Kas yra drugelio vožtuvas

Pramoninėje programoje vožtuvai, kaip pagrindiniai skysčių srauto valdymo įtaisai, vaidina lemiamą vaidmenį. Tobulinant mokslą ir technologijas, vožtuvams kyla didesni reikalavimai, ypač vožtuvams, naudojamiems specializuotoms programoms, kurios vaidina dar svarbesnį vaidmenį. Drugelio vožtuvai, kaip pagrindiniai vožtuvų šeimos komponentai, buvo plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose dėl jų unikalių pranašumų. Pneumatiniai drugelio vožtuvai yra plačiausiai naudojami. Šie įtaisai, kuriems būdinga paprasta struktūra, kompaktiškas dydis, lengvas svoris, greitas atidarymas ir uždarymas bei lankstus veikimas, efektyviai valdyti ir išjungti skysčio srautą. Neseniai sukurta kompiuterių ir tinklo technologijų plėtra ir brandumas leido daugelyje sričių lūžio įjungus drugelių vožtuvus.Drugelio vožtuvaiAtlikite gyvybiškai svarbų vaidmenį tokiose pramonės šakose kaip vandens tiekimas ir kanalizacija, naftos chemijos medžiagos, energijos gamyba ir metalurgija, taip pat civilinėse programose, tokiose kaip oro kondicionierius ir priešgaisrinės apsaugos nuo priešgaisrinė apsauga. Nuolat tobulinant mano šalies ekonomiką, pramonės plėtra pradėjo naują etapą. Todėl - gylio drugelių vožtuvų darbo mechanizmo tyrimai yra labai svarbūs norint išsamiau suprasti ir pritaikyti šiuos prietaisus, taip pat siekiant pagerinti pramonės gamybos efektyvumą ir saugumą.

I) disko struktūra
Drugelio vožtuvo diskas paprastai yra suprojektuotas kaip plona apskrita plokštelė. Šis dizainas užtikrina santykinai mažą pasipriešinimą, kai juda per skystį. Yra daugybė būdų, kaip prijungti diską prie vožtuvo koto, įskaitant kaištį ir raktų jungtis. Norint, kad diskas nenukristų ar pažeistų, laikant veržlę naudojama tvirtinant varžtus, kad būtų išlaikyta jo padėtis, o spyruoklė naudojama tam tikru kampu išlaikyti diską tam tikru kampu, kad būtų pasiektas sandariklis. Naudojant šiuos prijungimo metodus, diskas yra saugiai pritvirtintas prie vožtuvo koto ir sinchroniškai sukasi su koto, pasiekiant norimą atidarymo ir uždarymo efektą. Kadangi kaištis ir raktas yra pagaminti iš standžių medžiagų, jas galima lengvai suvirinti arba knibždėti. Pavyzdžiui, kai kuriuose mažuose drugelio vožtuvų dizainuose PIN jungties naudojimas ne tik užtikrina stabilų ryšį, bet ir supaprastina montavimą ir išardymą.
Ii) įjungimo metodas

• Rankinis įjungimas

Rankinis įjungimas laikomas vienu iš labiausiai paplitusių drugelių vožtuvų įjungimo būdų. Tačiau šis konstrukcinis dizainas yra linkęs į trukdžius, sukeliančius tokias problemas kaip nestabilumas ar nesėkmė. Tarp jų rankenos įjungimo metodas yra paprastas ir intuityvus. Operatorius suka rankeną, kad pasuktų vožtuvo kotą, taip pasukdamas vožtuvo diską. Projektuojant rankenos ilgį ir formą, dažnai atsižvelgiama į ergonominius principus, todėl operatoriui lengviau pritaikyti sukimo momentą. Šis perdavimo metodas taip pat išvengia triukšmo, susijusio su tradicinėmis mechaninėmis jungtimis. „Worm Gear“ pavara yra ypač tinkama pritaikymui, kuriam reikalingas didelis sukimo momentas. Jis panaudoja sliekų pavaros perdavimo santykį ir sustiprina santykinai mažą įvesties sukimo momentą, efektyviai įjungdamas vožtuvo kotą ir diską. Pavyzdžiui, kai kuriuose dideliuose drugelių vožtuvų dizainuose dėl sunkaus disko svorio sliekinės pavaros naudojimas gali efektyviai sumažinti operatoriaus stresą.

