Пневмопривод мембранный

Пружинный возврат (одностороннего действия) или двустороннего действия

100–10 000 фунтов силы (площадь мембраны × давление подачи)

Линейный, до 4 дюймов (100 мм)

ISO 5211 (монтажный интерфейс)

Фланец ISO 5211 к крышке/стойке клапана; прямой монтаж на клапанах с золотниковым ходом, задвижках и регулирующих клапанах

Нитрил (NBR) / EPDM / Витон (FKM) / нержавеющая сталь

Несколько пружинных картриджей; диапазон регулируется выбором картриджа; аварийное закрытие или открытие

Почему мембранные приводы управляют регулирующими клапанами

Пройдите через любой нефтехимический цех или диспетчерскую электростанции — клапаны, дросселирующие поток на технологических линиях, почти всегда с мембранным приводом. Это не случайно. Регулирующий клапан с золотниковым ходом перемещает свой плунжер вверх и вниз. Это линейное движение. Мембранный привод толкает шток вниз (давление воздуха воздействует на верх мембраны, сжимает пружину, приводит шток к закрытию) и отпускает шток вверх (воздух удаляется, пружина толкает к открытию). Это толкающе-тянущее действие — именно то, что нужно штоку клапана с золотниковым ходом.

Сама мембрана — это преобразователь давления в усилие. Плоский или гофрированный резиновый лист, который прогибается, когда воздух давит на одну сторону. Математика проста — мембрана площадью 100 квадратных дюймов при давлении 60 фунтов на кв. дюйм обеспечивает усилие 6 000 фунтов силы. Поскольку площадь мембраны велика, вы получаете эквивалентное усилие при более низком давлении подачи. Нет необходимости поднимать давление воздуха выше 100+ фунтов на кв. дюйм, как требуют поршневые приводы. Стандартный приборный воздух при 40–80 фунтах на кв. дюйм выполняет эту работу.

Это требование более низкого давления важнее, чем большинство инженеров осознают. Системы приборного воздуха на старых заводах работают при давлении в коллекторе 60 фунтов на кв. дюйм с местными регуляторами, снижающими давление до 40 фунтов на кв. дюйм на клапане. Мембранный привод отлично работает при таком давлении. Поршневой привод остановился бы.

Пружинный возврат означает, что вы спите спокойно

Аварийное действие — другая причина, по которой мембранные приводы доминируют в управлении технологическими процессами. Если подача воздуха прекращается — компрессор отключается, коллектор разрывается, линия подачи забивается — пружина приводит клапан в безопасное положение. Закрыт для аварийного закрытия. Открыт для аварийного открытия. Пружина не зависит от воздуха, электричества или любого внешнего источника энергии. Это просто высвобождение накопленной механической силы. Гравитация и пружина всегда доступны.

На паропроводе с давлением 400 фунтов на кв. дюйм изб. вы хотите, чтобы этот регулирующий клапан закрылся при отказе воздуха. Пружина делает это. Никакого резервного аккумулятора. Никакого вторичного воздушного резервуара. Просто сжатая пружина внутри корпуса привода, толкающая шток в безопасное положение. Эта надежность — причина, по которой мембранные приводы установлены на каждом критическом регулирующем клапане в нефтехимических и энергетических применениях.

Материал мембраны соответствует условиям эксплуатации

Нитрил выдерживает обычные условия нефтегазовой эксплуатации. EPDM работает с паром и горячей водой — часто применяется на регулирующих клапанах питательной воды котлов. Витон устойчив к химическому воздействию на линиях кислот и растворителей. Когда технологическая среда настолько агрессивна, что даже Витон деградирует, на помощь приходят диафрагмы из нержавеющей стали. Выбирайте исходя из того, что находится внутри корпуса клапана, а не из того, что выглядит дешевле в каталоге.

Стандартные диафрагменные приводы обеспечивают линейный ход до 4 дюймов. За этим пределом диафрагма прогибается слишком сильно и теряет эффективную площадь — тяга падает. Многоступенчатые конструкции диафрагм увеличивают длину хода, но вы меняете тягу на перемещение. Если вашему задвижке требуется ход штока 6 дюймов, вам нужен поршневой цилиндр, а не диафрагменный привод.

О: Не напрямую. Диафрагменные приводы создают линейную тягу, а не вращающий момент. Вам понадобится кронштейн и рычажная система для преобразования линейного движения в поворот на 90° — а такое преобразование добавляет сложность и потери хода. Для четвертьоборотных клапанов используйте реечные или скотч-ярмовые приводы.

О: Диафрагма прогибается, и её эффективная площадь давления уменьшается с увеличением хода. Диафрагма при прогибе на 4 дюйма имеет меньшую рабочую площадь, чем при 1 дюйме. Многоступенчатые конструкции частично компенсируют это, но компромисс между длиной хода и выходной тягой является фундаментальным для геометрии диафрагмы.

О: Замените пружинные картриджи. Разные комплекты пружин создают разные силы аварийного срабатывания. Корпус привода вмещает несколько пружин — вы меняете комплект пружин, чтобы соответствовать усилию посадки,...