Was ist ein pneumatisches Regelventil?

Zusammenfassung: Als wichtige industrielle Automatisierungsteuerungsanlage wird das pneumatische Steuerventil in vielen Bereichen wie Chemieindustrie, Erdöl, Elektrizität, Metallurgie usw. weit verbreitet.Es verwendet Druckluft als Stromquelle, kombiniert mit elektrischem Ventilpositionierer und -antrieb, um die präzise Steuerung von Prozessparametern wie Durchfluss und Druck in der Rohrleitung zu realisieren.Wir werden die strukturelle Zusammensetzung im Detail vorstellen, Funktionsprinzip, Anwendungsmerkmale, Fehlerstatus, Fehlerlösung und ihre Bedeutung bei der industriellen Produktion von pneumatischen Steuerventilen.

Das Pneumatische Steuerventil besteht hauptsächlich aus folgenden Teilen:

1. pneumatischer Aktor:
   Dies ist der Kernbestandteil des pneumatischen Einstellventils, der für den Empfang von Signalen aus dem Steuerungssystem (z. B. PLC) und ihre Umwandlung in mechanische Aktion verantwortlich ist.Pneumatischer Aktor umfasst in der Regel ein pneumatisches Membran, Feder-, Aktor- und Ventilstammkomponenten.
2. Steuerventilkörper:
   einschließlich der Ventilspule, des Ventilsitzes und des Ventilkörpers selbst.Sie steuern den Durchfluss und den Druck des Mediums durch die relative Positionsänderung.
3. Ventilpositionierer:
   Positioner nach dem Rückkopplungssignal der Ventilstammverschiebung zur Gewährleistung der Genauigkeit und Stabilität der Ventilwirkung.
4. Zubehör:
   wie Filterdrucksenkende Ventile, Magnetventile, manuelle Bedienungsanlage usw., die zur Unterstützung des normalen Betriebs der Anlage verwendet werden.

Der Arbeitsprozess des pneumatischen Steuerventils kann in folgende Schritte unterteilt werden:

1. Signalempfang und -umwandlung:
   mit einer Leistung von mehr als 100 W und einer Leistung von mehr als 100 W,Diese Signale werden durch den elektrischen Ventilpositionierer oder -umwandler in pneumatische Signale umgewandelt.So kann beispielsweise ein allgemeines Stromsignal von 4 bis 20 mA durch den Ventilpositionierer in ein pneumatisches Signal von 0,02-0,1 MPa umgewandelt werden.Diese Umwandlung ermöglicht es dem pneumatischen Aktor, entsprechend den Änderungen des Eingangssignals entsprechende Aktionen auszuführen.

2. Aktorenwirkung

   Wenn das pneumatische Signal in den pneumatischen Dünnschichtantrieb gelangt, drückt die Druckluft die Membran zur Ausdehnung, was wiederum den Antrieb und den Ventilstamm drückt,die Verlagerung der Spule und die Änderung der VentilöffnungGenauer gesagt:

   • Wenn das Luftdrucksignal ansteigt, bewegt sich der Schubstab nach oben und treibt den Ventilstamm und die Ventilspirale nach oben, und das Ventil öffnet sich weit.
   • Wenn das Luftdrucksignal abnimmt, bewegt sich der Schubstab nach unten und treibt den Ventilstiel und die Spolle nach unten, schließt sich das Ventil klein.
3. Die Rolle des Ventilpositionierers

   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 signalWenn das Rückkopplungssignal mit dem Eingangssignal ausgeglichen wird, hört das Ventil auf zu bewegen, wodurch die Genauigkeit und Stabilität der Regelung gewährleistet wird.

   • Positiv wirkender Positionierer: Wenn das Eingangssignal steigt, steigt der Luftdruck zum Zwerchfellkopf, so dass sich die Ventilöffnung erhöht.
   • Umgekehrter Positionierer: Wenn das Eingangssignal steigt, sinkt der Luftdruck, der zum Zwerchfellkopf ausgeht, so dass die Ventilöffnung abnimmt.

   Die Auswahl des Positionierers sollte an die spezifischen Anforderungen des Aktoransatzes und des Regelventils angepasst werden, um die Stabilität und Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten.

4. Regulierung von Durchfluss und Druck des Mediums

   Der Druck vor dem Ventil wird durch den Drosselungseffekt der Ventilspulle und des Ventilsitzes auf den Druck nach dem Ventil geändert.

   • Druckregelung: P2 wird durch die Rohrleitung in die obere Membrankammer eingespeist und wirkt auf die obere Scheibe, die entstehende Kraft wird mit der Reaktionskraft der Feder ausgeglichen,der die relative Position der Rolle und des Sitzes bestimmtWenn P2 steigt, erhöht sich die Kraft auf der oberen Scheibe, überwindet die Federkraft, schließt die Spule, reduziert den Durchflussbereich,erhöht den Durchflusswiderstand, und P2 nimmt ab, bis er den eingestellten Wert erreicht.
   • Flussregelung: Durch Änderung der relativen Position von Spule und Sitz wird die Durchflussfläche des Mediums geregelt und somit der Fluss gesteuert.das Ventil ist geöffnetWenn es notwendig ist, den Durchfluss zu verringern, wird das Ventil geschlossen.
5. Rückkopplung und Regulierung.

   Während des gesamten Einstellvorgangs ändert sich die Ventilöffnung, der Rückkopplungshebel gibt dem Positionierer ein Echtzeit-Rückkopplungssignal.Der Positionierer passt sich entsprechend diesem Rückkopplungssignal an, um die Genauigkeit und Stabilität der Ventilwirkung zu gewährleistenWenn das Rückkopplungssignal mit dem Eingangssignal ausgeglichen wird, hört das Ventil auf zu bewegen und behält den aktuellen Öffnungsgrad bei.

6. Pneumatische Aktor-Aktionsform
   • Positive Aktion: Wenn der Eingangsluftdruck des pneumatischen Aktoren steigt, bewegt sich der Aktor nach unten, was als positive Aktion bezeichnet wird.
   • Rückwärtswirkung: Wenn der Eingangsluftdruck des pneumatischen Aktoren steigt, bewegt sich der Schubstab nach oben, was Rückwärtswirkung genannt wird.
7. Vorwärts- und Rückwärtsbelastung des Regelmechanismus
   • Positivbelastungsventil: Wenn sich die Spule nach unten bewegt, verringert sich die Querschnittsfläche des Flusses zwischen der Spule und dem Ventilplatz.
   • Rückschaltventil: Wenn sich die Spule nach unten bewegt, erhöht sich die Durchschnittsfläche der Zirkulation.
8. Pneumatische Aktor-Aktionsform
   • Luft zum Öffnen (Air to Open, A.O.): Wenn der Signaldruck steigt, öffnet sich das Ventil allmählich; wenn es kein Signal gibt, schließt es sich.
   • Luft zum Schließen, AC: Wenn der Signaldruck steigt, wird das Ventil allmählich geschlossen; wenn kein Signal vorhanden ist, ist es vollständig geöffnet.

Pneumatisches Steuerventil hat folgende wesentliche Vorteile, wodurch es in industriellen Automatisierungskontrollsystemen weit verbreitet ist:

1. Einfache Steuerung:
   Der Betrieb und die Wartung von pneumatischen Steuerventilen ist relativ einfach, ohne dass komplexe elektronische Schaltungen erforderlich sind, was die Ausfallrate und die Wartungskosten verringert.
2. Schnelle Reaktion:
   aufgrund der schnellen Reaktionsgeschwindigkeit der Druckluftleistung,die pneumatischen Steuerventile können in kürzester Zeit vom Empfang der Anweisungen bis zur Durchführung des gesamten Aktionsprozesses fertiggestellt werden, die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems zu verbessern.
3. Eigentlich sicher:
   Die pneumatischen Steuerventile sind nicht auf elektrische Antriebe angewiesen, um das Risiko von elektrischen Funken zu vermeiden, insbesondere an brennbaren und explosionsfähigen Stellen.
4. Starke Anpassungsfähigkeit:
   Pneumatisches Steuerventil kann Gas, Dampf, Flüssigkeit und andere Medien regulieren, geeignet für verschiedene Arbeitsbedingungen.
5. Lange Lebensdauer:
   die Struktur des pneumatischen Steuerventils ist vernünftig konzipiert, die Materialauswahl ist ausgezeichnet, mit hoher Haltbarkeit und Zuverlässigkeit und kann lange stabil betrieben werden.
6. Energieeinsparung und hohe Effizienz:
   Durch eine präzise Steuerung von Medienfluss und -druck kann ein pneumatisches Steuerventil effektiv Energie sparen und die Produktionseffizienz verbessern.

Pneumatische Einstellventile werden in folgenden Industriezweigen und Anlässen weit verbreitet:

1. chemische Industrie:
   zur Regulierung des Materialflusses und -drucks im chemischen Reaktor verwendet, um die Stabilität und Sicherheit der Reaktionsbedingungen zu gewährleisten.
2. Erdölindustrie:
   in Ölquellen, Ölraffinerien und an anderen Orten zur Regulierung von Durchfluss und Druck in der Öl- und Gasleitung zur Gewährleistung der Sicherheit und Stabilität des Produktionsprozesses verwendet.
3. Elektrizitätsindustrie:
   in der Wasserversorgung des Kessels und in der Dampfregelung eines thermischen Kraftwerks verwendet, um die Stabilität und Effizienz des Kesselbetriebs zu gewährleisten.
4. metallurgische Industrie:
   verwendet in Hochofen, Wandler und anderen Geräten Kühlwassersystem, Gasregelungssystem usw., um die Sicherheit und Stabilität des Produktionsprozesses zu gewährleisten.
5. Pharmazeutische Industrie
   Es wird für alle Arten von Materialien verwendet, die in der pharmazeutischen Produktion transportiert und reguliert werden, um die Genauigkeit und den Hygienestandard des Produktionsprozesses zu gewährleisten.

Nach der Wirkungsform werden Pneumatikventile in der Regel in gasöffnet und gasverschlossen unterteilt.in der Luftquelle abgeschnitten, ist das Ventil in der geschlossenen Position sicherer oder die offene Position ist sicherer.

Luft-zu-Öffnungsventil (Air-to-Open) im Zwerchfellkopf erhöht den Luftdruck, das Ventil öffnet sich in die Richtung der erhöhten Wirkung, wenn der Eingangsluftdruck die obere Grenze erreicht,das Ventil ist vollständig offenUmgekehrt wirkt das Ventil bei Abnahme des Luftdrucks in Richtung Schließung, und wenn keine Eingangsluft vorhanden ist, ist es vollständig geschlossen.Luft-offene Ventile werden manchmal als "Fail to Close" (Nicht schließen) bezeichnet., FC).

Luft zum Schließen (Air to Close) Ventile arbeiten in entgegengesetzte Richtung zu Luft zum Öffnen.das Ventil zum Öffnen der Richtung oder des vollständig geöffneten ZustandsDaher wird es manchmal als Fehler beim Öffnen (Fail to Open, FO) bezeichnet.

Die Steuerventile können während des Betriebs auf verschiedene Störungen stoßen, insbesondere bei Unterbrechung der Luftquelle oder des elektrischen Signals.Steuerventile sind in der Regel mit unterschiedlichen Fehlerbehandlungsmethoden ausgelegt:

1. FC (Nicht schließen):
   Das Ventil schließt sich automatisch, wenn die Gasquelle oder das elektrische Signal ausfällt.mit einer Leistung von mehr als 100 W und.
2. FO (Nicht geöffnet):
   Das Ventil öffnet sich automatisch, wenn die Gasquelle oder das elektrische Signal ausfällt.
3. FL (Nicht in der letzten Position):
   Wenn die Luftquelle oder das elektrische Signal verloren geht, bleibt das Ventil in seiner aktuellen Position.
4. FLC (Fall to Last Position with Closing Trend) (Nicht zur letzten Position mit Schließtrend):
   Wenn die Luftquelle oder das elektrische Signal verloren geht, hält das Ventil seine Position, neigt jedoch dazu, sich zu schließen und schließt schließlich.
5. FLO (Nicht zu letzter Position mit Eröffnungstrend kommen, die ursprüngliche Position behalten und tendenziell öffnen):
   Wenn die Gasquelle oder das elektrische Signal verloren geht, behält das Ventil seine Position, neigt jedoch dazu, sich zu öffnen und schließlich zu öffnen.Geeignet für Anwendungsszenarien, bei denen im Falle eines Ausfalls ein langsames Öffnen erforderlich ist.
6. AFL/EFC (Erweiterte Schließunfähigkeit)
   • AFL/EFC-1: Verlust der Luftzufuhr Elektromagnetventil nicht abgeschaltet, Ventil in Position.
   • AFL/EFC-2: Unabhängig davon, ob die Gasquelle verloren geht, ist das Magnetventil abgeschaltet, das Ventil ist in geschlossener Position.
7. AFL/EFO (Advanced Failure to Open) (Erweiterter Ausfall der Öffnung)
   • AFL/EFO-1: Verlust der Luftzufuhr Elektromagnetventil ist nicht abgeschaltet, Ventil hält Position.
   • AFL/EFO-2: Das Ventil befindet sich in der offenen Position, unabhängig davon, ob die Luftquelle verloren geht oder der Magnetkopf abgeschaltet ist.

