Ce este o supapă liniară

Supapele liniare sunt componente esențiale în diverse aplicații industriale, controlând fluxul de lichide și gaze cu acționare precisă. Acest articol cuprinzător explorează lumea supapelor liniare, acoperind principiile de funcționare, tipurile, dispozitivele de acționare, avantajele, dezavantajele și aplicațiile acestora.

Ce este o supapă liniară

O supapă liniară este un tip de supapă care controlează debitul unui fluid prin deplasarea unui element de închidere, cum ar fi un dop sau un disc, într-o linie dreaptă perpendiculară pe calea curgerii. Spre deosebire de supapele rotative care folosesc o mișcare de rotație, supapele liniare folosesc o tijă glisantă pentru a poziționa elementul de închidere și a regla debitul.

Supapele liniare sunt cunoscute pentru controlul precis al debitului, în special la debite scăzute, și pentru capacitatea lor de a asigura o închidere fiabilă.

Cum funcționează supapele liniare

Supapele liniare funcționează prin mișcarea unui element de închidere, de obicei un dop sau un disc, înainte și înapoi în linie dreaptă pentru a deschide, închide sau accelera pasajul de curgere. Această mișcare liniară este realizată printr-o tijă glisantă care este acționată de un actuator manual, pneumatic, electric sau hidraulic.

Pe măsură ce tija se mișcă, poziționează elementul de închidere în raport cu scaunul supapei, controlând astfel debitul. Suprafețele de așezare dintre elementul de închidere și scaunul supapei asigură o etanșare etanșă atunci când supapa este închisă, prevenind scurgerile.

Tipuri de supape liniare

Supape cu glob

Supapele cu glob se caracterizează prin forma lor sferică a corpului și prin utilizarea unui element de închidere tip dop. Ele oferă capabilități excelente de reglare și sunt potrivite pentru aplicații care necesită o funcționare frecventă și un control precis al debitului. Supapele cu glob sunt utilizate în mod obișnuit în serviciile de abur și apă, precum și în instalațiile de procesare chimică și de generare a energiei.

Vane de închidere

Supapele cu poartă au o poartă dreptunghiulară sau în formă de pană care se mișcă în sus și în jos pentru a deschide sau închide pasajul de curgere. Sunt proiectate pentru service on-off și oferă o rezistență minimă la curgere atunci când sunt complet deschise. Supapele cu șartă sunt adesea folosite în aplicații care necesită închidere strânsă, cum ar fi conductele de petrol și gaze, sistemele de distribuție a apei și liniile de procese industriale.

Supape cu diafragmă

Supapele cu diafragmă folosesc ca element de închidere o diafragmă flexibilă, care este acţionată de un compresor pentru a controla debitul. Acestea oferă performanțe excelente de etanșare și sunt potrivite pentru manipularea fluidelor corozive, abrazive sau vâscoase. Supapele cu diafragmă se găsesc în mod obișnuit în industria de prelucrare chimică, farmaceutică și alimentară și a băuturilor.

Supape de prindere

Supapele de prindere au un manșon sau un tub flexibil care este prins de un mecanism mecanic pentru a restricționa sau opri fluxul. Sunt ideale pentru manipularea nămolurilor, pulberilor și a altor medii abrazive sau corozive, deoarece corpul supapei este izolat de fluidul de proces. Supapele de prindere sunt utilizate pe scară largă în minerit, tratarea apelor uzate și aplicațiile de transport pneumatic.

Supape cu ac

Supapele cu ac dispun de un dop subțire, conic, care asigură un control fin al debitului prin variarea deschiderii inelare dintre dop și scaun. Sunt proiectate pentru reglarea precisă a debitelor scăzute și sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații de instrumentare, eșantionare și măsurare.

Tipuri de supape de mișcare liniară

Pe lângă diferitele tipuri de supape, supapele cu mișcare liniară pot fi clasificate în funcție de configurația corpului supapei:

Corp de supapă cu un singur port

Corpurile supapelor cu un singur orificiu au un orificiu de intrare și unul de ieșire, cu elementul de închidere poziționat între ele. Această configurație este cea mai comună și este potrivită pentru majoritatea aplicațiilor de uz general.

Corp de supapă cu două orificii

Corpurile supapelor cu orificiu dublu au două căi de curgere separate, fiecare cu propriul element de închidere. Acest design permite o capacitate de debit mai mare și o cădere redusă de presiune în comparație cu supapele cu un singur port. Supapele cu orificiu dublu sunt adesea folosite în aplicații cu debit mare sau unde este necesară redundanță.

Corp de supapă cu trei căi

Corpurile supapelor cu trei căi au trei orificii, permițând amestecarea sau devierea fluxului. Ele sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de control al temperaturii, cum ar fi schimbătoarele de căldură sau aplicațiile HVAC, unde un fluid poate fi direcționat fie către un circuit de încălzire, fie către un circuit de răcire.

Actuatoare de supape liniare

Actuatoarele liniare ale supapelor sunt dispozitivele care asigură forța motrice pentru a acționa tija supapei și pentru a poziționa elementul de închidere.

Actuatoare pneumatice

Actuatoarele pneumatice folosesc aer comprimat pentru a antrena tija supapei, oferind o metoda de actionare simpla si fiabila. Sunt potrivite pentru aplicații care necesită timpi de răspuns rapid și sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de control și automatizare a proceselor.

Actuatoare electrice

Actuatoarele electrice folosesc un motor electric și un tren de viteze pentru a converti mișcarea de rotație în mișcare liniară, antrenând tija supapei. Ele oferă un control precis al poziționării și sunt potrivite pentru aplicații care necesită un control precis și repetabil al debitului. Actuatoarele electrice sunt utilizate pe scară largă în automatizările industriale, sistemele HVAC și instalațiile de tratare a apei.