• Elektrinė pavara

Elektros pavaros naudoja elektrinę pavarą, kad elektros energija konvertuotų į mechaninę jėgą, o tai savo ruožtu įjungia vožtuvo stiebą ir diską. Elektrinės pavaros yra hidraulinių sistemų pavaros rūšis ir vaidina lemiamą vaidmenį hidraulinės valdymo sistemose, tiesiogiai paveikdami bendrą sistemos veikimą ir patikimumą. Elektrines pavaras paprastai sudaro keli komponentai, įskaitant elektrinį variklį, greičio reduktorių ir padėties jutiklį. Elektrinė pavara yra prijungta prie vožtuvo per jungtį, pritvirtintą ant variklio. Elektrinis variklis, kaip maitinimo šaltinis, dar labiau pasuka vožtuvo stiebą po lėtėjimo, o sukimo momentas - padidėjo greičio reduktoriumi. Kai reikia sureguliuoti vožtuvo angą, padėties jutiklis nustato santykinį vožtuvo disko poslinkį. Šis padėties jutiklis pateikia tikrą - laiko informaciją apie vožtuvo disko padėtį, leidžiančią tiksliai valdyti jo atidarymo ir uždarymo kampus. Tobulėjant elektronikos, kompiuterių, ryšių ir servo valdymo technologijoms, tradicinės vožtuvų valdymo sistemos nebegali atitikti šiuolaikinės pramonės gamybos reikalavimų. Elektrinės pavaros palaipsniui keičia mechanines pavaras ir tampa pagrindinės vožtuvo technologija. Kai kuriose labai automatizuotose pramoninėse sistemose elektra varomi drugelio vožtuvai gali būti susieti su kita įranga, kad būtų pagerintas gamybos efektyvumas.

• Pneumatinė įjungimas

Pneumatinio įjungimo veikimo principas yra tas, kad suspaustas oras vairuoja stūmoklį, kuris savo ruožtu varo vožtuvo stiebą ir diską, kad būtų atidarytas ir uždarytas. Pneumatinės pavaros veikia valdant vožtuvus, kad būtų pasiektos įvairių judesių tam tikromis oro slėgio ir srauto sąlygomis. Pagrindiniai pneumatinės pavaros komponentai yra cilindras, stūmoklis ir spyruoklė. Jie gali būti naudojami vožtuvų ir kitos mechaninės įrangos atidarymui ir uždarymui valdyti. Kai suslėgtas oras patenka į cilindrą, jis varo stūmoklį, įveikdamas spyruoklės pasipriešinimą ir sukelia vožtuvo koto ir disko sukimąsi. Atidarymo ir uždarymo proceso metu stūmoklio judėjimas stūmokliškai sukuria slėgio diferencialą, todėl diskas atidaromas arba uždaromas. Kai suslėgtas oras išeikvoja iš cilindro, spyruoklės elastingumas priverčia stūmoklį grįžti į pradinę padėtį, uždarant diską. Todėl pneumatinės pavaros yra tipiška pavaros rūšis. Pneumatinė įjungimo technologija yra palanki greitam jos reakcijai, judrumui ir dideliam saugumui, ypač taikant griežtus gaisro ir sprogimo apsaugos standartus.

