1. Pnömatik kelebek vana nedir?
Pnömatik kelebek vana, bir boru hattındaki akışkan akışını düzenlemek veya izole etmek için kullanılan çeyrek turlu bir vanadır. Vana gövdesinin içinde dönen bir mile monte edilmiş dairesel bir diskten (genellikle "disk" olarak adlandırılır) oluşur. "Pnömatik", vanayı çalıştırmak için basınçlı hava kullanan ve uzaktan veya otomatik kontrol sağlayan çalıştırma mekanizmasını ifade eder.
Pnömatik kelebek vana iki temel bileşene ayrılabilir: pnömatik aktüatör ve kelebek vana.
· Kelebek vana gövdesi: Vana gövdesi, disk (disk), mil ve yuvadan oluşur. Disk, vanayı açıp kapatmak için mil etrafında döner.
· Pnömatik aktüatör: Basınçlı havayı güç kaynağı olarak kullanarak pistonu veya kanatçığı çalıştırır ve doğrusal veya döner hareket üretir.
Temel Bileşenler
*Kelebek Vana:
- Vana Gövdesi: Diski barındıran ve boruya bağlanan gövde.
- Disk (disk): Akışı kontrol eden düz veya hafif yükseltilmiş plaka. Akış yönüne paralel tutulduğunda vana açılır, dik tutulduğunda kapanır.
- Sap: Aktüatörden gelen dönme kuvvetini ileten diske bağlı çubuktur.
- Contalar ve yuvalar: Sıkı bir kapatma sağlayın ve sızıntıyı önleyin.
*Aktüatör
- Pnömatik aktüatör: Genellikle piston veya diyafram tipi olup, hava basıncını mekanik harekete dönüştürür. Çift etkili (hem açma hem de kapama için hava basıncı) veya tek etkili (tek yön için hava, dönüş için yay) olabilir.
2. Çalışma Prensibi
Pnömatik kelebek vananın çalışması esasen "basınçlı hava çalıştırma" zincirleme işlemidir→aktüatör çalıştırma→Akışı kontrol etmek için disk dönüşü." Basitçe söylemek gerekirse, pnömatik enerji (basınçlı hava), diski konumlandırmak için döner mekanik harekete dönüştürülür.
2.1. Harekete Geçirme Süreci:
- Pnömatik aktüatöre harici bir kaynaktan (kompresör veya kontrol sistemi gibi) basınçlı hava verilir.
- Çift etkili bir aktüatörde, hava bir porttan girerek valf gövdesini saat yönünde döndürür (yani valfi açar), diğer porttan girerek valf gövdesini saat yönünün tersine döndürür. Bu, piston veya diyaframda doğrusal bir hareket oluşturur ve bu hareket, kremayer ve pinyon veya Scotch-yoke mekanizması tarafından 90 derecelik bir dönüşe dönüştürülür.
- Tek etkili aktüatörde, hava basıncı pistonu yaya doğru iterek valfi açar ve havanın serbest bırakılmasıyla yay otomatik olarak valfi kapatır (hata emniyetli tasarım).
2.2. Vana Çalışması:
- Aktüatör valf gövdesini döndürdükçe disk valf gövdesinin içinde döner.
- Açık Pozisyon: Disk akış yönüne paraleldir, direnci en aza indirir ve boru hattından tam akışa izin verir. - Kapalı pozisyon: Disk akışa dik olarak 90 derece döner, geçişi engeller ve yuvaya karşı sızdırmazlık sağlar.
- Ara pozisyon akışı kısma işlevi görebilir, ancak kelebek vanalar doğrusal olmayan akış özellikleri nedeniyle hassas regülasyondan ziyade açma-kapama servisine daha uygundur.
2.3. Kontrol ve Geri Bildirim:
- Aktüatör, hassas kontrol için genellikle elektrik sinyalleri aracılığıyla bir solenoid valf veya konumlayıcı ile eşleştirilir.
- Otomasyonlu sistemlerde güvenilir çalışmayı sağlamak için bir sensör, vana konumu geri bildirimi sağlayabilir.
3. Tek Etkili ve Çift Etkili
3.1 Çift Etkili Aktüatör (Yay Geri Dönüşü Yok)
Aktüatörün iki zıt piston odası vardır. Basınçlı hava, "açma" ve "kapama" odaları arasında dönüşümlü olarak çalışan bir solenoid valf tarafından kontrol edilir:
Basınçlı hava "açılma" odasına girdiğinde pistonu iter ve valf gövdesinin saat yönünde (veya tasarıma bağlı olarak saat yönünün tersine) dönmesine neden olur, bu da diski döndürerek boru hattını açar.
Basınçlı hava "kapatma" odasına girdiğinde, pistonu ters yönde iterek valf gövdesinin diski saat yönünün tersine döndürmesine ve boru hattını kapatmasına neden olur. Özellikler: Basınçlı hava kaybolduğunda, disk mevcut konumunda kalır ("arıza emniyeti").
3.2 Tek Etkili Aktüatör (Yay Geri Dönüşlü)
Aktüatörün sadece bir hava giriş odası vardır ve diğer tarafında bir geri dönüş yayı bulunur:
Hava akışı olduğunda: Basınçlı hava giriş odasına girerek yay kuvvetini yener ve pistonu iterek diskin "açık" veya "kapalı" konuma dönmesine neden olur;
Hava kaybolduğunda: Yay kuvveti serbest kalır, piston geriye doğru itilir ve disk önceden ayarlanmış "güvenlik konumuna" (genellikle "kapalı"dır, ancak "açık" olarak da tasarlanabilir) geri döner.
Özellikleri: "Hata emniyeti" fonksiyonuna sahiptir ve yanıcı, patlayıcı ve zehirli ortamlar gibi güvenlik önlemleri gerektiren uygulamalarda kullanılmaya uygundur.
4. Avantajlar
Pnömatik kelebek vanalar, genellikle sadece çeyrek tur gerektiren hızlı çalışmaya uygundur ve bu da onları su arıtma, HVAC ve kimyasal işleme gibi endüstriler için uygun hale getirir.
- Pnömatik aktüasyon sayesinde hızlı tepki süresi.
- Elektrikli veya hidrolik alternatiflere göre düşük maliyetli ve basitleştirilmiş bakım.
- Kompakt ve hafif tasarım.
