Beth yw'r tri math o falfiau?

Pan fydd peirianwyr a thechnegwyr yn chwilio am "beth yw'r tri math o falfiau," maen nhw'n aml yn synnu i ddarganfod nad oes un ateb cyffredinol. Mae'r gwir yn fwy cynnil na rhestr syml o dri chategori. Mae dosbarthiad falfiau'n dibynnu'n llwyr ar y cyd-destun gweithredol, p'un a ydych chi'n gweithio gyda systemau pŵer hydrolig, pibellau prosesau diwydiannol, neu integreiddio actuator mecanyddol.

Nid byg mewn terminoleg peirianneg yw'r cymhlethdod hwn - mae'n nodwedd. Mae gwahanol ddisgyblaethau diwydiannol wedi datblygu eu fframweithiau dosbarthu eu hunain oherwydd eu bod yn blaenoriaethu gwahanol nodweddion falf. Mae dylunydd system hydrolig yn canolbwyntio ar swyddogaethau rheoli, tra bod peiriannydd peiriannau proses yn gofalu am ddyletswydd gwasanaeth, ac mae angen i dechnegydd cynnal a chadw ddeall mathau o gynnig mecanyddol ar gyfer dewis actuator a chynllunio gofodol.

Yn y canllaw cynhwysfawr hwn, byddwn yn archwilio'r tri fframwaith dosbarthu mwyaf awdurdodol sy'n diffinio mathau o falfiau ar draws gwahanol gyd-destunau peirianneg. Mae pob fframwaith yn cynrychioli ateb dilys i'r cwestiwn "tri math", wedi'i gefnogi gan safonau'r diwydiant a gofynion cymhwyso'r byd go iawn.

Fframwaith Un: Dosbarthiad Swyddogaethol mewn Systemau Pŵer Hylif

Mewn systemau hydrolig a niwmatig, mae falfiau'n gweithredu fel ysgutorion rhesymegol cylchedau trosglwyddo pŵer. Mae'r tri math falf sylfaenol yn y fframwaith hwn yn seiliedig ar swyddogaeth reoli: falfiau rheoli cyfeiriadol, falfiau rheoli pwysau, a falfiau rheoli llif. Mae'r dosbarthiad hwn yn dominyddu peirianneg awtomeiddio ac fe'i cydnabyddir yn benodol yn safonau ISO 1219 (symbolau pŵer hylif) a NFPA T3.10.19.

Falfiau Rheoli Cyfeiriadol

Mae falfiau rheoli cyfeiriadol (DCVs) yn sefydlu sylfaen resymegol unrhyw system pŵer hylif. Eu prif swyddogaeth yw llwybro, dargyfeirio, neu rwystro llwybrau llif hylif o fewn cylched, a thrwy hynny bennu cyfeiriad mudiant actuators fel silindrau hydrolig (ymestyn, tynnu'n ôl, neu ddal) neu moduron hydrolig (clocwedd, gwrthglocwedd, neu stopio).

Mae pensaernïaeth fewnol DCVs yn perthyn i ddwy brif athroniaeth ddylunio: falfiau sbŵl a falfiau poppet. Mae falfiau sbwlio yn cynnwys elfen silindrog wedi'i pheiriannu'n fanwl (y sbŵl) gyda thiroedd a rhigolau sy'n llithro o fewn turio cyfatebol. Wrth i'r sbŵl symud yn echelinol, mae'n gorchuddio neu'n datgelu porthladdoedd yn y corff falf, gan ailgyfeirio llwybrau hylif. Mae'r dyluniad hwn yn rhagori ar weithredu rhesymeg newid gymhleth - gall un corff falf gyflawni ffurfweddiadau 4-ffordd 3-safle neu 5-ffordd 2-leoliad. Fodd bynnag, mae gan falfiau sbwlio nodwedd gorfforol gynhenid ​​o'r enw selio clirio. Er mwyn caniatáu symudiad llithro llyfn, rhaid cael cliriad rheiddiol o sawl micromedr rhwng y sbŵl a'r turio. Mae hyn yn creu gollyngiadau mewnol na ellir eu hosgoi (ffordd osgoi sbwlio) o dan bwysau, gan wneud falfiau sbwlio yn anaddas ar gyfer dal llwyth hirdymor heb falfiau gwirio ategol.

Mae falfiau poppet, mewn cyferbyniad, yn defnyddio elfen cau symudol (côn, pêl, neu ddisg) sy'n pwyso yn erbyn sedd yn berpendicwlar i lifo. Mae hyn yn creu sêl cyswllt neu sêl wyneb. Pan fydd ar gau, mae pwysau'r system mewn gwirionedd yn helpu i wasgu'r elfen yn dynnach yn erbyn y sedd, gan sicrhau selio gollyngiadau cadarnhaol, bron yn sero. Mae hyn yn gwneud falfiau poppet yn ddelfrydol ar gyfer dal llwyth, toriad diogelwch, a chymwysiadau ynysu pwysedd uchel. Mae'r strôc yn nodweddiadol fyr, gan arwain at amseroedd ymateb hynod gyflym, ac mae'r weithred agoriadol yn darparu effaith hunan-lanhau sy'n rhoi goddefgarwch halogiad uwch i ddyluniadau poppet o gymharu â sbwliau.