Actuatoare hidraulice

Actuatoarele hidraulice folosesc fluid hidraulic presurizat pentru a furniza forța motrice pentru tija supapei. Acestea sunt capabile să genereze forțe mari de împingere și sunt potrivite pentru aplicații care necesită dimensiuni mari ale supapelor sau diferențe de presiune ridicate. Actuatoarele hidraulice se găsesc în mod obișnuit în petrol și gaze, generare de energie și aplicații marine.

Actuatoare electro-hidraulice

Actuatoarele electro-hidraulice combina avantajele actionarii electrice si hidraulice, folosind un motor electric pentru a actiona o pompa hidraulica care genereaza presiunea necesara a fluidului. Ele oferă un control precis și capacități de tracțiune ridicată, făcându-le potrivite pentru aplicații solicitante în controlul proceselor și industriile aerospațiale.

Avantajele supapelor liniare

Supapele liniare oferă mai multe avantaje față de alte tipuri de supape:

• Control precis al debitului, mai ales la debite scăzute
• Oprire fiabilă
• Rezistența la cavitație în comparație cu supapele rotative
• Mentenabilitatea

Dezavantajele supapelor liniare

În ciuda numeroaselor avantaje, supapele liniare au și unele dezavantaje:

• Acționare mai lentă în comparație cu supapele rotative
• Dimensiuni mai mari și costuri mai mari decât supapele rotative
• Potențialul de scurgere a scaunului

Aplicații

Supapele liniare se folosesc într-o gamă largă de industrii și aplicații, inclusiv:

• Controlul nivelului de lichid
• Controlul fluxului care necesită un câștig constant
• Controlul temperaturii (ex schimbătoare de căldură)
• Aplicații de cădere de presiune ridicată
• Serviciu pornit/oprit frecvent

Întrebări frecvente

Ce este compensarea liniară a supapei

Decalajul liniar al supapei se referă la distanța dintre linia centrală a tijei supapei și linia centrală a corpului supapei sau a suprafeței de scaun. Acest decalaj permite caracteristici de curgere mai bune și reduce uzura suprafețelor de scaun în comparație cu modelele în linie.

Ce este o supapă de control liniară

O supapă de control liniară este un tip de supapă liniară concepută special pentru controlul precis al variabilelor procesului, cum ar fi debitul, presiunea sau temperatura. Acestea au de obicei un ornament caracterizat și un poziționator pentru poziționarea precisă și repetabilă a elementului de închidere.

Ce este o supapă de mișcare liniară

O supapă de mișcare liniară este o supapă care utilizează un actuator liniar pentru a deplasa elementul de închidere în linie dreaptă, perpendiculară pe calea curgerii, pentru a controla debitul. Acest lucru este în contrast cu supapele de mișcare rotativă, care utilizează o mișcare de rotație pentru a poziționa elementul de închidere.

Ce este o supapă de expansiune liniară

O supapă de expansiune liniară este un tip de supapă de control frigorific care reglează fluxul de agent frigorific în evaporator pe baza temperaturii și presiunii agentului frigorific care părăsește evaporatorul. Menține o supraîncălzire constantă la ieșirea din evaporator, asigurând performanțe optime ale sistemului.

Ce este o supapă electromagnetică liniară

O supapă solenoidală liniară este o supapă care utilizează o bobină solenoidală pentru a genera un câmp magnetic, care acţionează un piston sau o armătură pentru a deschide sau închide supapa. Electrovalvele liniare oferă timpi de răspuns rapid și sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de control pneumatice și hidraulice.

Care este diferența dintre supapele liniare și neliniare?

Supapele liniare au un element de închidere care se mișcă în linie dreaptă, oferind un debit direct proporțional cu cursa supapei. Supapele neliniare, cum ar fi supapele rotative sau supapele de control caracterizate, au o relație neliniară între cursa supapei și debitul, permițând un control mai precis pe o gamă mai largă de condiții de debit.

Ce sunt supapele rotative vs liniare?

Supapele rotative folosesc o mișcare de rotație pentru a poziționa elementul de închidere, de obicei o bilă, un disc sau un dop, pentru a controla debitul. Supapele liniare, pe de altă parte, utilizează o mișcare liniară pentru a deplasa elementul de închidere, de obicei un glob sau o poartă, într-o linie dreaptă perpendiculară pe calea curgerii. Supapele rotative sunt, în general, mai compacte și au viteze de acționare mai mari, în timp ce supapele liniare oferă capacități mai bune de reglare și performanță de etanșare.

Care este diferența dintre supapele de control liniare și egale?

Supapele de reglare liniare au o relație liniară între cursa supapei și debitul, ceea ce înseamnă că o modificare a poziției supapei are ca rezultat o modificare proporțională a debitului. Supapele de control cu procente egale au o relație neliniară, în care modificarea debitului este proporțională cu debitul curent, oferind un control mai precis pe o gamă mai largă de condiții de debit.

Concluzie

Supapele liniare sunt componente vitale în diverse aplicații industriale, oferind control precis al debitului, închidere fiabilă și rezistență la cavitație. Cu o gamă largă de tipuri de supape, actuatoare și configurații ale corpului, supapele liniare pot fi adaptate pentru a îndeplini cerințele specifice ale diferitelor industrii și aplicații.

Înțelegând principiile de lucru, avantajele și limitările supapelor liniare, inginerii și tehnicienii pot selecta cea mai potrivită supapă pentru nevoile lor de control al debitului, asigurând performanța și fiabilitatea optime a sistemului.