Estructura, principio, selección y uso de las válvulas de control de diafragma neumáticas

Estructura y principio de funcionamiento de las válvulas de control del diafragma neumático

La composición de las válvulas de control del diafragma neumático:

Una válvula de control del diafragma neumático consiste en un actuador del diafragma neumático y una válvula de control.placa de empuje, resorte, barra de empuje, tuerca de ajuste, balanza de posición de la válvula, tallo de la válvula, enchufe de la válvula, asiento de la válvula, caja de embalaje, cuerpo de la válvula, tapa de la válvula y soporte.

Principio de funcionamiento de las válvulas de control del diafragma neumático

El funcionamiento de las válvulas de control del diafragma neumático está impulsado por la señal de presión del regulador, que se introduce en la cámara de aire del actuador neumático.que empuja el tapón de la válvula a través de la barra de empuje conectadaEl cambio en la posición del tapón de la válvula altera el área de flujo de la válvula, logrando así el propósito de regular el flujo medio.

Selección de las válvulas de control del diafragma neumático

Selección basada en los requisitos de uso

Las válvulas de control del diafragma neumático se componen de dos partes principales: el tapón de la válvula y el cuerpo de la válvula (incluido el asiento de la válvula).Tienen diferentes formas estructurales.Los principales tipos de válvulas de control del diafragma neumático incluyen válvulas de globo de un asiento, válvulas de control de doble asiento y válvulas de control de ángulo de alta presión.

1. Válvula globular de asiento único

2. Características: Baja fuga, pero la fuerza desequilibrada causada por el empuje del fluido sobre el tapón de un solo asiento es significativa.Aplicaciones: Adecuado para aplicaciones que requieren una baja fuga, pequeños diámetros de tubería y una baja presión diferencial a través de la válvula.

3. Válvula de control de doble asiento

4. Características: El cuerpo de la válvula contiene los enchufes superior e inferior. El empuje del fluido que actúa sobre los dos enchufes está en direcciones opuestas, lo que se anula en gran medida, lo que resulta en una fuerza desequilibrada mínima.Esto permite una mayor presión diferencial a través de la válvulaSin embargo, la compleja trayectoria de flujo dentro del cuerpo de la válvula hace que sea susceptible a graves daños por erosión bajo alta presión diferencial.Fluidos que contienen partículas en suspensiónAdemás, debido a limitaciones de fabricación, los dos enchufes pueden no cerrarse simultáneamente, lo que conduce a una fuga significativa cuando se apaga.Este problema se agrava en aplicaciones de alta o baja temperatura debido a las diferencias en los coeficientes de expansión térmica de los materiales.

5. Válvula de ángulo de alta presión

6. Características: El cuerpo de la válvula está diseñado en ángulo recto, con una trayectoria de flujo simple y baja resistencia.Aplicaciones: especialmente adecuado para fluidos de alta presión diferencial, fluidos de alta viscosidad y fluidos que contengan partículas en suspensión.También puede manejar fases mezcladas gas-líquido y condiciones de parpadeo o cavitaciónEste diseño de válvula ayuda a evitar problemas como el coqueo, pegado y obstrucción.

Selección basada en los requisitos de seguridad

Las válvulas de control del diafragma neumático se presentan en dos formas: aire-abierto y aire-cerrado.Considerando los riesgos potenciales si se pierde la presión de la señal y la válvula permanece abierta o cerrada.

• Si el proceso es más seguro con la válvula cerrada, se selecciona una válvula aire-abierta.

• Por el contrario, si el proceso es más seguro con la válvula abierta, se selecciona una válvula de aire a cierre.

Selección basada en las características del flujo

Al seleccionar las válvulas de control del diafragma neumático en el diseño de los sistemas de control automático, debe prestarse especial atención a las características del caudal.Las características típicas de flujo ideal incluyen características de flujo lineal, características de flujo en porcentaje igual (características de flujo logarítmico), características de flujo de apertura rápida y características de flujo parabólico.

Características del flujo lineal

• Bajo el mismo cambio relativo en la apertura, el cambio relativo en el caudal es grande en caudales bajos y pequeño en caudales altos.

• Desventajas: En pequeñas aberturas (bajas cargas), el rendimiento de regulación es pobre, lo que dificulta el control y a menudo causa oscilaciones.

• Aplicaciones: No es adecuado para sistemas con pequeñas aberturas o variaciones significativas de carga.

Características de flujo en porcentaje igual (características de flujo logarítmicas)

• En las cargas bajas, el efecto de regulación es débil, mientras que en las cargas altas, el efecto de regulación es fuerte.la regulación es sólida y eficaz.

• Ventajas: mejora la calidad de la regulación hasta cierto punto.

• Aplicaciones: adecuado para sistemas con variaciones significativas de carga, proporciona una regulación efectiva tanto en condiciones de carga completa como parcial.

• Características de flujo: seleccionar en función de las variaciones de carga del sistema y los requisitos de regulación.mientras que las características de porcentaje igual son ideales para sistemas con cambios significativos de carga.

• Tamaño de la válvula: Calcular el valor CV basándose en las propiedades del fluido y seleccionar el tamaño de válvula adecuado de las especificaciones técnicas.La selección adecuada del valor CV garantiza el rendimiento óptimo del sistema de control de flujo.

• Definición del valor CV: se refiere al caudal de volumen o caudal de masa del medio que pasa a través de la válvula bajo presión constante en la tubería durante el tiempo unitario.Representa la capacidad de flujo máximo de la válvulaEl valor CV de una válvula debe determinarse mediante ensayos y cálculos.- ¿ Qué?