Mae manyleb DCVs yn dilyn system nodiant safonol yn seiliedig ar "ffyrdd" (nifer y porthladdoedd hylif) a "safleoedd" (nifer y cyflyrau sbwlio sefydlog). Mae gan falf 4-ffordd 3-sefyllfa (4/3), er enghraifft, bedwar porthladd - pwysedd (P), tanc (T), a dau borthladd gwaith (A, B) - a thri safle sefydlog. Mae cyflwr canol falfiau 3 safle yn hanfodol ar gyfer ymddygiad system. Mae canolfan gaeedig math O yn blocio'r holl borthladdoedd, gan gloi actiwadyddion yn eu lle ond gan achosi cronni pwysedd pwmp. Mae canolfan arnofio math H yn cysylltu A, B, a T wrth rwystro P, gan ganiatáu i'r actuator arnofio'n rhydd. Mae canolfan tandem math Y yn cysylltu P a T wrth rwystro A a B, dadlwytho'r pwmp i'r tanc a lleihau'r gwres a gynhyrchir wrth gynnal clo actuator.

Falfiau Rheoli Pwysau

Mewn ffiseg hydrolig, mae pwysedd yn hafal i rym fesul uned arwynebedd ($$P = F/A$$). Felly, mae rheoli pwysau system yn ei hanfod yn rheoli grym allbwn actuator. Mae falfiau rheoli pwysau yn cyfyngu ar bwysau system uchaf neu'n rheoleiddio pwysau cylched lleol i gynnal amodau gweithredu diogel a chyflawni amcanion rheoli grym.

Mae'r falf rhyddhad yn gonglfaen diogelwch - falf sydd wedi'i chau fel arfer sy'n gysylltiedig â'r system. Pan fydd pwysedd y system yn fwy na'r trothwy grym a osodwyd yn y gwanwyn, mae'r falf yn agor ac yn dargyfeirio hylif gormodol yn ôl i'r tanc, gan gyfyngu ar bwysau system uchaf. Mae hyn yn atal methiant trychinebus pibellau, morloi ac actiwadyddion o dan amodau gorlwytho. Mae falfiau rhyddhad a weithredir yn uniongyrchol yn ymateb yn gyflym ond yn arddangos gwrthwneud pwysau sylweddol (y gwahaniaeth rhwng pwysau cracio a phwysedd llif llawn). Mae falfiau rhyddhad a weithredir gan beilotiaid yn defnyddio falf peilot bach i reoli agoriad y prif sbwlio, gan ddarparu cromlin nodweddiadol llif pwysedd mwy gwastad sy'n cynnal pwysau system mwy sefydlog ar draws ystodau llif eang. Mae cynlluniau peilot hefyd yn hwyluso swyddogaethau addasu pwysau o bell a dadlwytho system.

Mae falfiau lleihau pwysau yn gweithredu ar egwyddor sylfaenol wahanol er gwaethaf tebygrwydd gweledol. Mae'r rhain fel arfer yn falfiau agored wedi'u gosod mewn cyfres o fewn cylched. Maent yn sbarduno llif i leihau pwysau allfa ac yn defnyddio adborth pwysau allfa i gynnal pwysau gostyngol cyson waeth beth fo'r amrywiadau ym mhwysedd y fewnfa. Mae hyn yn hanfodol pan fydd yn rhaid i un ffynhonnell hydrolig wasanaethu cylchedau lluosog â gofynion pwysau gwahanol - er enghraifft, prif system sy'n gofyn am 20 MPa (2900 psi) ar gyfer grym silindr tra mai dim ond 5 MPa (725 psi) sydd ei angen ar gylched clampio ategol.

Mae falfiau dilyniant yn rheoli trefn y gweithrediadau trwy aros ar gau nes bod pwysedd y fewnfa yn cyrraedd pwynt penodol, yna'n agor yn awtomatig i ganiatáu llif i gylchedau i lawr yr afon. Yn wahanol i falfiau rhyddhad sy'n gollwng hylif i danc, mae falfiau dilyniant yn llifo allfa uniongyrchol i gylchedau gweithio ac felly fel arfer mae angen cysylltiad draen allanol i drin gollyngiadau siambr reoli heb halogi signal y porthladd gwaith.

Mae falfiau gwrthbwyso yn hanfodol ar gyfer systemau codi a symud fertigol. Wedi'u gosod yn llinell ddychwelyd silindr, cânt eu gosod i bwysau ychydig yn uwch na'r hyn y mae'r llwyth yn ei greu trwy ddisgyrchiant. Drwy gynhyrchu backpressure, maent yn atal rhydd rhag llwyth o dan rym disgyrchiant, gan sicrhau disgyniad llyfn a reolir. Mae falfiau gwrthbwyso modern yn integreiddio falf wirio sy'n caniatáu llif gwrthdroi am ddim ar gyfer gweithrediadau codi.

