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针型阀中也有分为多种类别,如气动针型阀,电动针型阀等。今天要给大家讲解的关于气动针型阀以及它的工作原理。
气动针型阀是一种结合了针型阀的精密流量控制特性和气动执行器的自动化驱动能力的工业阀门。
我们可以将其拆解为两部分来理解:
1. 针型阀部分:
核心结构: 阀体内有一个细长、锥形(针状)的阀针和一个与之精密配合的阀座。
功能: 通过阀针相对于阀座的微小轴向移动(旋入或旋出),可以非常精细、连续地调节流经阀门的流体(气体或液体)的流量或压力。阀针的锥形设计使得在接近关闭位置时,流量变化非常细微,非常适合小流量、高精度的调节。
特点: 高精度调节、良好的密封性(尤其在关闭时)、通常流量系数较小、适用于清洁流体(因流道小,易堵塞)。
2. 气动执行器部分:
核心结构: 通常是一个气缸,内部有活塞。活塞的运动由压缩空气驱动。
功能: 将压缩空气的能量转化为直线运动(推杆的伸出或缩回)。这个直线运动通过阀杆连接件直接驱动针型阀的阀针上下移动。
控制方式: 执行器的动作由气动控制信号(如电磁阀控制的通断气源)或气动定位器(接收4-20mA等电信号,精确控制气压输出以定位阀针)来控制。
特点: 提供自动化开关或调节能力、响应速度快、力大、本质安全防爆(适用于易燃易爆环境)、结构相对简单可靠。
气动针型阀的工作原理:
1. 气源供应: 压缩空气供应到气动执行器。
2. 信号输入:
开关型: 电磁阀根据控制信号(通/断电)切换气路,将空气导向气缸活塞的一侧(通常上腔或下腔),推动活塞运动。
调节型: 气动定位器接收来自控制系统(如DCS或PLC)的连续电信号(如4-20mA)。定位器根据这个信号的大小,精确地调节输出到气缸的气压,从而控制活塞的位置。
3.活塞运动: 活塞在气压作用下产生直线运动(推杆伸出或缩回)。
4.驱动阀针: 活塞推杆通过连接件(如连接螺母、支架)与针型阀的阀杆刚性连接。活塞的直线运动直接转化为阀针的轴向移动。
5.流量调节: 阀针的移动改变了其锥形尖端与阀座之间的环形流道面积:
阀针下移(关闭方向): 流道面积减小,流量降低。
阀针上移(开启方向): 流道面积增大,流量增加。
6.位置反馈(调节型): 定位器通常内置或连接位置传感器,将阀针的实际位置反馈给定位器,形成闭环控制,确保阀针位置精确跟随输入信号。
7.弹簧复位(可选): 许多气动执行器装有弹簧。当气源或控制信号失效时,弹簧力将活塞(连同阀针)驱动到预定的故障安全位置(故障关 - Fail Close 或 故障开 - Fail Open)。
主要特点和优势:
高精度调节: 继承了针型阀对小流量的精确控制能力。
自动化: 无需人工操作,可远程控制或集成到自动化流程中。
快速响应: 气动驱动动作迅速。
防爆: 气动动力源本质安全,特别适合石油、化工、天然气等危险区域。
大推力: 能提供较大的关闭力,确保良好密封。
结构相对简单可靠: 维护相对方便。
主要应用:
气动针型阀广泛应用于需要精确、自动控制小流量气体或液体的场合,例如:
实验室和分析仪器: 精确控制载气、试剂流量。
化工和石化过程: 精确添加催化剂、添加剂,控制反应物比例,取样系统。
制药和生物技术: 无菌工艺中的精确流体控制。
半导体制造: 高纯度气体和化学品的精密输送。
发电厂: 仪表风、取样系统、化学加药。
任何需要高精度、自动化流量/压力调节的清洁流体场合。
所以简单的说气动针型阀它就是采用针型阀的精密调节能力加上气动执行器的自动化驱动力。以上就是关于气动针型阀的相关知识,还有更多有关针型阀的相关知识请看“阀门的常见问题”。