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气动球阀管路设计   发布时间:18-05-19



一,气动球阀管路设计

球阀是一个单转90°转换阀。气动执行器(气动头)在气源压力的作用下推动活塞以驱动阀门执行开关动作。气动阀门使用0.3到0.8 MPa的供气压力。它们通常配备以下组件来过滤减压阀,电磁阀,限位开关,气动头和其他组件。根据阀门的故障,阀门的作用将分为气动阀门,单作用和双作用球阀两类。


双动气动球阀工作原理图
图1双作用气动球阀工作原理图(1.气动头2.电磁阀3.过滤器减压阀4.空气源)

是双作用气动球阀的示意图。压缩空气(气源)首先通过过滤减压阀,除去其中含有的水分,油和固体尘粒,并将系统压力调整到设定值以提供稳定的空气压力。然后,气体从端口b流入电磁阀入口端口a,进入气动头,推动活塞,排气通道为d-E。线圈通电后,电磁阀改变方向,气体从端口d流向气动头。将活塞向相反方向推行动,排气管道是b〜c。

单作用气动球阀的工作原理图
单作用气动球阀工作原理图(1.气动头2.电磁阀3.过滤器减压阀4.空气源)

单作用气动球阀的示意图。如前所述,压缩空气首先通过过滤减压阀。当电磁阀的线圈通电时,气体流入电磁阀的入口a,并从端口b流入气动头。 ,推动活塞作用,同时气动头内弹簧被压缩。当发生故障(失电或断电)时,电磁阀恢复弹簧位置,气源被阻塞,气动头弹簧释放压缩力,活塞向相反方向移动。排气通道为b〜 c,可以将阀门停在设定的开启或关闭位置,以防止事故发生。

其次,气动球阀的常见需求和解决方案

为了满足不同类型的管道系统,有必要选择相应的管道系统。 “表1”是普通气动元件的选择原则。

《表 1》 气动元件的选型原则

序号要求解决方案
1普通型,发生故障时,阀门保位双作用气动头、过滤减压阀、电磁阀、限位开关(通过电磁阀与气动头的不同连接,可实现断电状态下,阀门的开启/关闭要求)
2普通型,故障位置开/故障位置关单作用气动头、过滤减压阀、电磁阀、限位开关
3符合 NAMUR 结构标准选用符合 NAMUR 接口的气动头、电磁阀、限位开关
4手动操作功能配气动手轮或者液压手动泵等
5电磁阀带手动操作选用带手动功能的电磁阀
6阀门快速开启/关闭选用大流量的过滤减压阀、电磁阀,加大钢管直径,在气动头出气口增加快排阀1以及电磁阀控制大口径气控阀等
7阀门开关时可调增加调节阀(针阀)或者阻尼器
8现场无电源或禁电将电磁阀换成气控阀
9现场防爆、防水、防腐蚀等选用相应等级的气动头、电磁阀、限位开关、连接件等
10阀门/关度可调选用定位器代替电磁阀、限位开关
11双作用气缸实现单作用功能增加气罐、气控阀等元件
12现场禁铜不选用含铜的气动元件,如铜管、铜管接头、铜电磁阀
13增加电磁阀可靠性选用两个或者更多电磁阀控制
三是气动元件的选择

1.气动头选择

在选择气动头时,首先要确定它是单作用气动头还是双作用气动头。然后,根据气门运行条件,气源压力和其他参数,选择符合输出转矩要求的气动头。

为了说明气动头的选型过程:选择球阀16×14BS15J,实际压力为19.5MPa;气动头的选择为:EMERSON,单作用,故障位置关闭,气源压力为0.55MPa。

检查“球阀扭矩表”,可用数据,参见“表2”。

以安全系数1.4为例,阀门各位置的扭矩值见表3。

根据EMERSON产品目录,气动头型号为G7028-SR4-CW。如表3所示,每个扭矩值都大于阀门相应的扭矩值并符合要求。

《表 2》 球阀扭矩数据

智能扭矩计算全压下的计算扭矩 / N·m实际压力 / MPa实际压力下的计算扭矩 / N·m
口径 / in磅级 / Lb
1415002100019.516058.82
《表 3》 扭矩值
阀门位置VBTOVRTOVETOVBTCVRTCVETC
执行器位置ABTOARTOAETOABTCARTCAETC
16×14BS15J224841349016863202361349020236
G7028-SR4-CW429551855828223347321457821404

2. 电磁阀选型

电磁阀选型的时候,要注意电磁阀的特征参数是否满足需要,如压力范围、流通介质、工作温度、流通系数、电压、防爆要求以及其他功能等。

3. 过滤减压阀选型

过滤减压阀选型的时候,要注意过滤减压阀的压力范围、流通介质、工作温度、排水装置(自排、手排)及滤芯精度等。

4. 限位开关选型

限位开关选型的时候,要注意反馈方式(机械式、感应式)、位置指示的颜色是否符合要求,以及是否符合相应的防爆等级等。

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