Iii) Veikimo procesas
Drugelio vožtuvo diskas paprastai sukasi nuo 0 iki 90 laipsnių nuo visiškai uždaro iki visiškai atidaryto (arba atvirkščiai). Uždarytose padėtyje diskas tvirtai priglunda prie sėdynės, nutraukiantis skysčio srautą. Kai skystis patenka į dujotiekį, dėl vožtuvo struktūrinių charakteristikų ir būdingo terpės sunkio jėgos, ant disko gali būti įstrigusi skystis ar dujos, todėl prarandamas srautas ir slėgis. Kai diskas pradeda suktis, tarpas tarp jo ir vožtuvo sėdynės pamažu didėja didėjant sukimosi kampui, tuo pat metu išplečiant skysčio praėjimo plotą. Kai vožtuvo korpusas yra atidarytas, slėgio skirtumas lemia skysčio nutekėjimą išilgai vožtuvo koto ir galiausiai pasiekia sandarinimo paviršių, leisdamas skysčiui sklandžiai tekėti į vožtuvo ertmę. Kai diskas sukasi į tam tikrą kampą (pavyzdžiui, 45 laipsnių), skysčio praėjimo plotas išsiplečia iki tam tikro lygio, leidžiantis skysčiui tekėti sklandžiau. Atidarius vožtuvą, diskas ir toliau sukasi dėl slėgio ir spyruoklės jėgos, kol vožtuvo korpuse bus sukurta neigiamo slėgio zona, leidžianti skysčio patekti į skysčio praėjimą ir tekėti ta kryptimi. Kai diskas pasiekia 90 laipsnių sukimosi kampą, jis tampa lygiagretus skysčio srauto krypčiai. Esant tokiai būsenai, skysčio praėjimo plotas pasiekia maksimalų savo atsparumą skysčiui ir leidžia skysčiui tekėti per drugelio vožtuvą esant maksimaliam srautui. Kai vožtuvas yra atidarytas arba uždarytas, diskas ir toliau sukasi pagal savo svorį, sukuriant trintį, sukuriančią žiedinį tarpą tarp vožtuvo korpuso ir sandarinimo paviršiaus, sukurdamas neigiamą slėgį šioje uždaroje ertmėje. Uždarymo procesas yra priešingas atidarymo procesui. Vožtuvo diskas palaipsniui sukasi nuo 90 laipsnių iki 0 laipsnių, o skysčio kanalo plotas palaipsniui mažėja nuo maksimalios vertės iki nulio, galiausiai visiškai nutraukdamas skysčio srautą.

