1. Pnömatik kelebek vana nedir?
A pnömatik kelebek vanaÇeyrek dönüşlü vana, bir boru hattındaki sıvı akışını düzenlemek veya izole etmek için kullanılır. Vana gövdesi içinde dönen bir mil üzerine monte edilmiş dairesel bir diskten (genellikle "disk" olarak adlandırılır) oluşur. "Pnömatik" terimi, vanayı çalıştırmak için basınçlı hava kullanan ve uzaktan veya otomatik kontrolü sağlayan çalıştırma mekanizmasını ifade eder.
Pnömatik kelebek vana, iki temel bileşene ayrılabilir: pnömatik aktüatör ve kelebek vana.
• Kelebek vana gövdesi: Vana gövdesi, disk (çatal), mil ve yuvadan oluşur. Disk, vanayı açıp kapatmak için mil etrafında döner.
• Pnömatik aktüatör: Basınçlı havayı güç kaynağı olarak kullanır ve doğrusal veya dönme hareketi üretmek için bir pistonu veya kanadı hareket ettirir.
Ana Bileşenler
*Kelebek Vana:
- Vana Gövdesi: Diski barındıran ve boruya bağlanan muhafaza.
- Disk (disk): Akışı kontrol eden düz veya hafifçe yükseltilmiş bir plaka. Akış yönüne paralel tutulduğunda vana açılır; dik tutulduğunda kapanır.
- Gövde: Diske bağlı olan ve aktüatörden gelen dönme kuvvetini ileten çubuk.
- Contalar ve yuvalar: Sıkı bir kapanma sağlar ve sızıntıyı önler.
*Aktüatör
- Pnömatik aktüatör: Genellikle piston veya diyafram tipindedir ve hava basıncını mekanik harekete dönüştürür. Çift etkili (hem açma hem de kapama için hava basıncı) veya tek etkili (tek yön için hava, geri dönüş için yay) olabilir.
2. Çalışma Prensibi
Pnömatik kelebek vananın çalışması esasen "basınçlı hava tahriki"nin zincirleme bir işlemidir.→aktüatör aktivasyonu→"Akışı kontrol etmek için disk dönüşü." Basitçe ifade etmek gerekirse, pnömatik enerji (sıkıştırılmış hava) diski konumlandırmak için dönme mekanik hareketine dönüştürülür.
2.1. Çalıştırma Süreci:
- Harici bir kaynaktan (örneğin bir kompresör veya kontrol sisteminden) gelen basınçlı hava, pnömatik aktüatöre verilir.
- Çift etkili bir aktüatörde, hava bir porttan girerek valf milini saat yönünde döndürür (yani valfi açar) ve diğer porttan girerek saat yönünün tersine döndürür. Bu, piston veya diyaframda doğrusal hareket oluşturur ve bu hareket, kremayer dişli veya İskoç boyunduruğu mekanizması tarafından 90 derecelik bir dönüşe dönüştürülür.
- Tek etkili bir aktüatörde, hava basıncı pistonu yaya doğru iterek vanayı açar ve havanın serbest bırakılması yayın otomatik olarak vanayı kapatmasına olanak tanır (arıza emniyetli tasarım).
2.2. Valf Çalışması:
- Aktüatör valf milini döndürdükçe, disk valf gövdesinin içinde döner.
- Açık Konum: Disk akış yönüne paraleldir, direnci en aza indirir ve boru hattından tam akışa izin verir. - Kapalı Konum: Disk 90 derece döner, akışa diktir, geçişi engeller ve yuvaya karşı sızdırmazlık sağlar.
- Ara konum akışı kısabilir, ancak kelebek vanalar doğrusal olmayan akış özellikleri nedeniyle hassas regülasyondan ziyade açma-kapama hizmeti için daha uygundur.
2.3. Kontrol ve Geri Bildirim:
- Aktüatör, genellikle elektrik sinyalleri aracılığıyla hassas kontrol sağlamak için bir solenoid valf veya konumlandırıcı ile birlikte kullanılır.
- Bir sensör, otomatik sistemlerde güvenilir çalışmayı sağlamak için valf konumuna ilişkin geri bildirim sağlayabilir.
3. Tek Oyunculu ve Çift Oyunculu
3.1 Çift Etkili Aktüatör (Yay Geri Dönüşü Yok)
Aktüatörde birbirine zıt iki piston odası bulunur. Sıkıştırılmış hava, bir solenoid valf tarafından kontrol edilir ve "açma" ve "kapatma" odaları arasında dönüşümlü olarak çalışır:
Sıkıştırılmış hava "açma" haznesine girdiğinde, pistonu iter ve bu da valf milinin saat yönünde (veya tasarıma bağlı olarak saat yönünün tersine) dönmesine neden olur; bu da diski döndürerek boru hattını açar.
Sıkıştırılmış hava "kapatma" haznesine girdiğinde, pistonu ters yönde iter ve bu da valf milinin diski saat yönünün tersine döndürmesine ve boru hattını kapatmasına neden olur. Özellikler: Sıkıştırılmış hava kesildiğinde, disk mevcut konumunda kalır ("arıza emniyeti").
3.2 Tek Etkili Aktüatör (Yaylı Geri Dönüşlü)
Aktüatörün yalnızca bir hava giriş haznesi vardır ve diğer tarafında bir geri dönüş yayı bulunur:
Hava akışı olduğunda: Sıkıştırılmış hava giriş haznesine girer, yay kuvvetini aşarak pistonu iter ve diskin "açık" veya "kapalı" konuma dönmesine neden olur;
Hava boşaldığında: Yay kuvveti serbest bırakılır, pistonu geriye doğru iter ve diskin önceden ayarlanmış "güvenlik konumuna" (genellikle "kapalı", ancak "açık" olarak da tasarlanabilir) dönmesine neden olur.
Özellikler: "Arıza emniyeti" fonksiyonuna sahiptir ve yanıcı, patlayıcı ve zehirli maddeler içeren uygulamalar gibi güvenlik önlemleri gerektiren uygulamalarda kullanıma uygundur.
4. Avantajlar
Pnömatik kelebek vanalarGenellikle sadece çeyrek tur çevirme gerektirdikleri için hızlı çalışmaya uygundurlar ve bu da onları su arıtma, ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) ve kimyasal işleme gibi sektörler için uygun hale getirir.
- Pnömatik tahrik sayesinde hızlı tepki süresi.
- Elektrikli veya hidrolik alternatiflere kıyasla düşük maliyet ve basitleştirilmiş bakım.
- Kompakt ve hafif tasarım.