Falfiau Rheoli Llif

Mae falfiau rheoli llif yn rheoleiddio cyfaint hylif fesul uned amser trwy'r falf, a thrwy hynny reoli cyflymder actuator (cyflymder ymestyn / tynnu'n ôl silindr neu gyflymder cylchdroi modur). Yr hafaliad llif sylfaenol trwy orifice yw$$Q = C_d A \\ sqrt{2\\ Delta P/\\ rho}$$, lle mae Q yn gyfradd llif, mae A yn arwynebedd orifice, ac mae ΔP yn wahaniaeth pwysau ar draws yr orifice.

Y rheolaeth llif symlaf yw falf nodwydd, wedi'i ddosbarthu fel un nad yw'n cael ei ddigolledu. O'r hafaliad uchod, mae llif Q yn dibynnu nid yn unig ar arwynebedd agor A ond hefyd ar wraidd sgwâr gwahaniaeth pwysau ΔP. Os yw'r llwyth yn amrywio, mae ΔP yn amrywio, gan achosi ansefydlogrwydd cyflymder. Er mwyn datrys y broblem sylfaenol hon, mae falfiau rheoli llif sy'n cael eu digolledu gan bwysau yn ymgorffori falf lleihau pwysau cyson-gwahaniaethol mewnol (y digolledwr) mewn cyfres gyda'r tarddiad gwefreiddiol. Mae'r digolledwr hwn yn addasu ei agoriad ei hun yn awtomatig yn seiliedig ar bwysau llwyth i gynnal ΔP cyson ar draws y prif swyddfa. Gyda ΔP wedi'i ddal yn gyson, mae llif Q yn dod yn swyddogaeth o agor ardal A yn unig, gan gyflawni rheolaeth cyflymder cyson sy'n annibynnol ar lwyth.

Mae lleoliad cylched falfiau rheoli llif yn diffinio'r dull rheoli cyflymder. Mae rheolaeth mesurydd i mewn yn gosod y falf rheoli llif i mewn i'r actuator. Mae hyn yn addas ar gyfer cymwysiadau â llwythi gwrthiannol cyson ond ni all greu pwysau cefn - wrth wynebu llwythi sy'n gor-redeg fel mudiant sy'n cael ei yrru gan ddisgyrchiant, bydd yr actiwadydd yn rhedeg i ffwrdd. Mae rheolaeth mesurydd-allan yn gosod y falf rheoli llif sy'n gadael yr actuator. Trwy adeiladu pwysedd cefn ar yr ochr ddychwelyd, mae hyn yn creu cefnogaeth hydrolig fwy anhyblyg sy'n atal rhedeg rhag rhedeg i ffwrdd yn effeithiol ac yn darparu llyfnder symud uwch. Fodd bynnag, gall y backpressure achosi dwysáu pwysau yn y siambr fewnfa, sy'n gofyn am wirio graddiad pwysau yn ofalus yn ystod y dyluniad.

Fframwaith Dau: Dosbarthiad Dyletswydd Gwasanaeth mewn Pibellau Proses

Pan symudwn y cyd-destun o gylchedau pŵer hylif i weithfeydd prosesau diwydiannol - sy'n cwmpasu olew a nwy, prosesu cemegol, trin dŵr, a chynhyrchu pŵer - mae'r tri math o falfiau yn cael eu dosbarthu yn ôl eu dyletswydd gwasanaeth yn y system bibellau. Mae'r fframwaith hwn yn cydnabod falfiau ynysu, falfiau rheoleiddio, a falfiau nad ydynt yn dychwelyd fel y drindod sylfaenol. Mae'r dosbarthiad hwn yn dominyddu datblygiad P&ID (Diagram Pibellau ac Offeryniaeth) ac fe'i hadlewyrchir mewn safonau pibellau fel ASME B31.3 ac API 600.

Falfiau Ynysu

Mae falfiau ynysu (a elwir hefyd yn falfiau bloc neu falfiau cau) wedi'u cynllunio i ganiatáu naill ai llif llawn neu rwystr llwyr. Maent yn gweithredu mewn safleoedd cwbl agored neu gaeedig ac ni ddylid byth eu defnyddio ar gyfer gwasanaeth sbardun. Mae gweithrediad hirfaith mewn safleoedd rhannol agored yn achosi hylif cyflymder uchel i erydu arwynebau selio trwy ffenomen o'r enw darlunio gwifren, gan ddinistrio perfformiad selio ac arwain at ollyngiadau trychinebus.

