Пневматический привод — это исполнительное устройство, которое с помощью давления воздуха приводит клапан в действие для открытия, закрытия или регулирования; его также называют пневматическим исполнительным механизмом или пневматическим устройством, но в обиходе обычно говорят просто «пневмоголовка». Он преобразует энергию сжатого воздуха в движение арматуры и является наиболее распространённым типом исполнительных устройств на автоматизированных трубопроводах. Начиная с определения, эта статья подробно разбирает четыре типа его конструкции и то, как правильно определить нужный тип при практическом подборе.
1. Знакомимся с ним: определение и другие названия
-
Способ привода: источник энергии — давление воздуха, которое приводит клапан в действие для открытия, закрытия или регулирования
-
Несколько распространённых названий: пневматический исполнительный механизм, пневматическое устройство; на объектах часто называют просто «пневмоголовка»
-
Особенность конструкции, которую легко упустить: у пневматического привода исполнительный и регулирующий механизмы составляют единое целое; силовая часть и передача движения на арматуру спроектированы как единый комплект, а не собраны произвольно
-
Его основная задача: принимать сигнал управления, преобразовывать давление воздуха в движение и обеспечивать открытие, закрытие или пропорциональное регулирование клапана, когда это необходимо
Названий много, но фактически речь идёт об одном и том же типе устройств; если разобраться с определением, типы конструкции дальше уже не будут вызывать путаницы.
2. Четыре типа конструкции: мембранный, поршневой, с вильчатым механизмом, реечно-шестерённый
-
Мембранный: мембрана воспринимает давление воздуха и создаёт усилие; обычно с пружинным возвратом, простая конструкция, невысокая стоимость, короткий ход — чаще всего применяется в прямоходных регулирующих клапанах
-
Поршневой: поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре и создаёт усилие; выходное усилие больше, чем у мембранного, а изменяя диаметр цилиндра, можно получить разное усилие; подходит для прямоходных задач, где требуется большее усилие
-
С вильчатым механизмом: прямолинейное движение поршня преобразуется вильчатым механизмом во вращательное; на обоих концах хода открытия и закрытия обеспечивается большой крутящий момент, конструкция компактна; часто применяется в тяжёлых режимах открытия и закрытия крупногабаритных шаровых кранов и дисковых затворов
-
Реечно-шестерённый: рейка входит в зацепление с шестернёй и преобразует прямолинейное движение в стандартный поворот на 90°; двустороннее исполнение даёт симметричный выход с обеих сторон, конструкция компактна, универсальность высокая — это самый распространённый тип на поворотной арматуре
У этих четырёх типов нет абсолютных преимуществ и недостатков — разница в том, где они уместнее. На практике в поворотной арматуре (шаровые краны, дисковые затворы) чаще всего применяют реечно-шестерённый и вильчатый типы, а в прямоходных регулирующих клапанах — преимущественно мембранный и поршневой.
3. Как выбрать один из четырёх типов
-
По диаметру арматуры и требуемому крутящему моменту: там, где потребность в крутящем моменте велика, в первую очередь рассматривают вильчатый тип; для поворотной арматуры малого и среднего диаметра реечно-шестерённый тип экономичнее
-
По типу хода: для прямоходных регулирующих клапанов чаще выбирают мембранный или поршневой тип, для поворотной арматуры на 90° — реечно-шестерённый или вильчатый
-
По монтажному пространству и массе: в стеснённых условиях и там, где затруднено обслуживание, лучше подходит компактная конструкция
-
По давлению подачи воздуха и точности регулирования: у мембранного типа выход напрямую связан с давлением воздуха, а у поршневого следует учитывать влияние трения и смазки
Если пройти по этим пунктам по порядку, тип конструкции в основном уже определён.
4. Разделение задач с электрическими приводами: каждому своё место, а не взаимозамена
Сегодня, помимо пневматических приводов, есть ещё один довольно популярный тип привода — электрический. Оба являются приводами, но из-за различий в технических характеристиках широко применяются в разных ситуациях:
-
Пневматический привод: позволяет просто реализовать быстрое прямолинейное возвратно-поступательное движение, конструкция простая, обслуживание удобное
-
Электрический привод: чаще применяется там, где требуется точное управление движением
Поэтому там, где есть частые срабатывания, тяжёлые условия и требуется аварийное отсечение, пневматическое решение надёжнее; а там, где нужны точное позиционирование и непрерывное регулирование, больше подходит электрическое решение.
5. Его главное преимущество: хорошая адаптация к условиям эксплуатации
Наиболее заметная особенность пневматического привода — хорошая адаптация к условиям эксплуатации: он может работать в самых разных тяжёлых условиях, например при требованиях к взрывозащите, повышенной запылённости и влажности. Работа на сжатом воздухе, без зависимости от электроэнергии, — основная причина такой приспособляемости; особенно наглядно это проявляется в нефтехимии, металлургии и водоподготовке.
6. Итоги и рекомендации
Одной фразой: пневматический привод — это исполнительное устройство, которое с помощью давления воздуха открывает, закрывает или регулирует арматуру (в обиходе «пневмоголовка»), а его исполнительный и регулирующий механизмы представляют собой единое целое; по конструкции выделяют четыре типа — мембранный, поршневой, с вильчатым механизмом и реечно-шестерённый, — у каждого свои области применения.
При подборе важно придерживаться двух главных линий: сначала по типу хода арматуры и требуемому крутящему моменту определить тип конструкции, затем по условиям эксплуатации уточнить требования к защите и комплектации. После этих двух шагов можно смотреть конкретные модели и параметры — направление уже не будет ошибочным.
Заключение
Смысл понимания типов конструкции не в том, чтобы запомнить несколько терминов, а в том, чтобы, столкнувшись с конкретной арматурой, уметь определить, какой тип выбрать и почему. Если нужны рекомендации по типу конструкции для конкретной арматуры и условий эксплуатации, обращайтесь к нашей сервисной команде.
Zhejiang Huaershi Auto-control Instrument Valve Co., Ltd.
С 1989 года · Более 30 лет занимаемся пневматическими приводами и пневматической арматурой
Сайт: