Prinsip Kerja Teknis - Katup Pneumatik dalam Perbedaan Tekanan & Koordinasi Bagian

1.Apa itu katup pneumatik?
Katup pneumatik adalah perangkat yang menggunakan udara terkompresi untuk menggerakkan (membuka, menutup, atau mengontrol aliran secara proporsional melalui) katup. Komponen utamanya meliputi badan katup, batang katup, trim (misalnya, bola, cakram, sumbat), segel, dan aktuator pneumatik. Udara terkompresi bekerja pada piston atau diafragma di dalam aktuator, menghasilkan gerakan linier atau putar untuk memposisikan elemen penutup. Karena keunggulannya dalam penggerak yang cepat, kemudahan otomatisasi, dan kinerja yang andal, katup pneumatik banyak digunakan dalam industri-industri penting seperti pengolahan bahan kimia, minyak & gas, pembangkit listrik, dan gas alam, di mana mereka memainkan peran penting dalam pengendalian proses yang kompleks.

2. Analisis Prinsip Kerja
Pengoperasian katup pneumatik dimulai pada unit persiapan udara (biasanya filter, regulator, dan kompresor), yang mengambil udara ambien, menghilangkan kotoran/kelembapan, dan menekannya menjadi udara terkompresi. Udara ini didistribusikan melalui perpipaan ke aktuator pneumatik (tipe diafragma untuk gerakan linier, tipe piston untuk aplikasi gaya/langkah tinggi).
Contoh: Ketika udara memasuki ruang aktuator diafragma, diafragma secara elastis berubah bentuk di bawah tekanan, memindahkan batang katup. Batang secara mekanis mentransfer gerakan ini untuk memposisikan trim (misalnya, sumbat, bola, atau cakram), sehingga membuka, menutup, atau memodulasi aliran melalui badan katup.

Katup Pneumatik Normal Terbuka (NO):

Keadaan default: Gaya pegas menahan elemen penutup (misalnya, sumbat) terbuka, memastikan aliran fluida yang tidak terputus.

Saat diaktifkan: Ketika sinyal kontrol (misalnya, katup solenoida memberi energi) menerapkan tekanan udara ke aktuator, piston/diafragma mengatasi gaya pegas, menggerakkan batang untuk memindahkan elemen penutup ke posisi tertutup dan mematikan aliran.

Katup Pneumatik Normal Tertutup (NC):

Keadaan default: Gaya pegas mempertahankan elemen penutup dalam posisi tertutup, memblokir aliran.

Saat diaktifkan: Tekanan udara yang diterapkan ke aktuator menekan pegas, menarik kembali batang untuk membuka elemen penutup dan memungkinkan aliran.

Prinsip pengoperasian aktuator pneumatik piston juga bergantung pada perbedaan tekanan udara di seluruh piston. Ketika udara bertekanan diterapkan ke satu sisi ruang piston, ia menghasilkan gaya linier untuk menggerakkan batang piston. Gerakan ini secara mekanis ditransmisikan melalui batang katup untuk memposisikan elemen penutup (misalnya, sumbat, bola, atau cakram). Aktuator piston memberikan keluaran dorong yang lebih tinggi daripada tipe diafragma, menjadikannya ideal untuk katup berlubang besar dan aplikasi bertekanan tinggi di mana diperlukan gaya penggerak yang lebih besar.

3. implementasi fungsi penyesuaian

Katup pneumatik tertentu menggabungkan kemampuan pengaturan aliran di luar kontrol on/off dasar. Hal ini dicapai melalui desain elemen penutup khusus seperti bola V-port atau sumbat putar eksentrik.

Operasi Bola V-port:
Rotasi bola mengubah area lubang berbentuk V antara bola dan dudukan. Saat bola berputar dari 0° hingga 90°:

Fase pembukaan: Sudut rotasi area aliran → Laju aliran meningkat

Fase penutupan: Area aliran (90° - sudut rotasi) → Laju aliran menurun

Mekanisme Kontrol:
Pengaturan yang tepat memerlukan:

Sistem penentuan posisi: Penentu posisi katup mengubah sinyal kontrol (4-20mA/pneumatik) menjadi modulasi tekanan udara yang tepat.

Respons aktuator: Tekanan udara yang dimodulasi menggerakkan aktuator untuk mencapai sudut rotasi target.

Karakterisasi aliran: Profil rekayasa V-port menyediakan karakteristik aliran linier/persentase yang sama.

Pemahaman yang menyeluruh tentang katup pneumatik prinsip pengoperasian dan karakteristik kinerja – termasuk penggerak cepat, kontrol aliran yang tepat, dan fungsionalitas fail-safe – memungkinkan para insinyur untuk:

Optimalkan parameter proses (misalnya, waktu respons, setpoint tekanan).

Tingkatkan efisiensi produksi melalui pengurangan waktu siklus.

Turunkan biaya operasional melalui konsumsi energi yang minimal dan waktu henti perawatan.

Pastikan stabilitas rantai produksi dengan penutupan yang andal dan kontrol kebocoran yang memenuhi produk standar.

> Wuhan Grat Control Valve CO.,LTD <