Виды позиционеров для клапана (7 видео)

Для улучшения эксплуатационных качеств регулирующих клапанов они оснащаются мембранными исполнительными механизмами с позиционером и ручным дублером привода.

Позиционер (рис. IV.8) представляет собой устройство, предназначенное для перемещения штока строго пропорционально командному давлению путем использования обратной связи по положению штока. Таким путем исключается влияние сил трения, неуравновешенности плунжера, изменений эффективной площади мембраны с ходом плунжера и некоторых других факторов на положение плунжера, которое должно определяться только величиной командного давления воздуха. Действие указанных выше факторов приводит к рассогласованию между командным давлением воздуха и положением штока, которое в отдельных случаях может достигать 30% (диафрагмовые клапаны).

Видео:Регулирующий клапан с пневмоприводомСкачать

Позиционеры уменьшают гистерезис до 1,5 — 2% и менее и снижают запаздывание работы регулирующих клапанов. Применение позиционеров целесообразно в системах точного регулирования, при высоких давлениях среды, при работе регулирующих клапанов на вязких средах, пульпе, шламе, суспензиях и тому подобных средах. При условном ходе плунжера регулирующего клапана до 10 мм используется позиционер ПР-10, при ходе от 10 до 25 мм — позиционер ПР-10-25 (рис. IV.8). При условном ходе плунжера от 25 до 100 мм может быть использован позиционер ПР-10-100, снабженный рычажной передачей, благодаря которой может ступенчато изменяться передаточное отношение между ходом штока позиционера и ходом плунжера регулирующего клапана. Указанные позиционеры работают с использованием одного общего принципа — чувствительным элементом является мембранный узел, состоящий из двух мембран, имеющих неодинаковые эффективные площади: эффективная площадь нижней мембраны больше эффективной площади верхней. В связи с этим командное давление воздуха между мембранами создает усилие, направленное вниз. При перемещении в этом направлении мембранного узла сжимается пружина обратной связи, с увеличением усилия которой создается равновесное положение системы. Положение равновесия зависит от степени сжатия пружины, которое происходит с подъемом нижнего конца, связанного со штоком позиционера. Шток осуществляет обратную связь с регулирующим клапаном, упираясь в тарелку пневматического привода и перемещаясь с ней.

В позиционер подается сжатый воздух под давлением 0,2 — 1,0 кгс см2 от регулятора или устройства дистанционного управления и сжатый воздух под давлением 2 ± 0,5 кгс см2 для питания пневматического мембранного привода регулирующего клапана. Для управления используется пилотное устройство в виде клапана с двумя противоположно направленными седлами, через одно из которых воздух проходит в привод регулирующего клапана, через другое — в атмосферу. Положение пилотного клапана зависит от положения мембранного узла позиционера, которое, в свою очередь, зависит от величины командного давления воздуха и положения привода регулирующего клапана (положения плунжера). Седло пилотного клапана обычно имеет диаметр около 3 мм, ход клапана 0,15 — 0,20 мм. При достижении требуемого положения плунжера регулирующего клапана, определяемого командным давлением (положение штока позиционера), перекрывается подача сжатого воздуха в его пневмопривод и перемещение плунжера прекращается.

Что такое электропневматический позиционер?

Используя пневматические системы и для управления различными пневматическими устройствами, помимо пневмопреобразователей, не обойтись без электропневматических позиционеров.

Видео:Типы регулирующих клапановСкачать

Позиционеры – это специальные устройства, предназначенные для уменьшения или полного снятия рассогласования хода, а также повышения быстродействия и отклика пневматических мембранных и поршневых исполнительных механизмов путем включения обратной связи по положению выходного штока исполнительных механизмов.

Другими словами, позиционеры являются регуляторами в системе контроля, которые обеспечивают заданную координацию положения пневматического исполнительного механизма поступательного или поворотного действия (так называемая, регулируемая величина) и командного сигнала (задающая величина).