Mae falfiau giât yn cynrychioli'r dyluniad cau llinellol clasurol. Mae disg siâp lletem yn symud yn berpendicwlar i gyfeiriad y llif i dorri'r llif. Pan fydd yn gwbl agored, mae'r llwybr llif yn ffurfio cwndid syth drwodd gyda'r gostyngiad pwysau lleiaf posibl, gan wneud falfiau giât yn ddelfrydol ar gyfer gwasanaethau lle mae ymwrthedd isel yn hollbwysig. Daw falfiau giât mewn dwy ffurfweddiad coesyn gyda nodweddion gweithredol gwahanol. Mae gan falfiau giât coesyn sy'n codi (OS&Y - Outside Screw and Yoke) edafedd allanol sy'n achosi i'r coesyn godi pan fydd yr olwyn law yn troi. Mae hyn yn rhoi arwydd o leoliad gweledol - mae coes estynedig yn golygu agored - ac yn cadw edafedd allan o gysylltiad â chyfryngau proses, gan atal cyrydiad. Mae'r rhain yn safonol mewn systemau amddiffyn rhag tân a llinellau proses hanfodol lle mae gwelededd safle yn hanfodol i ddiogelwch. Mae falfiau giât coesyn nad ydynt yn codi (NRS) â'r coesyn yn cylchdroi ond nid yn trosi'n fertigol, gyda'r edafedd cnau mewnol wedi'u hadeiladu i mewn i'r lletem. Mae'r dyluniad hwn yn lleihau gofynion gofod fertigol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer piblinellau claddedig neu fannau cyfyngedig, ond nid oes ganddo arwydd safle sythweledol ac mae'n amlygu edafedd i gyrydiad cyfryngau.

Mae falfiau giât angen gweithrediad aml-dro, sy'n golygu agor a chau araf. Er bod hyn yn atal morthwyl dŵr, mae'n eu gwneud yn anaddas ar gyfer cau brys. Mae'r arwynebau selio hefyd yn agored i gallio (weldio oer o arwynebau metel o dan bwysau a ffrithiant).

Mae falfiau pêl yn cynrychioli'r safon fodern ar gyfer cau cylchdro. Mae sffêr â thyllu trwodd yn gweithredu fel yr elfen cau. Mae cylchdroi 90 gradd yn cyflawni gweithrediad llawn agored neu gaeedig llawn gyda chyflymder ac effeithlonrwydd. Mae gan falfiau pêl porthladd llawn ddiamedrau sy'n cyfateb i'r bibell, gan arwain at wrthwynebiad llif dibwys. Mae'r mecanwaith selio yn wahanol yn sylfaenol rhwng dyluniadau pêl arnofiol a chynlluniau wedi'u gosod ar driniwn. Mewn falfiau pêl fel y bo'r angen, dim ond y seddi a'r "flotiau" o fewn y corff sy'n cefnogi'r bêl. Mae pwysau cyfryngau yn gwthio'r bêl yn erbyn y sedd i lawr yr afon, gan greu selio tynn. Mae'r dyluniad hwn yn gweithio ar gyfer pwysedd isel i ganolig a diamedrau bach, ond mewn cymwysiadau tyllu mawr pwysedd uchel, mae torque gweithredu yn dod yn enfawr ac mae seddi'n dadffurfio dan straen. Mae falfiau pêl wedi'u gosod ar drynnion yn gosod y bêl yn fecanyddol rhwng trunions uchaf ac isaf, gan atal symudiad pêl. Mae pwysau cyfryngau yn gwthio seddi wedi'u llwytho â sbring tuag at y bêl i'w selio. Mae'r dyluniad hwn yn lleihau'r trorym gweithredu yn ddramatig ac yn galluogi ymarferoldeb bloc dwbl a gwaedu (DBB), gan ei wneud yn ddewis API 6D ar gyfer trosglwyddo piblinellau a chymwysiadau pwysedd uchel.

Falfiau Rheoleiddio

Mae falfiau rheoleiddio (a elwir hefyd yn falfiau rheoli neu falfiau sbardun) wedi'u cynllunio i fodiwleiddio ymwrthedd llif a thrwy hynny reoli cyfradd llif, pwysedd neu dymheredd. Yn wahanol i falfiau ynysu, rhaid iddynt wrthsefyll cyflymder uchel, cynnwrf, a cavitation neu fflachio sy'n digwydd yn ystod agoriad rhannol. Nid ydynt byth yn agor ac yn cau yn unig - maent yn byw yn y parth sbardun.

Mae falfiau globe yn gosod y meincnod ar gyfer rheoli manwl gywirdeb. Mae disg siâp plwg yn symud ar hyd llinell ganol y llif. Mae'r llwybr llif mewnol yn ffurfio siâp S, gan orfodi hylif trwy newidiadau cyfeiriadol sydyn. Mae'r llwybr troellog hwn yn gwasgaru symiau enfawr o egni hylifol, gan alluogi modiwleiddio llif mân. Trwy newid cyfuchlin disg (llinol, canran gyfartal, agoriad cyflym), gall peirianwyr ddiffinio nodwedd llif cynhenid ​​​​y falf. Mae nodweddion canran cyfartal yn fwyaf cyffredin mewn rheoli prosesau oherwydd eu bod yn gwneud iawn am newidiadau gostyngiad pwysau system aflinol, gan gynnal enillion dolen reoli gymharol gyson ar draws yr ystod strôc lawn. Mae falfiau globe yn cynnig trachywiredd throtlo rhagorol a diffoddiad tynn (disg a mate sedd mewn cyswllt cyfochrog), ond mae ymwrthedd llif uchel yn creu colled pwysau sylweddol.

