Was man über pneumatische Betätigungssysteme in Ventilen wissen sollte | Dombor

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08/09/2022
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Dombor Pneumatisch betätigtes Ventil
Quelle: Dombor 

In Hunderten von verschiedenen Sektoren werden pneumatische Stellantriebe benötigt, insbesondere dort, wo Ventile geöffnet und geschlossen werden müssen. Sie sind in industriellen Umgebungen nützlich, in denen die Gefahr von Feuer oder Entzündung besteht. Der bekannteste Vorteil pneumatischer Stellantriebe ist ihr hohes Maß an Zuverlässigkeit, Effizienz und Sicherheit. 

Wenn es darum geht, verschiedene Arten von Ventilen für industrielle, gewerbliche und private Anwendungen zu beschaffen, ist der Erwerb von Dombor-Ventil Hersteller ist der beste, da er die qualitativ besten Ventile herstellt. Lesen Sie diesen Beitrag, um mehr über pneumatische Antriebe zu erfahren, einschließlich ihrer Arten, Verwendungen und Funktionsweise.

Was ist das pneumatische Betätigungssystem?

Pneumatisch betätigtes Ventil
Quelle: Dombor 

Die Energie von Druckluft oder Gas wird durch pneumatische Aktoren in eine mechanische Bewegung umgewandelt, die ein oder mehrere absolute Steuerelemente betätigt. Sie werden als Automatisierungssteuerungsmethode eingesetzt, um den notwendigen menschlichen Eingriff in das Innenleben eines Systems zu verringern, was besonders nützlich ist für automatische Modulation und Schnellabschaltungen.

Je nach Konstruktion des Geräts kann ein pneumatischer Antrieb linear oder rotierend sein. Typische Aktuatoren bewegen einen Kolben entlang der Innenseite eines Hohlzylinders und entwickeln einen Druck durch eine externe Druckkraft wie Druckluft oder Gas. Es wird eine lineare Kraft erzeugt, die dazu verwendet wird, eine Last entlang einer geraden Linie zu bewegen, die mit der Oberfläche des Kolbens und dem Druckunterschied zusammenhängt.

Obwohl lineare Druckantriebe schon seit vielen Jahren im Einsatz sind, haben Verbesserungen bei der Membrankonstruktion und den Dichtungseigenschaften die Effektivität und den Funktionsumfang dieser Technologie erheblich gesteigert. Im Gegensatz zu linearen Systemen sind rotierende pneumatisch betätigtes Ventil Modelle erzeugen ein Drehmoment, anstatt sich linear zu bewegen. Dies kann durch die Umwandlung der linearen Bewegung eines Kolbens in die Bewegung eines sich drehenden Bauteils oder umgekehrt geschehen.

In der Regel werden in industriellen pneumatischen Systemen Drücke von 80 bis 100 Pfund pro Quadratzoll (psi) verwendet. Stellantriebe werden dann zur Betätigung von Einlassklappen, Dämpfern, Jalousien, Ventilen und Fluidantrieben eingesetzt, Turbinenreglerund verschiedene Steuerelemente, die von relativ bescheidenen bis hin zu riesigen Lasten reichen. 

Eine automatische Klappe oder Platte, die den Luftstrom innerhalb eines Kanals oder eines Luftstromregelsystems steuert, wird als pneumatisch betriebene Klappe bezeichnet. Sie ist für Verbrennungsvorgänge von entscheidender Bedeutung, da zu wenig oder zu viel Luft die Wärmerate und den Energieausstoß bei der Verbrennung von Brennstoff verringern und die Produktion gefährlicher Schadstoffe wie Kohlenmonoxid erhöhen kann. Die Klappenüberwachung ist eine der direkten Anwendungen von pneumatischen Dreh- und Linearantrieben. 

Wie funktioniert ein pneumatischer Stellantrieb? 

Pneumatisch betätigtes Ventil 1 1
Quelle: Dombor 

Das Ventil regelt den Druck, die Strömungsrichtung und die Durchflussmenge der Flüssigkeit. Der Kolben erhält von der Federeinheit einen Rückhub, der die Luft erfolgreich von einem Ort zum anderen befördert. Die pneumatische Antriebsfunktion bleibt zunächst offen, wenn keine Luft zugeführt wird, und zieht die Membrane durch die Federwirkung nach oben. Die Ventile für Öl und Gas werden häufig in Anwendungen im Öl- und Gassektor eingesetzt. 

