В трубопроводах высокого давления используют шаровые краны с пневмоприводом. Это бюджетное и понятное решение, проверенное в различных установках для дистанционного управления потоком рабочей среды. Однако у кранов есть весомые ограничения в использовании, плюс они требуют постоянного обслуживания.

Для компактных автоматизированных систем и систем с высокой цикличностью, например, испытательных стендов и АГНКС, нужна запорная арматура с меньшими габаритами и большей скоростью срабатывания. Для таких случаев лучше подходят клапаны с пневмоуправлением.

Далее рассмотрим особенности применения запорной арматуры с пневмоуправлением и сравним характеристики шаровых кранов с пневматическим приводом и клапанов с пневмоуправлением компании Tescom.

Шаровые краны с пневматическим приводом

Шаровые краны с пневмоприводом – традиционная запорная арматура в трубопроводах высокого давления с жидкими и газообразными средами. Однако они имеют несколько ограничений по применению. Даже несмотря на то, что краны применимы для работы с высоким давлением, обладают низким моментом срабатывания и высокой пропускной способностью.

В высокоцикличных системах ограничения по применению шаровых кранов связаны с неустойчивостью седел и уплотнений к интенсивным нагрузкам, которые возникают в результате частого открытия и запирания потока. Также ограничением считается быстрый износ уплотнительных элементов шара из-за воздействия абразивных частиц в используемых средах.

2 000 срабатываний – предел износостойкости шаровых кранов. После этого необходимо заменять уплотнительные элементы. Это в свою очередь требует демонтажа крана и остановки работы системы.

Габариты – еще одна особенность шаровых кранов с пневмоуправлением, которая ограничивает сферу их применения. Сравнение габаритов кранов и клапанов приведены на рис.1.

Рис. 1. Сравнение габаритов шаровых кранов с пневмоприводом и пневмоуправляемых клапанов Tescom.

Клапаны с пневмоуправлением серии VA/VG компании Tescom

Клапаны серий VA/VG производства компании Tescom являются отличной альтернативой шаровым кранам, оснащенным пневматическим приводом.

Они применяются в испытательных стендах, системах подачи калибровочного газа, лабораториях, пневматических и гидравлических панелях

Примечания:

• промышленная автоматизация и удаленное управление системами высокого давления;
• системы с повышенными требованиями к быстродействию и надежности арматуры;
• испытательные стенды;
• системы с высокой цикличностью процесса.

За счет небольших габаритов и веса, клапаны особенно подходят для компактных систем. Меньший размер запорной арматуры с пневмоуправлением увеличивает гибкость проектирования и упрощает процесс обслуживания систем.

В основе действия клапана с пневмоуправлением лежит передача силы управляющего давления на шток клапана, который совершает возвратно-поступательные движения вдоль оси устройства на небольшие расстояния и практически без трения.

Поступательные движения штока обеспечивают скорость срабатывания клапанов в 50 мс, что значительно выше, чем у шаровых кранов.

В итоге использование клапанов с пневмоуправлением обеспечивает лучшую эффективность, надежность и безопасность выполнения технологических процессов.

Преимущества клапанов с пневмоуправлением серии VA/VG

• 25 000 циклов - срок службы

По результатам независимых испытаний компании Tescom. Это примерно в 128 раз выше предельного количества циклов клапанов другого принципа действия

Достигается благодаря отсутствию вращающихся деталей и элементов трения в конструкции клапана.

• 1034 бар

Максимальное рабочее давление.

• Длина - 80,5 мм, диаметр клапана - 56,6 мм, вес – 1,4 кг

Небольшие габаритные размеры и малый вес клапанов позволяют устанавливать их в компактных автоматизированных системах.

• 50 мс – время срабатывания клапана

Это в несколько раз превышает быстродействие шаровых кранов с пневматическим приводом.

У клапанов с высокой пропускной способностью это значение – 75 мс. Быстродействие достигается благодаря тому, что шток клапана совершает поступательные движения на небольшие расстояния.

• В конструкцию клапана может быть включен соленоидный клапан.

• Низкая эксплуатационная стоимость клапанов благодаря исключительному рабочему ресурсу и простоте обслуживания.

• Возможность разветвления потоков среды внутри клапана исключает необходимость включения в систему дополнительных крестовин и отводов, что сокращает габариты системы и количество соединений – потенциальных мест утечек.

Технические характеристики

Рис. 2. Принципиальное устройство клапана Tescom.

Рис. 3. Исполнение клапана серии VG с пневмоэлектрическим управлением посредством соленоидного клапана.

Стоит обратить внимание, что для использования клапанов серий VA/VG с соленоидным клапаном также необходимо подведение магистрали с управляющим давлением.

Описание работы клапана

Работа клапана проиллюстрирована на следующих рисунках:

Рис. 4. Выключенный соленоид

Рис. 5. Включенный соленоид.

Технические характеристики

Резюмируя, следует отметить, что использование пневмоуправляемых клапанов позволяет применять решения по автоматизации даже в самых компактных пневматических и гидравлических системах высокого давления, а также сокращать время простоя ответственных систем, которые требуют применения надежного и быстродействующего оборудования.