Mae falfiau glöyn byw yn defnyddio disg sy'n cylchdroi o fewn y llif llif i reoli llif. Mae falfiau glöyn byw consentrig traddodiadol yn gwasanaethu systemau dŵr pwysedd isel syml, ond mae falfiau glöyn byw ecsentrig wedi mynd i mewn i'r arena rheoli perfformiad uchel. Mae gan ddyluniadau gwrthbwyso dwbl yr echelin coesyn wedi'i gwrthbwyso o ganol y ddisg a llinell ganol y bibell. Mae'r effaith cam hon yn achosi i'r disg godi'n gyflym o'r sedd wrth agor, gan leihau ffrithiant a thraul. Mae dyluniadau gwrthbwyso triphlyg yn ychwanegu trydydd gwrthbwyso onglog rhwng echel côn y sedd a llinell ganol y bibell. Mae hyn yn cyflawni gwir weithrediad "di-ffrithiant", gan ganiatáu selio caled metel-i-fetel sy'n cyrraedd gollyngiadau sero swigen-dynn ac sy'n gwrthsefyll tymheredd a phwysau eithafol. Mae falfiau glöyn byw wedi'u heistedd metel triphlyg yn dominyddu cymwysiadau stêm a hydrocarbon gwasanaeth difrifol.

Mae ffiseg maint falf yn gofyn am ddewis yn seiliedig ar gyfrifiad. Cyfernod llif ($$C_v$$) yn diffinio'r galwyni y funud o ddŵr 60 ° F sy'n llifo trwy'r falf ar ostyngiad pwysedd 1 psi. Mae'n gweithredu fel y metrig cyffredinol o gapasiti falf. Y fformiwla maint$$C_v = Q\\ sqrt{SG/\\ Delta P}$$yn ymwneud â chyfradd llif Q, disgyrchiant penodol SG, a gostyngiad pwysau ΔP.

Mae deall fflachio a cheudod yn hanfodol i wasanaeth hylif difrifol. Wrth i hylif gyflymu trwy vena contracta y falf (lleiafswm arwynebedd), mae cyflymder brigau a gwasgedd yn cyrraedd ei bwynt isaf. I lawr yr afon, mae pwysau'n adennill yn rhannol. Mae fflachio'n digwydd pan na all pwysedd contracta ôl-vena adennill uwchlaw pwysedd anwedd yr hylif - mae'r hylif yn anweddu'n barhaol i lif dau gam, ac mae cymysgedd hylif anwedd-cyflymder uchel yn achosi difrod erydol difrifol. Mae cavitation yn digwydd pan fydd pwysedd vena contracta yn disgyn o dan bwysau anwedd (gan ffurfio swigod), ond mae pwysedd i lawr yr afon yn adennill uwchlaw pwysedd anwedd. Mae'r swigod yn ymchwyddo, gan gynhyrchu micro-jetiau lleoledig eithafol a thonnau sioc sy'n achosi sŵn trychinebus, dirgryniad, a thyllu deunyddiau. Y ffactor adennill pwysau ($$F_L$$) yn nodweddu ymwrthedd cavitation falf. Fel arfer mae gan falfiau globe uchel$$F_L$$gwerthoedd (adferiad isel), gan ddarparu ymwrthedd cavitation uwch o'i gymharu â falfiau pêl a glöyn byw (isel$$F_L$$, adferiad uchel).

Falfiau nad ydynt yn Dychwelyd

Mae falfiau gwirio (falfiau nad ydynt yn dychwelyd) yn ddyfeisiau hunanweithredol sy'n agor gyda llif ymlaen ac yn cau gyda llif gwrthdro. Maent yn bennaf yn amddiffyn pympiau rhag difrod cylchdro gwrthdro ac yn atal draenio system. Yn wahanol i fathau eraill o falfiau, maent yn gweithredu heb signalau rheoli allanol - mae momentwm hylif a disgyrchiant yn darparu'r grym actio.

Mae gan falfiau gwirio swing ddisg sy'n cylchdroi o amgylch pin colfach. Maent yn cynnig ymwrthedd llif isel ond maent yn dueddol o sgwrsio â disgiau mewn amodau llif isel neu pulsating. Mewn cymwysiadau sy'n gwrthdroi llif cyflym, gall gwiriadau siglen gynhyrchu morthwyl dŵr dinistriol wrth i'r disg gau. Mae gan falfiau gwirio lifft ddisg sy'n symud yn fertigol, sy'n debyg o ran adeiladwaith i falfiau glôb. Maent yn darparu selio tynn ac yn gwrthsefyll pwysedd uchel, ond yn dangos ymwrthedd llif uchel a thueddiad i rwystr gan falurion. Mae falfiau gwirio disg gogwyddo yn cynrychioli'r ateb premiwm ar gyfer gorsafoedd pwmpio mawr (rheoli llifogydd, cyflenwad dŵr). Mae echelin colyn y ddisg yn eistedd ger yr wyneb eistedd, gan greu strwythur ffoil aer cytbwys. Mae strôc fer yn galluogi cau hynod gyflym gyda chamau clustogi, gan leihau pigau pwysedd morthwyl dŵr yn ddramatig.

