1. Que é unha válvula de bolboreta pneumática?
Unha válvula de bolboreta pneumática é unha válvula de cuarto de volta que se usa para regular ou illar o fluxo de fluído nunha tubaxe. Consiste nun disco circular (a miúdo chamado "disco") montado nun vástago, que xira dentro do corpo da válvula. "Pneumática" refírese ao mecanismo de accionamento, que usa aire comprimido para operar a válvula, o que permite o control remoto ou automatizado.
Unha válvula de bolboreta pneumática pódese dividir en dous compoñentes principais: o actuador pneumático e a válvula de bolboreta.
· Corpo da válvula de bolboreta: consta do corpo da válvula, o disco (o disco), o vástago e o asento. O disco xira arredor do vástago para abrir e pechar a válvula.
· Actuador neumático: Utiliza aire comprimido como fonte de enerxía, accionando un pistón ou unha paleta para producir movemento lineal ou rotatorio.
Compoñentes clave
*Válvula de bolboreta:
- Corpo da válvula: A carcasa que aloxa o disco e se conecta á tubaxe.
- Disco (disco): Unha placa plana ou lixeiramente elevada que controla o fluxo. Cando se mantén paralela á dirección do fluxo, a válvula ábrese; cando se mantén perpendicular, péchase.
- Vástago: A vara conectada ao disco que transmite a forza de rotación desde o actuador.
- Xuntas e asentos: Asegurar un peche hermético e evitar fugas.
*Actuador
- Actuador pneumático: Normalmente é do tipo pistón ou diafragma e converte a presión do aire en movemento mecánico. Pode ser de dobre efecto (presión de aire tanto para abrir como para pechar) ou de simple efecto (aire para unha dirección e resorte para o retorno).
2. Principio de funcionamento
O funcionamento dunha válvula de bolboreta pneumática é esencialmente un proceso encadeado de "accionamento por aire comprimido"→actuación do actuador→rotación do disco para controlar o fluxo". En poucas palabras, a enerxía pneumática (aire comprimido) convértese en movemento mecánico rotatorio para posicionar o disco.
2.1. Proceso de actuación:
- O actuador pneumático recibe aire comprimido procedente dunha fonte externa (como un compresor ou un sistema de control).
- Nun actuador de dobre acción, o aire entra por unha porta para xirar o vástago da válvula no sentido horario (é dicir, para abrir a válvula) e entra pola outra porta para xiralo no sentido antihorario. Isto xera movemento lineal no pistón ou diafragma, que se converte nunha rotación de 90 graos mediante un mecanismo de piñón e cremalleira ou de xugo escocés.
- Nun actuador de simple efecto, a presión do aire empurra o pistón contra o resorte para abrir a válvula e, ao liberar o aire, o resorte a pecha automaticamente (deseño a proba de fallos).
2.2. Funcionamento da válvula:
- A medida que o actuador xira o vástago da válvula, o disco xira dentro do corpo da válvula.
- Posición aberta: o disco é paralelo á dirección do fluxo, minimizando a resistencia e permitindo o fluxo completo a través da tubaxe. - Posición pechada: o disco xira 90 graos, perpendicular ao fluxo, bloqueando a pasaxe e selando contra o asento.
- A posición intermedia pode estrangular o fluxo, aínda que as válvulas de bolboreta son máis axeitadas para o servizo de apertura e peche que para a regulación precisa debido ás súas características de fluxo non lineal.
2.3. Control e retroalimentación:
- O actuador adoita estar emparellado cunha válvula solenoide ou un posicionador para un control preciso mediante sinais eléctricos.
Un sensor pode proporcionar retroalimentación da posición da válvula para garantir un funcionamento fiable en sistemas automatizados.
3. De simple efecto e de dobre efecto
3.1 Actuador de dobre efecto (sen retorno por resorte)
O actuador ten dúas cámaras de pistón opostas. O aire comprimido contrólase mediante unha válvula solenoide, alternando entre as cámaras de "apertura" e "peche":
Cando o aire comprimido entra na cámara de "apertura", empurra o pistón, facendo que o vástago da válvula xire no sentido horario (ou antihorario, dependendo do deseño), o que á súa vez xira o disco para abrir a tubaxe.
Cando o aire comprimido entra na cámara de "peche", empurra o pistón na dirección oposta, facendo que o vástago da válvula xire o disco en sentido antihorario, pechando a tubaxe. Características: Cando se perde aire comprimido, o disco permanece na súa posición actual ("a proba de fallos").
3.2 Actuador de simple efecto (con retorno por resorte)
O actuador só ten unha cámara de entrada de aire, cun resorte de retorno no outro lado:
Cando o aire flúe: o aire comprimido entra na cámara de entrada, superando a forza do resorte para empurrar o pistón, facendo que o disco xire á posición "aberto" ou "pechado";
Cando se perde aire: A forza do resorte libérase, empurrando o pistón cara atrás, facendo que o disco volva á "posición de seguridade" preestablecida (normalmente "pechado", pero tamén pode estar deseñado para estar "aberto").
Características: Ten unha función de "protección contra fallos" e é axeitado para o seu uso en aplicacións que requiren medidas de seguridade, como as que involucran medios inflamables, explosivos e tóxicos.
4. Vantaxes
As válvulas de bolboreta pneumáticas son axeitadas para un funcionamento rápido, normalmente só requiren un cuarto de volta, o que as fai axeitadas para industrias como o tratamento de augas, a climatización e o procesamento químico.
- Tempo de resposta rápido debido á actuación neumática.
- Baixo custo e mantemento simplificado en comparación coas alternativas eléctricas ou hidráulicas.
- Deseño compacto e lixeiro.