1. 1, kann das Pneumatikventil nicht wirken

   Fehler: Pneumatisches Ventil kann nicht geöffnet oder geschlossen werden.

   Ursachenanalyse

   • A: unzureichender Gasdruck oder Gasleitungsabstopfung: Die Arbeit des Pneumatikventils hängt von einem stabilen Gasdruck ab.Das Ventil kann nicht normal funktionieren..
   • B. Ausfall des Magnetventils: Das Magnetventil ist ein wichtiger Bestandteil des pneumatischen Ventilsteuerungssystems.Es wirkt sich direkt auf die Wirkung des Luftventils aus..
   • C. Ausfall des Aktoren: der Kolben oder der Zylinder im Inneren des Aktoren steckt fest oder das Phänomen des inneren Leckages führt ebenfalls dazu, dass das Pneumatikventil nicht ordnungsgemäß funktionieren kann.
   • D, Verunreinigungen oder Verstopfungen im Ventilkörper: Es können Verunreinigungen oder Verstopfungen im Ventilkörper vorliegen, die den Durchfluss beeinträchtigen und dazu führen, dass das Ventil nicht normal geöffnet oder geschlossen werden kann.

   Eliminationsmethoden

   • A. Überprüfen Sie, ob der Druck der Gasquelle und die Gasleitung normal ist, reparieren Sie bei Problemen rechtzeitig.die verstopften Teile im Luftkreislauf reinigen oder austauschen.
   • B. Ersetzen Sie das Magnetventil oder reinigen Sie die Spule. Überprüfen Sie regelmäßig den Betriebszustand des Magnetventils, rechtzeitige Erkennung und Behandlung von Fehlern.
   • C. Überprüfen Sie den Aktor, wie Kolben, Zylinder usw. auf Beschädigung oder interne Leckagen, wenn Teile beschädigt sind, ersetzen Sie sie rechtzeitig.Regelmäßig schmieren Sie die beweglichen Teile des Aktoren, um Verschleiß zu reduzieren.
   • D,Reinigung der Innenseite des Ventilkörpers, um sicherzustellen, dass der Durchfluss reibungslos ist.Aufmerksamkeit auf die Sauberkeit des Mediums zu achten, um Verunreinigungen in den Ventilkörper zu vermeiden.
2. 2, Pneumatikventil mit langsamer Aktion

   Fehlverhalten: Pneumatikventilöffnungs- oder Schließgeschwindigkeit ist langsam.

   Ursachenanalyse

   • A. Unzureichender Druck der Gasquelle oder Verstopfung der Gasleitung: Unzureichender Druck der Gasquelle oder Verstopfung der Gasleitung führt zu einer langsamen Wirkung des pneumatischen Ventils.
   • B. Übermäßige Reibung innerhalb des Aktoren: Übermäßige Reibung zwischen Kolben und Zylinderwand innerhalb des Aktoren oder Alterung der Dichtungen können zu einer langsamen Pneumatikventilwirkung führen.
   • C. Verunreinigungen oder Verstopfungen im Inneren des Ventilkörpers: Im Inneren des Ventilkörpers können Verunreinigungen oder Verstopfungen auftreten, die den reibungslosen Durchfluss beeinträchtigen und zu einer langsamen pneumatischen Ventilwirkung führen.

   Eliminationsmethoden

   • A. Überprüfen Sie, ob der Druck der Luftquelle und der Luftkreislauf normal sind, reparieren Sie bei Problemen rechtzeitig.die verstopften Teile im Luftkreislauf reinigen oder austauschen.
   • B. Schmieren Sie den Antrieb und ersetzen Sie die schlecht abgenutzten Teile.
   • C. Reinigen Sie die Innenseite des Ventilkörpers, um sicherzustellen, dass der Durchfluss reibungslos ist.achten Sie darauf, die Sauberkeit des Mediums aufrechtzuerhalten, um Verunreinigungen im Ventilkörper zu vermeiden.
3. 3"Leckage des Pneumatikventils"

   Ausfall: Pneumatisches Ventil im geschlossenen Zustand hat immer noch Medienleckagen.

