Kuo skiriasi solenoidas ir oras įjungti vožtuvai?
Palik žinutę
Pramoninės automatizavimo valdymo sistemose vožtuvai yra pagrindinės pavaros, naudojamos reguliuojant, atidarant ar uždarant terpės srauto kelią. Tarp daugelio vožtuvų tipų solenoidiniai vožtuvai (solenoidinis vožtuvas) ir pneumatiniai vožtuvai (oro įjungtas vožtuvas) yra plačiai naudojami dėl jų patogios kontrolės. Nors visi jie turi automatines valdymo funkcijas, jų darbo principai, taikoma aplinka, kontrolės metodai ir priežiūros reikalavimai yra visiškai skirtingi. Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys bus skiriamas specifinėms pneumatinių vožtuvų struktūrai ir veikimo principams ir atskleis buvusio pranašumus per išsamų palyginimą su solenoidiniais vožtuvais.
Pneumatiniai vožtuvai yra labiau tinkami didelio intensyvumo operacijoms
Dėl savo paprastos struktūros, mažo dydžio ir mažų kainų solenoidiniai vožtuvai yra plačiai naudojami automatizavimo valdymo sistemose mažo skersmens, žemo slėgio ir žemo dažnio atidarymo ir uždarymo progos. Pavyzdžiui, laboratoriniai vamzdynai, buitinis vandens tiekimas, elektros spintelių vidinė aušinimo sistema ir kt. Tokia aplinka turi mažai reikalavimų vairavimo stiprumui, atsparumui slėgiui ir darbiniam dažniui. Solenoidinis vožtuvas gali pasikliauti greito jo elektromagnetinės ritės pritraukimo principu, kad būtų atliktas atidarymo ir uždarymo veiksmas su milisekundės lygio atsakymu.
Tačiau kai vožtuvą reikia dažnai perjungti ilgą laiką arba atlaikyti aukštą slėgį ir didelį srautą, solenoidinio vožtuvo vairavimo metodas rodo apribojimus. Visų pirma, jo vairavimo procesas priklauso nuo magnetinio lauko traukos, kurią nuolat generuoja elektromagnetinė ritė, kad vožtuvo šerdis stumtų vožtuvo šerdį. Tačiau elektromagnetinio traukos išėjimo stiprumą fiziškai riboja ritės struktūra, srovės intensyvumas ir nuolatinis energijos laikas. Ypač dažno įjungimo ritme, nuolatinis ritės kaitinimas sukels temperatūros kaupimąsi, sukeldamas tokias problemas kaip geležies šerdies magnetinis prisotinimas, izoliacijos senėjimas, elektromagnetinio atsako atsilikimas ir kt.
Be to, solenoidiniams vožtuvams reikia didelės varomosios jėgos, kai atidaroma ir uždaroma aukšto slėgio, didelio skersmens vamzdynais. Jei atidarymo ir uždarymo varža viršija elektromagnetinės ritės siurbimo galią, veiksmas gali įstrigti arba jo negalima nustatyti iš naujo.
Palyginimui, pneumatiniai vožtuvai naudoja suslėgtą orą kaip vairavimo šaltinį ir kaip įjungiamąjį komponentą naudoja stūmoklį ar diafragmą. Jos išėjimo jėga yra proporcinga oro šaltinio slėgiui, kuris gali suteikti varomosios jėgos, žymiai viršijančios solenoidinio vožtuvo jėgą, nepadidinant pavaros tūrio. Šis vairavimo būdas gali ne tik lengvai susidoroti su aukšto slėgio darbo sąlygomis, bet ir pasiekti greitą ir stabilų veiksmų konvertavimą, kuris tinka aukšto dažnio atidarymo ir uždarymo operacijoms. Kadangi suspaustas oras turi geras buferinių savybes, pavara nėra linkusi į nuovargį ar mechaninį poveikį pakartotinių judesių metu, žymiai pagerinant sistemos stabilumą ir aptarnavimo tarnavimo laiką.
Pneumatiniai vožtuvai turi didesnes reakcijos į gedimus galimybes
Pramoniniuose procesuose, kuriuose dalyvauja degios, labai toksiškos, aukšto slėgio ar aukštos temperatūros terpės, vožtuvai yra ne tik valdymo komponentai, skirti įjungti ir išjungti terpę, bet ir pagrindinė visos sistemos saugos apsaugos grandinės jungtis. Kai įvyksta valdymo gedimas, maitinimo šaltinio pertraukimas, įrangos anomalija ar avarija vietoje, vožtuvas turi automatiškai reaguoti per labai trumpą laiką ir greitai įvesti „saugią padėtį“, kad nutrauktų pavojingus šaltinius, užkirstų kelią nuotėkiui ir apsaugotų personalo bei įrangos saugumą.
Solenoidinio vožtuvo vairavimo mechanizmas nustato, kad išjungus jis negali išlaikyti jokio veiksmo. Kadangi solenoidinis vožtuvas sukuria magnetinę jėgą po to, kai ritė akimirksniu įjungiama, kad ištrauktų geležinę šerdį, kad būtų atliktas angos ir uždarymo veiksmas, kai nutraukiama maitinimo šaltinis arba įtampa nestabili, magnetinė jėga išnyksta akimirksniu, o vožtuvo šerdis negali išlaikyti nustatytos padėties. Šis konstrukcinis defektas reiškia, kad solenoidinis vožtuvas negali užtikrinti patikimo scenarijų, tokių kaip avarinio išjungimo, ugnies, sprogimo ar žaibo smūgio, veikimo.
