Pneumatic control valve

Product Overview

Das pneumatische Einsitz-Regelventil ist ein gerade durchströmtes Regelventil, das von einem pneumatischen Membrantrieb angetrieben wird. Es wird häufig in automatischen Steuerungssystemen in Branchen wie Petrochemie, Chemie, Energieerzeugung, Metallurgie und Leichtindustrie eingesetzt. Das Ventil empfängt ein pneumatisches Standardsignal (typischerweise 0,02–0,1 MPa) von einem industriellen Messgerät oder Regler – oder ein elektrisches Signal (4–20 mA) über einen I/P-Umformer – und verändert die Durchflussfläche zwischen Kegel und Sitz, um Durchflussrate, Druck, Temperatur oder Flüssigkeitsstand präzise zu regeln.

Die Einsitzkonstruktion bietet geringe Leckage (bis zu ANSI Klasse IV–VI), hohe zulässige Differenzdrücke und hervorragende Regelcharakteristiken, was sie besonders für Anwendungen mit strengen Absperranforderungen und hohen Druckabfällen geeignet macht. Das Ventil verfügt über Flanschanschlüsse mit Nennweiten von DN15 bis DN300, Druckstufen von PN16 bis PN160 (Klasse 150 bis Klasse 900) und Gehäusewerkstoffen wie Grauguss, Kohlenstoffstahl und Edelstahl.

Produktstruktur

Das pneumatische Einsitz-Regelventil besteht hauptsächlich aus zwei Baugruppen: dem pneumatischen Antrieb und der Ventilgehäusebaugruppe.

Pneumatischer Antrieb:

1. Membrangehäuse: Ober- und Untergehäuse aus Kohlenstoffstahl oder Grauguss.

2. Gummimembran: Ölbeständige, gewebeverstärkte Gummimembran, die den Antrieb in zwei Kammern teilt.

3. Feder: Mehrere Federn aus Edelstahl oder Federstahl, die die Rückstellkraft für den Kegel bereitstellen.

4. Spindel (Antriebsspindel): Edelstahlspindel, die die Membran mit der Ventilspindel verbindet und Schub überträgt.

5. Druckluftanschluss: Anschluss für die Druckluftversorgungsleitung zum Empfang des Steuersignals.

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Ventilgehäusebaugruppe:

1. Gehäuse: Gegossenes oder geschmiedetes Gehäuse aus Kohlenstoffstahl (WCB), Edelstahl (CF8/CF8M), legiertem Stahl usw. Flanschenden gemäß GB/T 9113, ANSI B16.5, EN 1092-1. Der Strömungsweg ist gerade durchströmend.

2. Kegel (Scheibe): Einsitz-Kolbenkegel. Die Dichtfläche kann mit Stellite hartbeschichtet oder mit PTFE/PEEK beschichtet sein. Die Kegelkontur bestimmt die Durchflusskennlinie (linear, gleichprozentig, schnellöffnend).

3. Sitz: Herausnehmbarer Sitz, der das Dichtpaar mit dem Kolben bildet, aus passendem Material.

4. Ventilschaft: Edelstahlspindel, oben mit der Antriebsspindel und unten mit dem Kegel verbunden.

5. Stopfbuchse: Enthält PTFE- oder flexible Graphitpackung, die durch eine Stopfbuchsenbrille komprimiert wird, um äußere Leckagen zu verhindern.

6. Haube: Mit dem Gehäuse verbunden, nimmt die Stopfbuchse und die Spindel auf. Erhältlich in Standard-, Verlängerungs- (für hohe/niedrige Temperaturen), Balgdichtungsausführung usw.

7. Käfig (Führungsbuchse): Optionaler Käfig zur Führung des Kegels und zur Geräuschminderung.

Kompakte Bauweise, der Antrieb ist über einen Joch mit dem Gehäuse verbunden. Optionale Zubehörteile umfassen einen Ventilstellungsregler, Druckluftfilterregler, Magnetventil, Endschalter usw.