Fframwaith Tri: Dosbarthiad Cynnig Mecanyddol ar gyfer Integreiddio Actiwatoriaid

Mae'r trydydd fframwaith dosbarthu mawr yn categoreiddio falfiau yn ôl trywydd symudiad corfforol eu helfen cau. Mae'r persbectif hwn yn hanfodol ar gyfer dewis actiwadyddion (niwmatig, trydan, hydrolig), cynllunio gosodiad gofodol, a datblygu strategaeth cynnal a chadw. Y tri math yw falfiau symud llinellol, falfiau mudiant cylchdro, a falfiau hunan-actuated.

Falfiau Cynnig Llinol

Mae gan falfiau mudiant llinellol elfennau cau sy'n symud mewn llinell syth, naill ai'n berpendicwlar neu'n gyfochrog â chyfeiriad y llif. Mae enghreifftiau cynrychioliadol yn cynnwys falfiau giât, falfiau glôb, falfiau diaffram, a falfiau pinsio. Mae mudiant llinol fel arfer yn trosi trorym cylchdro yn wthiad llinellol enfawr trwy goesau edafeddog, gan ddarparu grym selio rhagorol (straen seddi uned uchel). Mae'r ymateb syfrdanol yn tueddu i fod yn fwy llinol, sy'n addas ar gyfer cymwysiadau rheoli manwl iawn. Fodd bynnag, mae hyd strôc fel arfer yn hir, gan arwain at uchder falfiau uchel (gofynion uchdwr sylweddol).

Mae falfiau diaffram a falfiau pinsio yn haeddu sylw arbennig o fewn dyluniadau falf llinol oherwydd eu nodwedd "ynysu cyfryngau" unigryw. Mae'r falfiau hyn yn cau'r llif trwy gywasgu diaffram hyblyg neu lewys elastomeric, gan ynysu'r mecanwaith gweithredu yn llwyr o'r cyfryngau proses. Mae hyn yn darparu manteision hanfodol mewn cymwysiadau glanweithiol (fferyllol, bwyd a diod) lle mae atal halogiad yn hollbwysig, ac mewn cymwysiadau slyri (cloddio, dŵr gwastraff) lle byddai gronynnau sgraffiniol yn dinistrio cydrannau trim metel yn gyflym. Daw'r dewis deunydd llengig neu lewys (PTFE, EPDM, rwber naturiol) yn brif ystyriaeth cydnawsedd yn hytrach na meteleg corff.

Falfiau Cynnig Rotari

Mae gan falfiau mudiant cylchdro elfennau cau sy'n cylchdroi o amgylch echelin, fel arfer 90 gradd i gyflawni strôc lawn. Mae enghreifftiau cynrychioliadol yn cynnwys falfiau pêl, falfiau glöyn byw, a falfiau plwg. Mae'r dyluniadau hyn yn cynnig strwythur cryno, pwysau ysgafn, a gweithrediad cyflym. Maent yn rhagori mewn gosodiadau a chymwysiadau gofod-gyfyngedig sydd angen eu gweithredu'n gyflym. Mae profion ardystio diogelwch tân fesul API 607 ​​neu API 6FA yn gyffredin ar gyfer falfiau cylchdro mewn gwasanaeth hydrocarbon, gan wirio bod selio copi wrth gefn metel-i-fetel yn ymgysylltu os bydd seddi meddal yn llosgi i ffwrdd yn ystod digwyddiad tân.

Nid yw proffil torque falfiau cylchdro yn gyson ar draws strôc. Mae trorym brig yn digwydd yn ystod egwyl i agor (goresgyn ffrithiant statig a gwahaniaeth pwysau) ac ar ddiwedd cau (cywasgu seddi i seddi terfynol). Mae torque strôc canol yn bennaf yn trorym hylif deinamig. Rhaid i faint actiwadyddion fod yn seiliedig ar y trorym uchaf gyda ffactorau diogelwch priodol, fel arfer 1.25 i 1.50 ar gyfer gwasanaeth arferol a hyd at 2.00 ar gyfer ceisiadau cau brys. Mae actiwadyddion niwmatig ar gyfer falfiau cylchdro fel arfer yn defnyddio mecanweithiau rac-a-phiniwn neu iau sgotch. Mae dyluniadau iau Albanaidd yn cynhyrchu cromlin allbwn torque siâp U sy'n cyd-fynd yn naturiol â'r pwyntiau trorym uchel sy'n nodweddiadol o falfiau pêl a glöyn byw, gan arwain at effeithlonrwydd uwch a chaniatáu maint actiwadydd llai.

