מאפיינים פונקציונליים ויתרונות של שסתום פנאומטי

שסתום פנאומטי ושסתום בקרה לא ניתנים להפרדה, רק השילוב של שסתום פנאומטי ושסתום בקרה יכול להביא יתרונות גדולים יותר ולעזור לחיים שלנו, שסתום פנאומטי נפוץ כל הזמן בחיינו, שסתום הבקרה גם משתפר כל הזמן, כך שנעשה להציג את הידע הרלוונטי על שסתום פנאומטי ושסתום בקרה.

1. ממקם שסתומים

מתקן השסתום הוא האביזר העיקרי של המפעיל הפנאומטי. הוא משמש יחד עם המפעיל הפנאומטי כדי לשפר את דיוק המיקום של השסתום, להתגבר על השפעת חיכוך גזע וחוסר איזון בינוני, ולהבטיח את המיקום הנכון של השסתום בהתאם לאות מהווסת.

2. שסתום סולנואיד

כאשר המערכת צריכה לממש בקרת תוכנית או בקרת שני מצבים, היא צריכה להיות מצוידת בשסתום סולנואיד. בעת בחירת שסתום סולנואיד, בנוסף להתחשבות באספקת מתח AC ו-DC, מתח ותדירות, יש לשים לב לקשר בין סוג הפעולה של שסתום סולנואיד לבין שסתום ויסות, אשר יכול להיות מצויד ב"סוג פתוח בדרך כלל" ו"בדרך כלל סוג סגור". אם נדרש להגדיל את הקיבולת של שסתום הסולנואיד כדי לקצר את זמן הפעולה, ניתן להשתמש בשני שסתומי סולנואיד במקביל או בשילוב עם ממסר פנאומטי בעל קיבולת גדולה כשסתום הפיילוט.

3. ממסר פניאומטי

זהו מעין מגבר כוח, שיכול לשלוח את אות לחץ האוויר למקום מרוחק ולבטל את העיכוב שנגרם מהתארכות צינור האות. הוא משמש בעיקר בין משדר השדה למכשיר הוויסות בחדר הבקרה המרכזי, או בין הווסת לשסתום ויסות השדה. פונקציה נוספת היא להגביר או להקטין את האות.

4. ממיר

הממיר מחולק לממיר גז חשמלי וממיר גז חשמלי. תפקידו הוא לממש את ההמרה ההדדית של קשר מסוים בין גז ואותות חשמליים. הוא משמש בעיקר להמרת אות חשמלי של 4-20mA לאות גז 20-100pa בעת שימוש באות חשמלי להפעלת המפעיל הפנאומטי. להיפך, כאשר משתמשים באות אוויר להפעלת המפעיל החשמלי (נדיר יחסית) או לניטור מרכזי, כאשר מחוברים לרשת המחשבים, אות הגז 20-100kpa מומר לאות חשמלי 4-20mA.

5. משדר מיקום שסתום

כאשר שסתום הבקרה רחוק מחדר הבקרה, על מנת לדעת את מיקום המתג של השסתום במדויק, יש להצטייד במשדר מיקום השסתום. כלומר, העקירה של מנגנון פתיחת השסתום מומרת לאות חשמלי על פי כלל מסוים ונשלחת לחדר הבקרה. אות זה יכול להיות אות מתמשך המשקף כל פתיחה של השסתום, או שהוא יכול להיחשב כפעולה ההפוכה של ממקם השסתום

6. מתג נסיעה (משדר)

מתג הנסיעה (התקן משוב) הוא התקן המשקף את שני מצבי הגבול של מתג השסתום ושולח את אות החיווי בו זמנית. חדר הבקרה יכול לשפוט את מצב המתג של השסתום בהתאם לאות, כדי לנקוט באמצעים מתאימים.