Читайте также: Когда регулируют клапана ваз 21099 инжектор

Как и любой другой регулятор, электропневматический позиционер имеет свой объект регулирования, задание, параметр, сигнал действующего рассогласования и выходной сигнал управления. При этом, в качестве объекта управления может выступать любой исполнительный механизм – пневмодвигатель вращательного и поступательного действия, пневмоприводы, пневмоцилиндры, а также регулирующие клапана. Объект управления – это то, ради чего задумывалась пневматическая система.

Параметр – применительно к позиционерам – положение штока клапана, положение пневмоцилиндра и т.д.

Видео:Как это работает: электропневматический позиционер SP400/500Скачать

Заданием является управляющий сигнал от блока управления пневмосистемой или регулятора.

Сигнал действующего рассогласования – это разница между управляющим сигналом и, например, действительным положением штока клапана.

Выходной сигнал управления — это давление сжатого воздуха, которое поступает в рабочую полость исполнительного механизма и изменяет усилие тарированной пружины.

Таким образом, изменяя выходное давление или усилие тарированной пружины, позиционер обеспечивает соответствие положения штока клапана и управляющего сигнала, компенсируя, при этом, усилия, оказывающие воздействие на подвижную систему клапана. Такими усилиями могут быть: статическое и динамическое воздействие регулируемой среды, либо трение в подвижных соединениях.

Стоит отметить, что в некоторых моделях электропневматических приборов конструктивно объединены функции позиционеров и преобразователей, при этом, обратная связь по положению штока или другого рабочего органа механизма, осуществляется при помощи линейно перемещающихся штоков, рычагов, либо эксцентрикового ролика для поворотных механизмов.

Видео:Обзор пневматических позиционеров CamozziСкачать

Современные цифровые интеллектуальные позиционеры, помимо своей основной задачи – регулирования положения штока клапана, могут выполнять огромное количество дополнительных функций, таких, как: обзор параметров состояния клапана, его автоматическая настройка и диагностика, а также, конфигурирование, моделирование, архивирование данных, получаемых в процессе работы. Однако, не всегда такие возможности позиционера востребованы, поэтому, прежде чем приобретать позиционер с множеством функций, подумайте, может быть для тех процессов, которые Вам необходимо запустить будет достаточно аналогового позиционера или обычного пневмопреобразователя?

На практике, используются, конечно, обычные пневматические и электропневматические позиционеры моделей ПП, ЭПП, ППМ-200, ЭПП-300. Именно они нашли наибольшее распространение на просторах России и стран СНГ.

— Пневматический позиционер ПП – может быть изготовлен как для одностороннего, так и для двустороннего действия. Это самый простой, однако, один из самых надежных позиционеров.

— Позиционер приводных механизмов ППМ-200 – позиционер изготавливается в соответствии с требованиями ПБ 09-540-03, может применяться как для поступательного, так и для поворотного рабочего хода.

Видео:⚡ Отсечной и регулирующий клапаны. Часть 1. Для чего нужны и как работают.Скачать

— Электропневматический позиционер ЭПП и ЭПП-Ex – могут работать с барьером искрозащиты во взрывоопансых зонах. Имеют уровень взрывозащиты «особовзрывобезопасный».

— Электропневматический позиционер ЭПП-300 – прибор имеет встроенный HART-модем и может соединяться с управляющим устройством (ПК) по аналоговому или цифровому каналу.

Пневматический позиционер ППМ-200

Современные цифровые электропневматические позиционеры используются, также, для управления регулирующими поворотными или линейными клапанами. Принцип действия позиционера, в данном случае, состоит в установке регулирующего органа (штока) в положение, которое соответствует электрическому входному управляющему сигналу. Причем дополнительные функциональные входы могут быть использованы для установки клапана в безопасное положение или его блокировки.

Видео:Как это работает: регулирующий клапан SpiraTrolСкачать

Интеллектуальный позиционер Siemens SITRANS VP

Таким образом, можно сделать вывод о том, что пневматические и электропневматические позиционеры существенно дополняют возможности различных регуляторов давления с пневмоприводом. Позиционеры позволяют исключить гистерезис пневмосистемы (запаздывание отклика привода на команду управляющего блока), увеличить быстродействие и точность поддержания необходимых параметров, обеспечить надежность закрытия клапана при больших перепадах давления и тем самым герметизировать систему.