Falfiau Hunan-Actuated

Nid oes angen unrhyw ffynhonnell pŵer allanol ar falfiau hunan-actuedig - trydan, niwmatig na hydrolig. Maent yn gweithredu o ynni yn unig o fewn y cyfryngau proses ei hun. Mae falfiau gwirio yn defnyddio egni cinetig hylif, mae falfiau rhyddhad a diogelwch yn defnyddio grym pwysau statig, ac mae rheolyddion pwysau hunan-weithredol yn defnyddio adborth cydbwysedd pwysau. Mae absenoldeb pŵer allanol yn gwneud y falfiau hyn yn y bôn yn methu'n ddiogel ar gyfer rhai cymwysiadau hanfodol.

Fodd bynnag, mae falfiau hunan-actuated yn arddangos nodweddion hysteresis a band marw oherwydd y cydbwysedd corfforol rhwng grym hylif a grym gwanwyn mecanyddol ynghyd â ffrithiant. Mae hysteresis yn golygu bod y pwysau agor a'r pwysau ailosod yn wahanol - mae'r falf yn "cofio" ei chyflwr blaenorol. Band marw yw'r ystod mewnbwn lle nad oes unrhyw newid allbwn yn digwydd. Mae band marw gormodol yn achosi ansefydlogrwydd rheoli, tra bod hysteresis priodol (fel y chwythu i lawr mewn falfiau rhyddhad - y gwahaniaeth rhwng pwysau gosod a phwysedd ailsefyll) yn angenrheidiol i atal clebran falf (beicio cyflym sy'n niweidio seddi ac yn creu osgiliadau pwysau peryglus). Mae safonau fel Adran 1 ASME Adran VIII (cod boeler a llestr pwysedd) yn gorfodi gofynion perfformiad penodol ar gyfer dyfeisiau diogelwch a rhyddhad hunan-ysgogol.

Dewis y Fframwaith Dosbarthu Cywir ar gyfer Eich Cais

Mae deall pa un o'r tri fframwaith hyn i'w gymhwyso yn dibynnu ar eich cyd-destun peirianneg penodol a'ch blaenoriaethau gwneud penderfyniadau. Os ydych chi'n dylunio cell weithgynhyrchu awtomataidd gyda silindrau hydrolig ac angen rhaglennu dilyniannau mudiant, mae'r dosbarthiad swyddogaeth pŵer hylif (cyfeiriadol, pwysedd, llif) yn darparu'r strwythur rhesymegol sydd ei angen arnoch. Bydd eich diagramau cylched yn defnyddio symbolau ISO 1219 sy'n cyfateb yn uniongyrchol i'r categorïau swyddogaethol hyn, a bydd eich dull datrys problemau yn canolbwyntio ar ba swyddogaeth reoli sydd wedi methu.

Os ydych chi'n gosod gwaith prosesu cemegol neu burfa ac yn datblygu P&IDs, mae'r dosbarthiad dyletswydd gwasanaeth (ynysu, rheoleiddio, peidio â dychwelyd) yn cyd-fynd â sut mae peirianwyr proses yn meddwl am reoli llif deunyddiau. Bydd eich dogfennau amserlen falf yn categoreiddio falfiau yn ôl dyletswydd gwasanaeth, a bydd eich manylebau deunydd (API 6D ar gyfer falfiau pêl piblinell, IEC 60534 ar gyfer falfiau rheoli, API 594 ar gyfer falfiau gwirio) yn dilyn y fframwaith hwn yn naturiol. Mae'r gwahaniaeth yn bwysig ar gyfer caffael - efallai y bydd gan falf bêl ar ddyletswydd ynysu ddeunydd trim gwahanol, dosbarth gollwng seddi, a maint actiwadydd na falf bêl dyletswydd throtling o'r un maint.

Os ydych chi'n dechnegydd cynnal a chadw mecanyddol sy'n cynllunio amnewid falf mewn ystafell offer gorlawn, neu os ydych chi'n dewis pecynnau gweithredu, mae'r dosbarthiad symudiad mecanyddol (llinol, cylchdro, hunan-ysgogol) yn gyrru'ch penderfyniadau ymarferol. Mae angen i chi wybod a oes gennych gliriad fertigol ar gyfer coesyn sy'n codi, a yw eich patrwm mowntio actuator presennol yn ffitio falfiau chwarter tro cylchdro, ac a allwch chi gael mynediad i'r falf yn ystod y llawdriniaeth. Mae'r dosbarthiad hwn hefyd yn effeithio ar eich strategaeth rhestr eiddo rhannau sbâr - mae gan goesynnau falf symud llinol a phacio wahanol batrymau gwisgo a gweithdrefnau ailosod o gymharu â Bearings a seddi falf cylchdro.