Wenn jedoch Luft aus der Atmosphäre entnommen wird, wird sie zunächst durch einen Filter geleitet, bevor sie dem Kompressor zugeführt wird. Die Luft wird nun vom Kompressor verdichtet, wodurch sich der Druck erhöht. Dabei ist zu beachten, dass die Temperatur der Luft mit dem Druckniveau steigt. Um die Temperatur in einem vernünftigen Rahmen zu halten, werden daher Luftkühler eingesetzt.

Um das Druckniveau aufrechtzuerhalten, wird die Druckluft nun in einem Vorratsbehälter aufbewahrt. Außerdem übt die Druckluft im System Druck auf die Membran des Stellantriebs aus. Die Membran bewegt sich nach unten und schließt das Steuerventil, wenn die Kraft der Druckluft die Kraft der Feder übersteigt, die sie oben festhält.

Die Membrane bewegt sich bei steigendem Versorgungsdruck ständig nach unten und schließt das Ventil an einem bestimmten Punkt vollständig ab. Sobald jedoch der Versorgungsdruck sinkt, übernimmt die Federkraft auf die Membrane und übersteigt die Kraft des Versorgungsdrucks. Die Website betätigte Ventile sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. 

Das Ventil wird geöffnet, indem es die Membrane nach oben bewegt. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Luftdruck die Position des Steuerventils beeinflusst. Folglich hängen die Bewegung der Membran und der Luftdruck sowie das Öffnen und Schließen des Regelventils zusammen.

Das Vorhandensein der Aktoren folgt einem Regler, der ein Steuersignal sendet, um die gewünschte Aktion auszulösen. Der Luftdruck ändert sich in Reaktion auf das erfasste Steuersignal, wodurch sich auch die Stellung des Steuerventils. Auf diese Weise steuert die interne Baugruppe des Stellantriebs den Vorgang, indem sie auf das erhaltene Steuersignal reagiert.

Was sind die Vor- und Nachteile pneumatischer Stellantriebe? 

Pneumatisch betätigtes Ventil 1
Quelle: Dombor 

Vorteile pneumatischer Stellantriebe 

Der Hauptvorteil von Ventile mit pneumatischem Antrieb ist Geschwindigkeit. Druckluft ermöglicht sowohl eine schnelle Bewegung als auch die Freisetzung von Energie. Ein pneumatischer Antrieb ist am besten geeignet, wenn die Geschwindigkeit für die gewünschte Anwendung wichtiger ist als die Kraft. Hier sind die wichtigsten Vorteile pneumatischer Aktuatoren: 

  • Schnelligkeit 

Da sie die schnellsten auf dem Markt sind, bieten pneumatische Antriebe lange Zykluszeiten. Eine unglaubliche Produktivität ist mit erhöhter Einschaltdauer möglich, was zu Rentabilität und einer fantastischen Investitionsrendite führt. Auch die Steuerfunktionen der pneumatischen Antriebe sind einfach. 

  • Erschwinglich 

Pneumatische Stellantriebe sind in der Regel günstiger in der Anschaffung als hydraulische oder elektrische Stellantriebe. Dies führt zu einer geringeren Anfangsinvestition und einer schnelleren Rendite. Für leichte und mittelschwere Anwendungen sind pneumatische Stellantriebe eine kostengünstige Option.

  • Einfach 

Pneumatische Antriebssysteme bestehen aus fünf Hauptteilen und sind dennoch sehr einfach aufgebaut. Da die Konstruktion einfach ist, gibt es in der Regel weniger potenzielle Probleme und weniger zu behebende Probleme. Die pneumatisch betätigten Ventile müssen mit Qualitätskontrollmaßnahmen hergestellt werden. 

Nachteile pneumatischer Stellantriebe 

Der Hauptnachteil pneumatischer Stellantriebe ist ihre relativ geringe Festigkeit oder Arbeitskapazität. Im Folgenden werden weitere wichtige Nachteile pneumatischer Stellantriebe genannt:

  • Begrenzte Leistung 

Die begrenzte Leistung wird nur dann zum Problem, wenn die gewünschte Anwendung groß und sperrig ist. In der Pneumatik kann nur ein bestimmter Druck erzeugt werden, da Druck gleich Leistung ist. 

  • Temperatur

In der Druckluft ist Wasser enthalten. Der Wassergehalt der Luft in der Anlage wird stark von der Temperatur beeinflusst. Wenn die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist, arbeiten pneumatische Stellantriebe schlecht und sind anfällig für Wassereffekte.