I) uždara būsena
Kai drugelio vožtuvas yra uždaroje būsenoje, jo diskas ir sėdynė visiškai liečiasi ir sudaro uždarą sąsają. Tai visiškai blokuoja skysčio praėjimą, sumažinant jo plotą iki nulio. Kai atviroje būsenoje tarp sandarinimo paviršių yra nedidelis tarpas, neleidžiantis skysčiui tekėti tiesiai į vamzdį. Ši sandarinimo sąlyga efektyviai apsaugo nuo skysčio nutekėjimo ir užtikrina stabilią sistemos veikimą. Be to, dėl puikaus sandarinimo ir stabilumo uždaroje būsenoje jis yra plačiai naudojamas praktiniuose pritaikymuose. Pavyzdžiui, vandens tiekimo ir kanalizacijos sistemose uždaras drugelio vožtuvas padeda išvengti atgalinio srauto ir taip sumažinti galimą susijusios įrangos pažeidimą.
(Ii) Pradinis atidarymas
Kai diskas pradeda suktis, tarp disko ir sėdynės palaipsniui vystosi įtrūkimas, todėl skysčio praėjimo plotas palaipsniui plečiasi. Kai atidarymo procesas pasieks tam tikrą tašką, skystis išeina iš praėjimo, sudarydamas uždarą erdvę. Šiame etape skysčio srautas yra žymiai apribotas, todėl srauto greitis sulėtėja ir sumažėja srauto greitis. Kai pasiekiamas tam tikras sukimosi greitis, skysčio praėjimo plotas greitai didėja. Didėjant disko sukimosi kampui, jo tarpas taip pat padidėja, todėl atitinkamai padidėja skysčio praėjimo plotas. Pasiekę tam tikrą greitį, trinties diskas nustoja nustoti suktis, o skysčio praėjimo plotas greitai sumažėja iki labai mažos vertės. Šiuo metu vožtuvas užsidaro lėčiau ar net neatsidaro. Pavyzdžiui, esant 10 laipsnių disko sukimosi kampu, skysčio praėjimo plotas gali būti tik maždaug 10% visiškai atviroje būsenoje.
(Iii) vidurio - atidarymas
Kai diskas ir toliau sukasi, skysčio praėjimo sritis greitai išsiplečia. Pasiekus tam tikrą greitį, skysčio greitis lėtai mažėja ir stabilizuojasi. Šiuo metu skysčio srauto schema labai pasikeičia, žymiai padidėjus srauto greičiui ir srautui. Kai greitis išlieka pastovus, skystis praeina per drugelio vožtuvą turbulentiniu srauto modeliu. Kai skysčio praėjimo sritis pamažu plečiasi, skysčio susiduria atsparumas, kai jis praeina per drugelio vožtuvą, mažėja ir taip sumažina energijos nuostolius. Be to, padidėjęs disko sukimosi greitis sukuria daugiau burbuliukų skysčio praėjime, o tai pagerina drugelio vožtuvo veikimą. Pavyzdžiui, kai diskas pasukamas iki 45 laipsnių, skysčio kanalo plotas jau gali viršyti 50% jo visiškai atviros būsenos, todėl skystis gali sklandžiau tekėti per drugelio vožtuvą.
(Iv) visiškai atvira būsena
Kai disko sukimosi kryptis atitinka skysčio srauto kryptį, tai yra, kai sukimosi kampas siekia 90 laipsnių, skysčio kanalo plotas pasiekia maksimalią vertę. Kai vožtuvas uždarytas arba atidarytas, didėjant disko sukimosi kamienui, skysčio greitis pamažu mažėja, o tiek slėgis, tiek srauto greitis didėja, o po to mažėja. Šiuo metu skysčių atsparumas yra sumažintas minimizavimas ir maksimalus srauto greitis. Kai vožtuvo korpusas yra uždaroje padėtyje, skysčio slėgis yra žemiausias, o srauto greitis yra didžiausias. Kai drugelio vožtuvas yra visiškai atidarytas, jis gali patenkinti aukštą sistemos - srauto skysčio perdavimo poreikius. Be to, dėl paprastos struktūros ir lengvo veikimo drugelių vožtuvai yra plačiai naudojami naftos ir chemijos pramonėje. Pavyzdžiui, naftos chemijos pramonėje, kai dideli drugelių vožtuvai yra visiškai atidaryti, jie užtikrina efektyvų įvairių terpių, tokių kaip žalios naftos ir gamtinės dujos, perdavimą.
V) Atvirkštiniai pokyčiai uždarymo proceso metu
Uždarymo etape skysčių kanalo ploto pokytis priešingai nei atidarymo etape. Atidarius drugelio vožtuvą, skysčio praėjimo plotas nuolat didėja. Kai drugelio vožtuvas pradeda užsidaryti, diskas palaipsniui sukasi, todėl skysčio praėjimo plotas palaipsniui mažėja nuo didžiausios jo vertės. Nors vožtuvo anga išlieka pastovi, keičiant atstumą tarp vožtuvo korpuso ir variklio dangčio, gali žymiai pakeisti skysčio praėjimo plotą. Didėjant disko sukimosi kamienui, skysčio praėjimo plotas mažėja sparčiau, o skysčio greitis ir srautas taip pat palaipsniui mažėja. Uždaręs vožtuvą, skystis patenka į vožtuvo korpusą ir sudaro sūkurinę zoną, sukurdama antrinius srautus ir sūkurio šerdes, kurios trukdo skysčio srautui. Galiausiai, kai diskas ir sėdynė yra visiškai įjungiami, skysčio praėjimo plotas sumažėja iki nulio, visiškai išjungiant skysčio srautą.