הפעולה של שסתום בקרה פנאומטי מחולקת לשני סוגים: סוג פתיחת אוויר וסוג סגירת אוויר. סוג האוויר לפתיחה הוא שכאשר לחץ האוויר על ראש הממברנה עולה, השסתום נע בכיוון של הגדלת הפתיחה. כאשר הוא מגיע לגבול העליון של לחץ אוויר כניסה, השסתום במצב פתוח לחלוטין. מצד שני, כאשר לחץ האוויר יורד, השסתום נע בכיוון הסגירה. כאשר אין כניסת אוויר, השסתום סגור לחלוטין. אז לפעמים שסתום פתוח האוויר נקרא גם fail to close FC. כיוון התנועה של האוויר לסגירה הוא בדיוק הפוך מזה של האוויר לפתיחה. כאשר לחץ האוויר עולה, השסתום נע לכיוון הסגירה; כאשר לחץ האוויר יורד או אינו קיים, השסתום ייפתח או ייפתח במלואו. לכן, זה נקרא לפעמים fail to open fo. הפתיחה או הסגירה הפנאומטית של שסתום הבקרה הפנאומטי מתממשת בדרך כלל על ידי הפעולה החיובית והשלילית של המפעיל ושיטות הרכבה שונות של מבנה השסתום.

בחירת הגז להפעלה/כיבוי מבוססת על בטיחות ייצור התהליך. כאשר מקור האוויר מנותק, האם שסתום הוויסות במצב סגור בטוח או במצב פתוח בטוח? לדוגמה, בבקרת בעירה של תנור חימום, שסתום הבקרה מותקן על צינור גז הדלק כדי לשלוט באספקת הדלק לפי טמפרטורת התנור או טמפרטורת החומר המחומם ביציאה של תנור החימום. בשלב זה בטוח יותר לבחור את שסתום הגז הפתוח, כי לאחר הפסקת אספקת הגז, מתאים יותר שהשסתום יהיה סגור מאשר שהשסתום יהיה פתוח לגמרי. אם מקור הגז מופרע ושסתום הדלק נפתח במלואו, החימום המופרז יהיה מסוכן. דוגמה נוספת היא ציוד לחילופי חום מקורר על ידי מי קירור. החומר החם מקורר על ידי חילופי חום עם מי הקירור במחליף החום. שסתום הוויסות מותקן על צינור מי הקירור. הטמפרטורה של החומר לאחר חילופי החום משמשת לשליטה בנפח מי הקירור. כאשר מקור האוויר מופסק, שסתום הוויסות צריך להיות במצב פתוח, וזה בטוח יותר. עדיף לבחור את שסתום ויסות האוויר (כלומר fo).

ממקם שסתום

מיקום השסתומים הוא האביזר העיקרי של שסתום הבקרה, אשר מותאם במידה רבה לשסתום הבקרה הפנאומטי. הוא מקבל את אות הפלט של הרגולטור, ולאחר מכן משתמש באות הפלט שלו כדי לשלוט על שסתום הבקרה הפנאומטי. לאחר פעולת שסתום הבקרה, העקירה של גזע השסתום מוזנת חזרה לממקם השסתום דרך המכשיר המכני, ומצב מיקום השסתום מועבר למערכת העליונה באמצעות האות החשמלי.

על פי המבנה ועקרון העבודה שלו, ניתן לחלק את מיקום השסתומים לממקם שסתומים פנאומטי, מיקום שסתומים אלקטרו פנאומטי וממקם שסתומים אינטליגנטי.

מיקום השסתום יכול להגדיל את עוצמת המוצא של שסתום הוויסות, להפחית את עיכוב השידור של אות הוויסות, להאיץ את מהירות התנועה של גזע השסתום, לשפר את הליניאריות של השסתום, להתגבר על כוח החיכוך של גזע השסתום ולבטל את השפעת הכוח הלא מאוזן, על מנת להבטיח את המיקום הנכון של שסתום הוויסות.

המפעילים הנפוצים מחולקים למפעיל פנאומטי ולמפעיל חשמלי, כולל מהלך ישר ומהלך זוויתי. הוא משמש לפתיחה וסגירה של כל מיני דלתות חיתוך ולוחות אוויר באופן אוטומטי וידני.