  • Kurze Lebenserwartung 

Die Pneumatik ist nicht dafür bekannt, so langlebig zu sein wie Ventile für hydraulische Antriebe. Der pneumatische Antrieb wird nicht lange halten, daher ist es besser, sich dessen bewusst zu sein, wenn Sie einen langfristigen Betrieb wünschen.

Was sind pneumatische Stellantriebsanwendungen? 

Chemische Verarbeitungsindustrie
Quelle: Unsplash 

Hier sind die wichtigsten Branchen, in denen pneumatische Stellantriebe weit verbreitet sind: 

  • Chemische und verfahrenstechnische Industrie

Pneumatische Stellantriebe werden ausschließlich in Armaturen zur Regelung des Durchflusses von Chemikalien in der Chemie- und Prozessindustrie eingesetzt. Pneumatische Stellantriebe werden häufig eingesetzt, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit in diesen Branchen zu gewährleisten, da sie häufig gefährliche Aufgaben wie die Regelung von giftigen oder gefährlichen Stoffen ausführen. Aufgrund ihrer Langlebigkeit und ihrer Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, werden pneumatische Stellantriebe häufig in Dampf-, Gas- und Wärmekraftwerken eingesetzt.

  • Wasseraufbereitungsanlagen 

Pneumatische Systeme werden zur Steuerung 30% der Industriearmaturen in Wasseraufbereitungsanlagen. Sie werden auch in Ventilen, Filtermembranen, Sensoren und Geräten eingesetzt. Die Verwendung eines Druckluftmoduls, das lokal überwacht werden kann, ist für das Gesamtsystem von Vorteil, da Überwachungssysteme aufgrund ihres großen Platzbedarfs die Bandbreite in Wasseraufbereitungsanlagen beeinträchtigen können. 

  • Lebensmittelverarbeitende Industrie 

Es ist wesentlich wahrscheinlicher, dass Hydraulikflüssigkeit oder Strom verschüttet wird und Lebensmittel verunreinigt, als dass komprimiertes Gas austritt und die Produktion verlangsamt. Robuste Antriebe, die verhindern, dass Funken entstehen und Lebensmittel verunreinigt werden, sind daher von entscheidender Bedeutung. Aus diesem Grund werden in der lebensmittelverarbeitenden Industrie in großem Umfang pneumatische Systeme eingesetzt.

  • Elektronikindustrie 

Die Herstellung und Montage elektronischer Bauteile ist ein präziser und zeitaufwändiger Prozess. Das pneumatische System ist in der Lage, sich mit Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit zu positionieren. Außerdem bietet die Pneumatik aufgrund der kürzeren Produktzyklen im Elektrobereich eine längerfristige und kostengünstigere Alternative als hydraulische Antriebe.

  • Verarbeitendes Gewerbe 

Obwohl es viele verschiedene industrielle Prozesse gibt, wird ein pneumatischer Antrieb fast immer im Fertigungssektor eingesetzt. Aufgrund ihrer Langlebigkeit und des geringeren Wartungsbedarfs werden sie im Fertigungssektor eingesetzt. Angesichts der Größe einer Produktionsanlage besteht ein Bedarf an pneumatischen Systemen, die im Gegensatz zu hydraulischen und elektrischen Systemen nicht häufig nachgefüllt oder gewartet werden müssen.

Pneumatische Antriebe werden auch in der Automobilindustrie, in der Landwirtschaft, in der Arbeitswelt, in Vergnügungsparks, in der Verpackungsindustrie, in der Textilindustrie, in der Energieerzeugung und im Kohlebergbau eingesetzt. Diese Aktuatoren werden auch für Fahrradpumpen, Klimaanlagen, Rasenmäher, Türen, Unterbettlagerungen und so weiter verwendet. 

Schlussfolgerung 

Es gibt zahlreiche Anwendungen für pneumatische Stellantriebe. Die Kolben und Zündkammern von benzinbetriebenen Autos sind die typischsten Anwendungen. Auch Verpackungs- und Produktionsanlagen, Luftkompressoren, Postrohre und Transportgeräte sind auf diese Aktuatoren angewiesen. Sie sind auch in zahlreichen anderen industriellen Bereichen unverzichtbar, in denen ein Schalter, eine Pumpe oder eine Sensorsteuerung erforderlich ist. 

Unabhängig von der Art des Ventils, das Ihr Unternehmen benötigt, sollten Sie darauf achten, dass Kontakt zu Dombor. Wir stellen alle Arten von Industriearmaturen her und liefern sie in großen Mengen zu einem günstigen Preis.

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