February 13, 2025
Resumen: Como un importante equipo de control de automatización industrial, la válvula de control neumático se utiliza ampliamente en muchos campos como la industria química, el petróleo, la energía eléctrica, la metalurgia, etc.Utiliza aire comprimido como fuente de energíaEn este artículo, se analizará la función de las válvulas de conducción, en combinación con el posicionador de válvulas eléctricas y el actuador, para realizar el control preciso de los parámetros del proceso, tales como el caudal medio y la presión en la tubería.introduciremos la composición estructural, principio de funcionamiento, características de aplicación de la válvula de control neumático y su importancia en la producción industrial.
I. Introducción
Con el rápido desarrollo de la industria moderna, los sistemas de control de automatización se utilizan cada vez más ampliamente en diversos campos.La válvula de control neumático ocupa una posición importante en la automatización industrial debido a sus ventajas de control simpleEn este trabajo, discutiremos la estructura, el comportamiento y el comportamiento de las personas.Principio de funcionamiento y características de aplicación de la válvula de control neumático para ayudar a los lectores a comprender plenamente este equipo importante.
II. la estructura y composición de las válvulas de control neumáticas
La válvula de control neumático se compone principalmente de las siguientes partes:
1. actuador neumático: este es el componente central de la válvula de control neumático, es responsable de recibir señales del sistema de control (como el PLC), y se convertirá en acción mecánica.El actuador neumático suele incluir componentes de diafragma neumático, muelle, actuador y tallo de válvula.
2. cuerpo de la válvula de regulación: incluye el carrete de la válvula, el asiento de la válvula y el propio cuerpo de la válvula.Controlan el flujo y la presión del medio a través del cambio de posición relativa.
3. posicionador de válvula: se utiliza para mejorar la precisión del control de la válvula. posicionador de acuerdo con la señal de retroalimentación del desplazamiento del tallo de la válvula para garantizar la precisión y la estabilidad de la acción de la válvula.
4. accesorios: tales como válvulas de filtración reductoras de presión, válvulas solenoides, dispositivos de accionamiento manual, etc., utilizados para ayudar al funcionamiento normal del sistema.
III. el principio de funcionamiento de la válvula de ajuste neumático
El proceso de trabajo de la válvula de control neumático se puede dividir en los siguientes pasos:
recepción y conversión de señales: válvula de control neumática a través del sistema de control (como un PLC) para recibir señales de corriente o señales analógicas,las señales se convierten en señales neumáticas a través del posicionador o convertidor de válvulas eléctricasPor ejemplo, una señal de corriente común de 4-20mA puede convertirse en una señal neumática de 0,02-0,1MPa a través del posicionador de válvula.Esta conversión permite al actuador neumático realizar acciones correspondientes de acuerdo con los cambios en la señal de entrada.
2Acción del actuador
Cuando la señal neumática entra en el actuador neumático de película delgada, el aire comprimido empuja la membrana a expandirse, lo que a su vez empuja el actuador y el tallo de la válvula,causando el desplazamiento del carrete y cambiando la apertura de la válvulaEspecíficamente:
-Cuando la señal de presión del aire aumenta, la barra de empuje se mueve hacia arriba, impulsando el tallo de la válvula y la bobina hacia arriba, y la válvula se abre ampliamente;
- Cuando la señal de presión del aire disminuye, la barra de empuje se mueve hacia abajo, empujando el tallo de la válvula y la bobina hacia abajo, la válvula se cierra pequeña.
3El papel del posicionador de válvula
The valve positioner adjusts the action of the pneumatic actuator in real time according to the displacement feedback signal of the valve stem to ensure that the opening of the valve is consistent with the input signalCuando la señal de retroalimentación se equilibra con la señal de entrada, la válvula deja de moverse, asegurando así la precisión y la estabilidad de la regulación.
4Ajuste del caudal y de la presión del medio
La presión antes de la válvula (P1) se cambia a la presión después de la válvula (P2) mediante el efecto de estrangulamiento del carrete de la válvula y del asiento de la válvula.
-Regulación de la presión: P2 se introduce en la cámara superior de la membrana a través de la tubería y actúa sobre el disco superior, la fuerza resultante se equilibra con la fuerza de reacción del resorte,que determina la posición relativa del carrete y del asientoCuando P2 aumenta, la fuerza sobre el disco superior aumenta, supera la fuerza del muelle, cierra el carrete, reduce el área de flujo,aumenta la resistencia al flujo, y P2 disminuye hasta alcanzar el valor establecido.
-Regulación del caudal: al cambiar la posición relativa del carrete y del asiento, se regula el área de caudal del medio, controlando así el caudal.la válvula está abiertaCuando sea necesario reducir el caudal, la válvula se cierra.