Y gwir amdani yw bod peirianwyr profiadol yn symud yn rhwydd rhwng y fframweithiau hyn yn dibynnu ar y cwestiwn sy'n cael ei ateb. Gellir disgrifio falf reoli mewn purfa ar yr un pryd fel falf rheoli llif (swyddogaeth pŵer hylif), falf rheoleiddio (dyletswydd gwasanaeth proses), a falf symud llinol (gweithredu mecanyddol). Mae pob disgrifiad yn gywir o fewn ei gyd-destun, ac mae pob un yn darparu gwybodaeth wahanol am wneud penderfyniadau. Yr hyn sy'n allweddol yw cydnabod nad tacsonomeg anhyblyg yw dosbarthiad falf ond yn hytrach set offer hyblyg o safbwyntiau.

Mae safonau falf modern yn aml yn pontio fframweithiau lluosog. Er enghraifft, mae IEC 60534 yn cwmpasu falfiau rheoli ac yn mynd i'r afael â gofynion swyddogaethol (nodweddion llif, amrediad) ac ystyriaethau mecanyddol (atlyniad actuator, dyluniad coesyn). Mae API 6D yn cwmpasu falfiau piblinellau ac yn pennu perfformiad dyletswydd gwasanaeth (dosbarthiadau ynysu a sbardun) tra hefyd yn manylu ar nodweddion mecanyddol (coesyn codi vs coesyn di-godi, gofynion mowntio trunnion). Mae'r integreiddio traws-fframwaith hwn yn adlewyrchu sut mae prosiectau peirianneg go iawn yn gofyn am ddealltwriaeth gyfannol yn hytrach na gwybodaeth gategoraidd ynysig.

Casgliad: Cyd-destun sy'n Pennu Dosbarthiad

Pan fydd rhywun yn gofyn "beth yw'r tri math o falfiau," mae'r ateb technegol gywir yn dechrau gyda chwestiwn: tri math yn ôl pa system ddosbarthu? Mae ateb y peiriannydd pŵer hylif - rheoli cyfeiriadol, rheoli pwysau, a rheoli llif - yn berffaith ddilys o fewn cyd-destunau awtomeiddio hydrolig a niwmatig. Mae ateb y peiriannydd proses - ynysu, rheoleiddio, a pheidio â dychwelyd - yn disgrifio dyletswyddau gwasanaeth pibellau diwydiannol yn gywir. Mae ateb y peiriannydd mecanyddol - mudiant llinol, mudiant cylchdro, a hunan-ysgogol - yn categoreiddio gweithrediad corfforol a rhyngwynebau actiwadydd yn gywir.

Nid yw'r lluosogrwydd hwn o atebion dilys yn fethiant safoni ond yn hytrach yn adlewyrchiad o ddyfnder ac ehangder peirianneg falf. Mae falfiau'n gweithredu ar groesffordd mecaneg hylif, gwyddor deunyddiau, dylunio mecanyddol, a theori rheoli. Mae disgyblaethau technegol gwahanol yn naturiol yn datblygu systemau dosbarthu sy'n cyd-fynd â'u dulliau datrys problemau a'u blaenoriaethau o ran gwneud penderfyniadau.

I beirianwyr sy'n gweithio ar draws disgyblaethau - megis y rhai sy'n dylunio systemau rheoli prosesau integredig neu'n rheoli rhaglenni dibynadwyedd asedau ar draws y ffatri - mae deall y tri fframwaith yn rhoi mantais strategol. Mae'n galluogi cyfathrebu effeithiol ag arbenigwyr o wahanol gefndiroedd, yn cefnogi penderfyniadau dewis offer mwy gwybodus, ac yn hwyluso dadansoddiad methiant mwy cynhwysfawr. Pan fydd falf yn methu, mae gofyn a fethodd yn ei swyddogaeth rheoli cyfeiriadol, mae ei ddyletswydd gwasanaeth ynysu, neu ei weithrediad mecanyddol yn datgelu gwahanol agweddau ar yr achos sylfaenol ac yn arwain gwahanol gamau cywiro.

Wrth i dechnoleg falf symud ymlaen gyda gosodwyr digidol, monitro diwifr, ac algorithmau cynnal a chadw rhagfynegol, mae'r fframweithiau dosbarthu sylfaenol hyn yn parhau i fod yn berthnasol. Mae falf smart gyda diagnosteg wedi'i fewnosod yn dal i gyflawni rôl swyddogaethol (rheoli pwysau), yn gwasanaethu dyletswydd proses (throtling), ac yn gweithredu trwy ddull cynnig mecanyddol (cylchdro). Mae'r haen cudd-wybodaeth ddigidol yn gwella perfformiad a dibynadwyedd ond nid yw'n disodli'r angen i ddeall y categorïau sylfaenol hyn. P'un a ydych chi'n pennu falfiau ar gyfer cyfleuster newydd, yn datrys problemau system sy'n methu, neu'n gwneud y gorau o offer sy'n bodoli eisoes, eglurder ynghylch pa fath o ddosbarthiad sy'n bwysig yn eich cyd-destun penodol chi yw'r cam cyntaf tuag at ragoriaeth peirianneg.