I) sandarinimo struktūra

Drugelių vožtuvų įprasti sandarinimo metodai priskiriami minkštiems sandarikliams ir kietam sandarikliui. Kietieji sandarikliai paprastai naudoja mechaninį įtaisą, pagamintą iš metalo ar keramikos, kad jėgas užklijuotų skystį. Jų būdinga yra tai, kad jie sumažina nuotėkį nereikalaudami papildomos galios, todėl jie yra plačiai naudojami. Minkšti sandarikliai paprastai naudoja gumą, politetrafluoretileną ar kitas medžiagas kaip sandarinimo žiedus. Šios medžiagos pasižymi puikiomis elastingumo ir sandarinimo savybėmis. Kalbant apie sandarinimo konstrukciją, vožtuvo sėdynės ir disko sandarinimo paviršiai paprastai yra suprojektuoti su specifinėmis formomis ir matmenimis, kad būtų užtikrintas tvirtas pritvirtinimas tarp sandarinimo žiedų, todėl užtikrinamas puikus sandarinimo efektyvumas. Minkštos sandariklio liaukos pirmiausia pagamintos iš plastiko arba nailono. Kietuose sandarikliuose tokie metalai kaip nerūdijantis plienas ir karbidas dažniausiai naudojami kaip sandarinimo komponentai. Metaliniai sandarikliai yra specialus sandarinimo komponentas, pagamintas paspaudus metalinius miltelius ir turintys tam tikrą kiekį metalinių dalelių. Atliekant kruopštų apdorojimą ir montavimą, metaliniai sandarikliai pasiekia metalą - į - metalinį sandariklį, veikiant vidutinio slėgio.
Ii) minkšto sandarinimo principas
Slėgio įtakoje minkštos sandarinimo medžiagos gali elastingai deformuoti, padedant užpildyti nedidelį tarpą tarp disko ir sėdynės, taip pasiekiant sandarinimo efektą. Drugelio vožtuvai yra dažniausiai naudojamas vožtuvas, o vidinė terpė yra dujos ar skystis. Kai drugelio vožtuvas uždarytas, disko ir sėdynės slėgis sukelia sandarinimo žiedą elastingai deformuoti ir tvirtai prilimpa prie sandarinimo paviršiaus, užkirsdamas kelią skysčio nutekėjimui. Minkštos sandarinimo medžiagos yra naujos rūšies sandarinimo komponentas, pirmiausia naudojamas chemijos pramonėje, norint sujungti kriogenines talpyklas ir aukštą - temperatūrą, aukštą - slėgio įrangą. Dėl puikių sandarinimo savybių minkšti sandarikliai veiksmingai apsaugo nuo mažų dalelių ir skysčių nutekėjimo. Todėl minkštos sandarinimo medžiagos yra plačiai naudojamos naftos chemijos pramonėje. Tačiau minkštos sandarinimo medžiagos turi santykinai prastą šilumos ir slėgio atsparumą aukštai - temperatūrai ir aukštai - slėgio aplinkai ir yra linkusios į senėjimą ir deformaciją, todėl sandarinimo gedimas. Prasta pačios sandarinimo medžiagos kokybė arba šiluminis išsiplėtimas, kurį sukelia dideli temperatūros svyravimai naudojant, gali paveikti minkštą sandariklį ir sutrumpinti jo gyvenimo trukmę. Pvz., Aukštos temperatūros sąlygomis guminiai sandarikliai gali tapti minkšti ir tirpdyti, prarasti pradinę sandarinimo funkciją.
Iii) kieto sandarinimo principas
Kietos sandarinimo technologija pasiekia įtemptą metalą - iki - metalo sandariklio, veikiant vidutinio slėgio, per tikslią vožtuvo disko ir vožtuvo sėdynės sandarinimo paviršių apdirbimą ir suderinimą. Vožtuvo diskas pagamintas iš cementinio karbido ir turi tam tikrą kietumą. Gamybos metu vožtuvo disko ir vožtuvo sėdynės sandarinimo paviršiai atlieka daugybę apdorojimo etapų, įskaitant smulkų šlifavimą ir poliravimą, siekiant užtikrinti, kad paviršiaus šiurkštumas ir lygumas atitiktų nurodytus standartus. Pagrindinis vožtuvas šiandien naudojamas Kinijoje yra drugelio vožtuvas. Dėl paprastos struktūros ir kompaktiško dydžio jis plačiai naudojamas cheminės, naftos, metalurgijos ir galios pramonėje. Kai drugelio vožtuvas uždarytas, vidutinis slėgis verčia diską ir sėdynę sandariai sandarinti, sudarydamas veiksmingą barjerą, kad būtų išvengta skysčio nuotėkio. Kadangi drugelio vožtuvams reikalinga didelė atidarymo jėga, jie turi būti apsaugoti kietuoju sandarikliu, kad būtų išvengta aplinkos taršos ir apsaugos pavojų, kurį sukelia skysčio nutekėjimas. Kietieji sandarikliai, turintys puikų atsparumą aukštai temperatūrai ir slėgiui, gali stabiliai veikti atšiauriomis sąlygomis, tokiomis kaip aukšta temperatūra, didelis slėgis ir sunki korozija. Šiuo metu kietieji antspaudai pirmiausia naudojami naftos ir dujų pramonėje. Tačiau, palyginti su minkštais sandarikliais, kietieji antspaudai pasižymi šiek tiek mažesne sandarinimo našumu, reikia didesnio gamybos tikslumo ir yra brangesni gaminti.
(Iv) Veiksniai, darantys įtaką sandarinimo našumui
Drugelių vožtuvų sandarinimo sandarinimui įtakos turi įvairūs veiksniai, įskaitant vidutinį slėgį, temperatūrą ir srautą. Šiame straipsnyje analizuojamas vidutinio slėgio ir temperatūros poveikis drugelių vožtuvų sandarinimui. Kai terpės slėgis yra per didelis, sandarinimo medžiaga gali būti deformuota arba pažeista, todėl sandarinimo funkcija nesugeba; Kai terpės temperatūra yra per žema arba per aukšta, drugelio vožtuvo tarnyba bus sutrumpinta. Kai terpės temperatūra yra per aukšta arba per žema, gali būti paveikta sandarinimo medžiagos darbinė veikla, todėl sumažėja sandarinimo efektas; Kai srauto greitis yra per greitas, sandarinimo paviršius bus nuplaunamas, todėl sandarinimo paviršius susidėvės greičiau, taigi neigiamai paveiks sandarinimo efektą. Be to, vožtuvo korpuso skystis praranda šilumą dėl trinties judesio metu, todėl vožtuvo disko paviršiaus didelė temperatūra kyla. Be to, tokie veiksniai kaip vožtuvo disko ir vožtuvo sėdynės susidėvėjimas ir korozija taip pat gali sukelti sandarinimo funkciją. Todėl vožtuvo diską, vožtuvo sėdynę ir vožtuvo šerdį reikia reguliariai tikrinti. Po ilgo - termino vartojimo, vožtuvo disko ir vožtuvo sėdynės sandarinimo paviršius gali turėti tokių trūkumų kaip įbrėžimai ir duobės. Šie trūkumai gali išplėsti sandarinimo tarpą ir padidinti nuotėkio riziką.