5- Comentarios y reglamentación
En todo el proceso de ajuste, la apertura de la válvula cambia, la palanca de retroalimentación le dará al posicionador una señal de retroalimentación en tiempo real.El posicionador se ajusta de acuerdo con esta señal de retroalimentación para garantizar la precisión y la estabilidad de la acción de la válvulaCuando la señal de retroalimentación se equilibra con la señal de entrada, la válvula deja de moverse y mantiene la apertura de corriente.
IV. las características de aplicación de la válvula de control neumática
La válvula de control neumático tiene las siguientes ventajas significativas, por lo que se utiliza ampliamente en los sistemas de control de automatización industrial:
1. control simple: el funcionamiento y el mantenimiento de la válvula de control neumático es relativamente simple, no requiere circuitos electrónicos complejos, lo que reduce la tasa de fallos y los costes de mantenimiento.
2. respuesta rápida: debido a la velocidad de respuesta rápida de la potencia de aire comprimido,Las válvulas de control neumáticas pueden completarse en un corto período de tiempo desde la recepción de las instrucciones hasta la implementación de todo el proceso de acción., mejorar la velocidad de respuesta del sistema.
3- Seguridad intrínseca: las válvulas de control neumáticas no dependen de un accionamiento eléctrico, para evitar el riesgo de chispas eléctricas, especialmente en lugares inflamables y explosivos.
4• Gran adaptabilidad: la válvula de control neumático puede regular el gas, el vapor, el líquido y otros medios, adecuados para diferentes condiciones de trabajo.
5. larga vida útil: la estructura de la válvula de control neumático está razonablemente diseñada, la selección de materiales es excelente, con alta durabilidad y fiabilidad,y puede funcionar de forma estable durante mucho tiempo.
6. ahorro energético y alta eficiencia: mediante un control preciso del flujo y la presión del medio, la válvula de control neumática puede ahorrar energía de manera eficaz y mejorar la eficiencia de la producción.
Escenarios típicos de aplicación
Las válvulas de control neumáticas se utilizan ampliamente en las siguientes industrias y ocasiones:
1. industria química: se utiliza para regular el flujo y la presión de los materiales en el reactor químico, para garantizar la estabilidad y la seguridad de las condiciones de reacción.
2. industria petrolera: se utiliza en pozos de petróleo, refinerías de petróleo y otros lugares para regular el caudal y la presión en las tuberías de transporte de petróleo y gas,para garantizar la seguridad y la estabilidad del proceso de producción.
3. industria eléctrica: se utiliza en el sistema de suministro de agua de la caldera y el sistema de regulación del vapor de la central térmica para garantizar la estabilidad y la eficiencia del funcionamiento de la caldera.
4. industria metalúrgica: se utiliza en altos hornos, convertidores y otros equipos, sistemas de refrigeración de agua, sistemas de regulación de gases, etc., para garantizar la seguridad y la estabilidad del proceso de producción.
5Industria farmacéutica: se utiliza en el proceso de producción farmacéutica de diversos materiales de transporte y regulación, para garantizar la exactitud del proceso de producción y las normas de salud.
VI. la tendencia de desarrollo futuro
Con el desarrollo continuo de la tecnología de automatización industrial, la válvula de control neumático también se está mejorando y perfeccionando constantemente.La tendencia de desarrollo de la válvula de control neumático se refleja principalmente en los siguientes aspectos::
1- Inteligente.la introducción de sensores inteligentes y módulos de comunicación para lograr funciones de monitoreo y diagnóstico remotos para mejorar el grado de automatización y fiabilidad del sistema..
2- Integración: integración de la válvula de control neumático con otros equipos de control para formar un sistema de control integrado, simplificando la instalación y el mantenimiento.
3• ahorro energético y protección del medio ambiente: optimizar aún más el proceso de diseño y fabricación de válvulas de control neumáticas, reducir el consumo de energía y reducir la contaminación del medio ambiente.
4. multifuncional: el desarrollo de válvulas de control neumáticas con una variedad de funciones para satisfacer las complejas necesidades de las diferentes condiciones de trabajo.
VII. Conclusión
Como equipo de control de automatización industrial eficiente, confiable y seguro, la válvula de control neumática se ha utilizado ampliamente en muchas industrias.Su diseño estructural único y sus ventajas técnicas lo convierten en una parte indispensable de la producción industrial moderna.En el futuro, con la innovación continua y el desarrollo de la tecnología, la válvula de control neumático ciertamente mostrará más potencial y espacio de desarrollo en más campos,proporcionando soluciones más perfectas para la producción y la protección del medio ambiente de diversas industrias.