Selección del tamaño de la válvula

• Coeficiente de flujo (valor CV): conocido como valor KV en China, el valor CV es un parámetro crítico e indicador técnico para las válvulas industriales, incluidas las válvulas de control.El cálculo correcto y la selección del valor CV son pasos esenciales para garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas de control de flujo de tuberías.

Puntos clave para la instalación in situ de válvulas de control de diafragma neumáticas

Instalación de válvulas de control del diafragma neumático

La correcta instalación de las válvulas de control no sólo afecta a la facilidad de instalación, desmontaje,y mantenimiento, pero también determina si la válvula de control puede funcionar eficazmente en un sistema de control automáticoDurante la instalación, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

• Orientación de la instalación

• La válvula de control debe instalarse verticalmente en las tuberías horizontales.Se debe añadir una base de soporte para reducir problemas como el atasco de la válvula o el funcionamiento incompleto causado por la vibración de la tubería..

• Consideraciones medioambientales

• Para evitar el envejecimiento del diafragma y prolongar la vida útil de la válvula de control, debe instalarse lejos de los ambientes de alta temperatura, alta vibración y altamente corrosivos.
• Accesibilidad para el mantenimiento
• La válvula de control debe instalarse cerca del suelo o del suelo para facilitar el mantenimiento y la inspección.Se debe garantizar una distancia suficiente entre la válvula y el suelo (o piso) para facilitar su desmontaje.En el caso de las válvulas de acción directa aire-abierto, debido a que el tapón de la válvula debe retirarse de la parte inferior del cuerpo de la válvula, debe considerarse un espacio vertical adecuado durante la instalación de la tubería.
• Instalación de válvulas de derivación y de derivación
• Para evitar interrupciones de la producción y riesgos para la seguridad en caso de fallo de la válvula de control o del sistema, generalmente se debe instalar una válvula de derivación y una válvula de derivación.la válvula de derivación no debe instalarse directamente sobre la válvula de control para evitar la fuga de medios corrosivos a la válvula de control.

• Componentes clave a inspeccionar durante el mantenimiento de las válvulas de control del diafragma neumáticoAdemás, se deben instalar válvulas de cierre antes y después de la válvula de control. Para medios de alta temperatura, alta presión, congelación o viscoso, también se debe instalar una válvula de drenaje.

Inspección de la pared interna del cuerpo de la válvula

• Para las válvulas utilizadas en ambientes de diferenciales de alta presión y corrosivos, la pared interna es susceptible a impactos y corrosión medianos.

Inspección del asiento de la válvula

• Compruebe el desgaste del asiento de la válvula y los hilos internos utilizados para fijar el asiento, compruebe si la corrosión ha provocado que el asiento se afloje.

Inspección de los enchufes de válvula

• El tapón de la válvula, al ser una parte móvil, es muy erosionado por el medio, especialmente bajo condiciones de alta presión donde la cavitación acelera el desgaste.

- ¿ Qué?

Defectos comunes de las válvulas y soluciones de control del diafragma neumático

La válvula no se activa

Las causas:No hay presión de señal, daños o fugas en el diafragma (reducción del empuje), enchufe/asiento/sleeve de la válvula atascado o tallo de válvula doblado.

Soluciones:

Desmontar la cabeza del diafragma y reparar o reemplazar el diafragma si está dañado.

Compruebe el espacio libre entre el tapón de la válvula y el asiento o la manga.

Inspeccione el tallo de la válvula para ver si se dobla, enderezándolo si la curva es menor y reemplazándolo si está muy doblada.

La válvula actúa pero no regula

Las causas:Se desprende el tapón de la válvula o se obstruye la tubería.

Soluciones:

Desmontar el cuerpo de la válvula y comprobar si el tapón se ha desprendido.

Si la tubería está bloqueada, coordine con el equipo de producción para limpiar y eliminar el bloqueo.

Acción lenta de la válvula o vibración del tallo

Las causas:El envase envejecido o seco aumenta la fricción, las partículas duras en el envase arañan el tallo o los medios pegajosos causan obstrucciones.

Soluciones:

Inspeccione y reemplace regularmente el embalaje durante el mantenimiento planificado.

Si el tallo está ligeramente arañado, líselo y si está gravemente dañado, reemplácelo.

Obstrucciones claras causadas por medios pegajosos con vapor, agua u otros métodos adecuados.

Corrosión severa del tapón o asiento de la válvula o daños por partículas duras

Las causas:Corrosión severa o partículas duras que dañan las superficies de sellado, lo que conduce a una fuga significativa.

Soluciones:

Desmontar la válvula y repararla soldando una aleación dura o sustituyendo el tapón y el asiento.

Si se encuentran partículas duras, restablecer la superficie de sellado mediante mecanizado y molienda.

Problemas con el posicionador de válvulas y el convertidor electro-pneumático

Las causas:Estos dispositivos auxiliares, especialmente el posicionador de válvulas, son críticos para mejorar la precisión del control y la velocidad de respuesta.

Soluciones:

Asegurar una coordinación adecuada entre la válvula y el posicionador para un rendimiento óptimo.

Inspeccionar y mantener regularmente el posicionador y el convertidor durante las reparaciones programadas para garantizar su fiabilidad y precisión.

- ¿ Qué?Inspección del diafragma y del anillo de orina

Compruebe si el diafragma y los sellos de los anillos O están viejos, agrietados o dañados.

Inspección del embalaje

Compruebe si el embalaje se ajusta bien y si ha envejecido o se ha deteriorado.