Funktion

1. Durchflussregelung: Durch Variation des Kegelhubs wird die Durchflussfläche kontinuierlich verändert, was eine präzise Durchflussregelung ermöglicht.

2. Druck-/Temperatur-/Flüssigkeitsstandsregelung: In Kombination mit Sensoren und Reglern bildet das Ventil ein geschlossenes Regelsystem zur automatischen Regelung von Prozessparametern.

3. Hohe Absperrleistung: Die Einsitzkonstruktion bietet sehr geringe Leckage. Weichdichtung erreicht ANSI Klasse VI (blasendicht), Metalldichtung erreicht Klasse IV.

4. Hoher zulässiger Differenzdruck: Die Einsitzkonstruktion hält höheren Druckabfällen stand als Doppelsitzventile und ist daher für Anwendungen mit hohem Druckabfall geeignet.

5. Mehrere Durchflusskennlinien: Kegel können für lineare, gleichprozentige oder schnellöffnende Kennlinien profiliert werden, um unterschiedliche Regelanforderungen zu erfüllen.

6. Sicherheitsstellung: Abhängig von der Federwirkung (stromlos offen oder stromlos geschlossen) fährt das Ventil bei Druckluftausfall automatisch in die voll geöffnete oder voll geschlossene Position.

7. Zubehöroptionen: Kann mit einem Ventilstellungsregler (verbessert die Regelgenauigkeit), Magnetventil (Ein/Aus-Steuerung), Endschaltern (Positionsrückmeldung), Druckluftfilterregler (saubere Druckluftversorgung) usw. ausgestattet werden.

Arbeitsbedingungen

1. Anwendbare Medien: Wasser, Öl, Gas, Dampf, chemische Medien, korrosive Flüssigkeiten usw.

2. Temperaturbereich: –29°C bis +200°C (Standard PTFE-Stopfbuchse); –29°C bis +400°C (Graphit-Stopfbuchse); –196°C bis +450°C (Balgdichtung + Verlängerungshaube).

3. Druckstufe: PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160 (Class 150, 300, 600, 900).

4. Nenndurchmesser: DN15 – DN300 (1/2″ – 12″).

5. Druckluftversorgungsdruck: 0,14 MPa – 0,6 MPa (Standard 0,4 MPa).

6. Signalbereich: Pneumatisches Standardsignal 0,02–0,1 MPa (20–100 kPa); kann mit einem I/P-Umformer für elektrisches Signal 4–20 mA ausgestattet werden.

7. Typische Anwendungen:

   1. Zulaufregelung für chemische Reaktoren

   2. Druck-/Temperaturregelung in Dampfleitungen

   3. Kesselspeisewasser-Durchflussregelung

   4. Heizmedium-Durchflussregelung für Wärmetauscher

   5. Luftdurchflussregelung in Kläranlagen (Belüftung)

   6. Druckregelung in Ölpipelines

   7. Kalt-/Warmwasserregelung in HLK-Systemen

Zusammenfassung

Das pneumatische Einsitz-Regelventil ist mit seinen Vorteilen von geringer Leckage, hoher Regelgenauigkeit, hohem zulässigem Differenzdruck und robuster Bauweise, eines der am weitesten verbreiteten Regelventile in Prozessleitsystemen. Es ist für ein breites Spektrum von Medien geeignet, von Wasser und Dampf bis hin zu korrosiven Chemikalien, und deckt Temperaturen von –196 °C bis +450 °C sowie Druckstufen bis Klasse 900 ab.

Die Einsitzkonstruktion gewährleistet dichtes Absperren, während die mehreren Durchflusskennlinien und Zubehöroptionen Flexibilität bieten, um unterschiedliche Regelanforderungen zu erfüllen. Im Vergleich zu elektrischen Regelventilen bieten pneumatische Regelventile schnellere Reaktionszeiten, bessere Explosionsschutzeigenschaften und geringere Kosten. Für automatisierte Systeme, die eine präzise Regelung von Durchfluss, Druck, Temperatur oder Flüssigkeitsstand erfordern, ist das pneumatische Einsitz-Regelventil eine zuverlässige und wirtschaftliche Wahl.