   Ursachenanalyse

   • A. Beschädigung oder Alterung der Dichtungen: Beschädigung oder Alterung von Dichtungen (z. B. O-Ring, Dichtung) kann dazu führen, dass das Pneumatikventil im geschlossenen Zustand immer noch Medienleckagen aufweist.
   • B, die Ventilkörperverbindungen sind locker oder schlecht versiegelt: Locker oder schlecht versiegelt Ventilkörperverbindungen können auch dazu führen, dass pneumatische Ventile im geschlossenen Zustand immer noch Medienlecks haben.
   • C. Leckage im Inneren des Aktoren: Ein Leckage des Zylinders oder Kolbens im Inneren des Aktoren beeinträchtigt die Dichtungsleistung des pneumatischen Ventils.

   Eliminationsmethoden

   • A. Beschädigte oder veraltete Dichtungen ersetzen, den Zustand der Dichtungen regelmäßig überprüfen, das Problem rechtzeitig erkennen und behandeln.
   • B. Die Ventilkörperverbindungen festziehen, um eine gute Dichtung zu gewährleisten.
   • C. Überprüfen Sie die Innenseite des Aktoren, wenn es zu Leckagen kommt, reparieren Sie sie oder ersetzen Sie die Teile rechtzeitig..
4. 4"Pneumatische Ventilpositionierungsfehler"

   Fehlverhalten: Pneumatisches Ventil kann die vorgegebene Schalterposition nicht erreichen.

   Ursachenanalyse

   • A. Ausfall oder unsachgemäße Einstellung des Positionierers: Der Positionierer ist ein wichtiger Bestandteil des Pneumatikventilsteuerungssystems.das Pneumatikventil erreicht nicht die vorgegebene Schaltposition.
   • B. Unzureichender oder unsachgemäß eingestellter Pneumatikantrieb:Ein unzureichender oder unsachgemäß eingestellter Pneumatikantrieb kann auch dazu führen, dass das Pneumatikventil die vorgegebene Schaltposition nicht erreicht..

   Methoden zur Fehlerbehebung

   • A. Überprüfen Sie, ob das Positioniergerät fehlerhaft oder falsch eingestellt ist, und ersetzen Sie es gegebenenfalls oder stellen Sie es neu ein. Kalibrieren Sie das Positioniergerät regelmäßig, um sicherzustellen, dass es in einem guten Arbeitszustand ist.
   • B. Überprüfen Sie, ob der Pneumatikantrieb nicht ausreichend oder nicht ordnungsgemäß eingestellt ist, und stellen Sie gegebenenfalls Teile ein oder ersetzen Sie sie.Regelmäßig überprüfen, ob der Zug des pneumatischen Aktoren die Konstruktionsanforderungen erfüllt.
5. 5Andere Fehler
   1. 5.1 Ventilwirkung Sprungstart

      Versagen: Beginn des Sprung-Phänomens der Ventilfunktion.

      Ursachenanalyse: Die Belastung kann zu groß sein, die Spezifikationen des Aktoren müssen erhöht werden.

      Abbauverfahren: Entsprechend der tatsächlichen Belastung werden die geeigneten Spezifikationen des Aktors ausgewählt, um sicherzustellen, dass er den Belastungsanforderungen entspricht.

   2. 5.2 Springen am Ende der Ventilwirkung

      Versagen: Sprungerscheinung am Ende der Ventilwirkung.

      Ursachenanalyse: Die Wirkung kann zu schnell sein, die Trägheitsenergie zu groß, die Notwendigkeit, das Drehzahlregelventil oder den externen Puffer zu erhöhen.

      Eliminationsmethoden: im pneumatischen System, um das Drehzahlregelventil oder die äußere Puffervorrichtung zu erhöhen, die Wirkgeschwindigkeit zu verringern, die Wirkung der Trägheitsenergie zu verringern.

   3. 5.3 Kein Signal zurück zum Signal

      Fehlerphänomen: kein Signal aus dem Signal zurück.

      Ursachenanalyse: Kurzschluss, Trennschluss, Notwendigkeit der Reparatur der Stromleitung oder des Austauschs des Mikroschalters.

      Heilmittel: Überprüfen Sie die Signalleitung, reparieren Sie den Kurzschluss oder den defekten Schaltkreis und ersetzen Sie gegebenenfalls den Mikroschalter.