Išvada
Drugelio vožtuvo veikimo mechanizmą sudaro keli pagrindiniai elementai, įskaitant disko atidarymą ir uždarymą, skysčio kanalo ploto pokytį ir pagrindinius sandarinimo principus. Drugelio vožtuvą pirmiausia sudaro vožtuvo korpusas ir diskas. Jos struktūra yra paprasta, lengvai gaminama ir patogi įdiegti bei prižiūrėti. Diskas sukasi įvairiais pavaros mechanizmais, leidžiančiais tiksliai valdyti skysčio srautą. Skysčio kanalo plotas reguliariai svyruoja atidarymo ir uždarymo metu, paveikdamas skysčio srautą. Sandarinimo paviršiaus medžiaga yra pagrindinis veiksnys užtikrinant vožtuvo sandarinimą, o jos struktūrinė forma tiesiogiai nustato skysčio ir vožtuvo korpuso kontaktą. Tiek minkšti, tiek kietieji antspaudai turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses, o sandarinimo efektyvumui įtakos turi keli veiksniai.
Norint užtikrinti teisingą drugelių vožtuvų pasirinkimą, montavimą, eksploatavimą ir priežiūrą, labai svarbu išsamiai suprasti jų darbo mechanizmus. Kadangi drugelio vožtuvai yra tipiški droselio mechanizmai, jų struktūra yra palyginti sudėtinga, o gamyboje vožtuvo anga turi būti sureguliuota, kad būtų galima sureguliuoti srautą įvairiose situacijose. Siekdami užtikrinti, kad drugelio vožtuvas gali veikti normaliai ir pagerinti pramoninės gamybos efektyvumą bei saugumą, turime pasirinkti tinkamą drugelio vožtuvo tipo ir sandarinimo metodą pagal tikrąją darbo aplinką ir įdiegti bei valdyti griežtai pagal atitinkamas specifikacijas. Tuo pat metu taip pat reikalinga reguliari techninė priežiūra ir aptarnavimas.