoren verlassen sich auf den Luftquellendruck, um Öffnungs- und Schließbewegungen in beide Richtungen zu fahren, und ihre Geschwindigkeit hängt hauptsächlich von den Versorgungs- und Entladungsfähigkeiten der Luftquelle ab. Während einzeln wirkende Aktuatoren normalerweise auf Federn für die Rückkehr angewiesen sind und die elastische Kraft, die Vorspannung und die Hub-Länge der Feder die Rücklaufgeschwindigkeit beeinflussen.
Druckluft ist die Stromquelle für luftanträgende Ventile. Der Druck und die Durchflussrate der Luftquelle bestimmen direkt die Stärke der Antriebskraft und die Versorgungsgeschwindigkeit. Je höher der Luftquellendruck ist, desto größer ist der Schub (oder Drehmoment) theoretisch auf den Aktuatorkolben und desto stärker die Fähigkeit, verschiedene Widerstände (wie Ventilreibung, mittlere Druck, Federkraft usw.) zu überwinden, was zur Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit beiträgt. Je höher der Druck, desto besser. Es muss sich innerhalb der Entwurfsspanne des Stellantriebs und des Ventils befinden.
Ein kritischerer Faktor als der Luftdruck ist die Durchflussrate der Luftquelle, dh das Luftvolumen, das pro Zeiteinheit bereitgestellt werden kann. Selbst wenn der Druck hoch genug ist, bewegt sich der Stellantrieb immer noch langsam, wenn der Luftquellenrohr oder die Versorgungspunkt nicht genügend Fluss vorliegt, um den Antriebszylinder schnell zu füllen.
Abmessungen und Layout von luftanträgten Rohrleitungen
Die Luftübertragungseffizienz im luftanträgenden System steht auch in direktem Zusammenhang mit der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des luftanträgen Ventils. Diese Effizienz wird hauptsächlich durch Größe, Länge und Layout der Pipeline bestimmt.
Zunächst ist der innere Durchmesser der Pipeline ein direkter Parameter, der die Durchflussrate beeinflusst. Wenn der innere Durchmesser zu klein ist, erhöht er den Luftströmungswiderstand innerhalb der Einheitslänge, was zu einem signifikanten Druckabfall führt, was zu einem schwerwiegenden Energieverlust während des Luftübertragungsprozesses führt und letztendlich die Aktuatorhohlheit bei ausreichender Geschwindigkeit nicht füllt.
Zweitens hat die Länge der Pipeline auch einen bestimmten Einfluss. Je länger die luft betätigte Pipeline, desto größer ist das äquivalente Volumen des Systems und desto länger die Luftübertragungszeit von der Luftquelle zum Stellantrieb. Gleichzeitig, je länger die Pipeline, desto höher der Widerstand auf dem Weg, was die Lade- und anstrengende Effizienz weiter verringert. Wenn sich das Raumlayout ermöglicht, sollte der Übertragungsabstand der kritischen Luftwege so weit wie möglich verkürzt werden.
Darüber hinaus verursachen zu viele lokale Strukturen wie Ellbogen oder T-förmige Anschlüsse auch lokale Widerstand und Wirbelströme, was die Effizienz des Luftstroms weiter verringert. Daher sollte die Pipeline so weit wie möglich in einer geraden Linie angeordnet werden, biege mit einem großen Biegeradius bei Bedarf verwenden und die Anzahl der Zwischenanschlüsse verringern.
Der Betriebsbeständigkeit des Ventilkörpers selbst
Was der Aktuator letztendlich überwinden muss, ist der Betriebswiderstand des Ventils selbst, einschließlich der Reibung und der Medienkraft, die während des Eröffnungs- oder Schließungsprozesses des Ventils überwunden werden müssen. Verschiedene Arten von Ventilen (wie Kugelventile, Schmetterlingsventile, Gitterventile, Globusventile usw.) haben unterschiedliche Strukturen und Arbeitsprinzipien, und das erforderliche Drehmoment oder der erforderliche Schub ist ebenfalls unterschiedlich, was die Anforderungen an die Antriebsgeschwindigkeit indirekt beeinflusst.
Zum Beispiel können Kugelventile und Schmetterlingsventile, die durch Drehen von 90 Grad vollständig geöffnet und vollständig geschlossen werden können, die Schaltwirkung in der Regel schneller abschließen, wenn die Ausgangsgeschwindigkeit der Aktuator im Vergleich zu Gate-Ventilen und Stoppventilen gleich ist, für die mehrere Drehungen oder lineare Langstrecken-Bewegungen erforderlich sind.
Medientyp und Status
Die Art und der Zustand des in der Pipeline fließenden Mediums beeinflussen auch die Zirkulationsgeschwindigkeit des luftanträgenden Ventils. Der Druck des Mediums, insbesondere der Druckunterschied vor und nach dem Ventil, wirkt direkt auf den Ventilkern und bildet einen zusätzlichen Öffnungs- oder Schließwiderstand. Ein hoher Differentialdruck erfordert häufig, dass der Aktuator ein größeres Drehmoment oder ein höheres Schub ausgibt, was zu langsameren Geschwindigkeiten führen kann. Gleichzeitig wirkt sich die Viskosität des Mediums auch auf die Schaltgeschwindigkeit aus. Hochviskositätsflüssigkeit führt zu einem größeren Durchflusswiderstand, wenn sich der Ventilkern bewegt.