Priešingai, pneumatinės pavaros gali būti pasirinktos kaip „vieno veikimo“ tipai, tai yra, tik viena pusė tiekiama su suslėgtu oru atidaryti ar uždaryti, o stipri spyruoklė suteikia atvirkštinį veiksmą iš kitos pusės. Šioje struktūroje, nutraukus oro šaltinį, spyruoklė iškart verčia stūmoklį judėti atvirkštine kryptimi, greitai grąžindamas vožtuvą į „iš anksto nustatytą saugos padėtį“ (paprastai atidarytą arba paprastai uždarą) be jokios elektros intervencijos. Šis saugus atstatymo veiksmas vyksta greitai, todėl pneumatiniai vožtuvai yra idealūs tokioms programoms kaip dujų išjungimas, garų izoliacija ar degimo valdymas, kai reikalingas ypač trumpas atsakymo laikas.
Kadangi solenoidiniai vožtuvai iš esmės priklauso nuo elektromagnetinio traukos, kad pasiektų veiksmą, paprastai jie gali perjungti tik iš dviejų fiksuotų padėčių (ty visiškai atidarytos arba visiškai uždarytos), kuri vadinama „dviejų padėčių valdymu“. Jis neturi galimybės stabiliai išlikti vidurinėje padėtyje ir negali nuolat koreguoti vidutinio srauto greičio. Todėl solenoidiniai vožtuvai dažnai yra tinkami sistemoms, kurioms reikalingas greitas atsakas, tačiau paprasta valdymo logika, pavyzdžiui, valymas, purškimas, reagentų perjungimas ir kt.
Pneumatiniai vožtuvai gali būti naudojami kartu su „padėties“. Padėties nustatymas yra tarpinis valdymo įtaisas, galintis gauti nuolatinius analoginius signalus (tokius kaip 42 0 MA srovės signalas arba 010 V įtampos signalas) iš viršutinės sistemos (pvz., PLC ar DC), paversti signalą į atitinkamą suspaustą oro slėgį, o po to valdykite oro tūrį, patekusį į PNEUTAT aktuatoriaus ertmę. Tokiu būdu stūmoklio judėjimo atstumas ar kampas gali būti smulkiai kontroliuojamas, tokiu būdu vožtuvo koto vožtuvą, kad būtų galima tiksliai sureguliuoti vožtuvo angą, siekiant nuolatinio viso diapazono nuo 0% iki 100%.
Nors pradinės pneumatinių vožtuvų pirkimo išlaidos yra šiek tiek didesnės nei solenoidinių vožtuvų, ilgalaikės darbo išlaidos yra mažesnės. Visų pirma, atsižvelgiant į konstrukcinio dizaino perspektyvą, pneumatinius vožtuvus sudaro mechaniniai komponentai, tokie kaip cilindrai, stūmokliai, sandarinimo žiedai ir vožtuvo stiebai. Pagrindinė varomoji jėga kyla iš išorinio suslėgto oro, o ne magnetinės jėgos, kurią sužadina srovė. Todėl pneumatinis vožtuvas neturi elektromagnetinės ritės, kuri eksploatuojama nuolat šilumą, ir jam nereikia sudėtingų elektroninių valdymo grandinių. Ši „maža priklausomybė nuo elektros“ žymiai sumažina įprastus elektros gedimo pavojus, tokius kaip ritės perdegimas, izoliacijos senėjimas, elektromagnetiniai trukdžiai ir kitos problemos. Solenoidinio vožtuvo šerdis yra ritė, kuri neišvengiamai sukels šiluminį poveikį ilgalaikio energijos metu. Ypač atliekant aukšto dažnio ar ilgalaikio perjungimo operacijas, per didelė ritės temperatūra sumažins magnetizmą, nepakankamą išsiurbimą ir paskui sukels lėtą veikimą ar gedimą.
Antra, atsižvelgiant į techninės priežiūros sunkumus, pneumatinių vožtuvų veikimą ir priežiūrą lengviau įgyvendinti. Jo priežiūra sutelkta į tris aspektus: pirma, oro šaltinio kokybė reguliariai patikrinkite, ar jame yra vandens, aliejaus ir dalelių užsikimšimo; Antra, antspaudų žiedų ir stumdomų dalių tepimo ir nusidėvėjimo sąlygos; Trečia, veiksmo grįžtamojo ryšio tikslumas signalizuoja. Daugelį šių patikrinimų galima atlikti atliekant įprastus dujų linijų patikrinimus ir stebėjimus, susijusius su veiklos būkle. Priežiūros išlaidos yra kontroliuojamos, o operatorių mokymo slenkstis yra mažos. Solenoidiniai vožtuvai reikalauja, kad profesionalai naudotų instrumentus, kad patikrintų ritės atsparumą, stebėtų temperatūros kilimo kreives ir patvirtintų, ar yra paslėptų pavojų, tokių kaip vietiniai trumpi jungtys, ar demagnetizavimas. Tam dažnai reikalinga elektriko intervencija ir išjungimas, o tai padidina priežiūros trukdžius ir laiko sąnaudas.
