Gdy zagłębiam się w zawiłości układy hydrauliczneUważam, że zasada działania, funkcja i zastosowanie hydraulicznych zaworów równoważących są szczególnie pouczające. Zawory te odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu sprawności systemu i optymalizacji jego działania poprzez zapewnienie zrównoważonego przepływu w różnych obwodach. Zrozumienie ich działania nie tylko pogłębia moje uznanie dla inżynierii hydraulicznej, ale także podkreśla ich znaczenie w różnorodnych zastosowaniach, od maszyn przemysłowych po systemy HVAC. W tym artykule podzielę się swoimi spostrzeżeniami na temat tych kluczowych elementów, omawiając ich funkcje i znaczący wpływ na wydajność układu hydraulicznego.

●Struktura i zasada działania zaworu równoważącego hydraulicznego

Hydrauliczny zawór równoważący pozwala na swobodny przepływ oleju z portu 2 do portu 1. Jak widać na górnym schemacie struktury poniżej, gdy ciśnienie w zaworze 2 jest większe niż ciśnienie w porcie 1, zielona część rdzenia przesuwa się do portu zaworu 1 pod wpływem ciśnienia hydraulicznego, zawór zwrotny otwiera się, a olej może swobodnie przepływać z portu 2 do portu zaworu 1.

Przepływ cieczy z portu 1 do portu 2 jest zablokowany. Do momentu, aż ciśnienie w porcie sterującym osiągnie określoną wartość, przesuń niebieską szpulę w lewo, aby otworzyć przepływ w porcie.

Gdy ciśnienie sterujące nie jest wystarczające do otwarcia niebieskiego suwaka, port zaworu zostaje zamknięty. Przepływ cieczy z portu 1 do portu 2 zostaje zablokowany.

Podstawowe symbole hydraulicznego zaworu równoważącego są następujące:

●Rola zaworu równoważącego

Regulacja przepływu: Zawory równoważące hydrauliczne Regulują natężenie przepływu płynów, zapewniając, że każda część systemu otrzymuje odpowiednią ilość płynu. Zapobiega to nadmiernemu zasileniu niektórych obszarów i niedostatecznemu zasileniu innych.

Wydajność systemu: Utrzymując zrównoważony przepływ płynu, zawory te pomagają poprawić ogólną wydajność systemu. Może to prowadzić do oszczędności energii, obniżenia kosztów operacyjnych i wydłużenia żywotności systemu.

Kontrola temperatury: W systemach HVAC zawory równoważące są niezbędne do utrzymania stałej temperatury w różnych strefach. Zapewniają równomierne rozprowadzanie ogrzanej lub schłodzonej wody, zapewniając jednolitą kontrolę klimatu.

Zarządzanie ciśnieniem: Hydrauliczne zawory równoważące pomagają kontrolować i utrzymywać pożądany poziom ciśnienia w systemie. Jest to szczególnie ważne w układach hydraulicznych, w których precyzyjna kontrola ciśnienia jest wymagana dla optymalnej wydajności.

Stabilność systemu: Zapewniając zrównoważony przepływ, zawory te przyczyniają się do stabilności systemu, redukując ryzyko wahań ciśnienia, uderzeń wodnych i innych potencjalnych problemów, które mogłyby spowodować uszkodzenia lub nieefektywność.

Uruchomienie i konserwacja: Hydrauliczne zawory równoważące ułatwiają proces uruchamiania systemów hydraulicznych, umożliwiając precyzyjną regulację w celu uzyskania pożądanej równowagi. Ułatwiają również konserwację systemu, zapewniając punkty pomiarowe i kontrolne.

Większy komfort: W zastosowaniach takich jak systemy HVAC, hydrauliczne zawory równoważące poprawiają komfort użytkowników budynku, zapewniając równomierne ogrzewanie lub chłodzenie, eliminując gorące lub zimne punkty.

Zapobieganie przepełnieniom i niedoborom: W systemach dystrybucji wody hydrauliczne zawory równoważące pomagają zapobiegać przepełnieniom w określonych obszarach, zapewniając jednocześnie, że wszystkie regiony otrzymują odpowiednią ilość wody, co sprzyja efektywnemu wykorzystaniu zasobów.

Utrzymywanie ładunku: Zawór równoważący zapobiega niepożądanemu ruchowi cylindra hydraulicznego w dół. Zawór równoważący pozwala operatorowi podnosić ciężar z określoną prędkością i utrzymywać go w określonej pozycji.

Kontrola obciążenia: Zawór równoważący może zapobiec działaniu obciążenia siłownika przed działaniem pompy hydraulicznej, eliminując w ten sposób kawitację siłownika i zjawisko braku kontroli nad obciążeniem.

Bezpieczne obciążenie: Gdy rurociąg w obwodzie oleju hydraulicznego pęknie lub wystąpi poważny wyciek, zawór równoważący zainstalowany na siłowniku może zapobiec niekontrolowanemu ruchowi ruchomego ładunku.

●Zasady doboru zastosowania zaworu równoważącego

Wymagania systemowe

Zrozum specyficzne potrzeby systemu, w tym natężenie przepływu, ciśnienie i temperaturę. Wybierz zawór równoważący, który spełnia te wymagania.

Typ zaworu

Istnieją różne rodzaje zaworów równoważących, w tym zawory statyczne, dynamiczne i niezależne od ciśnienia. Wybierz typ, który najlepiej pasuje do danego zastosowania:

①Zawory równoważące statyczne: Regulowane ręcznie i odpowiednie do układów o wymaganiach stabilnego przepływu.

②Dynamiczne zawory równoważące: automatycznie dostosowują się do zmian warunków w systemie, idealne w przypadku systemów o zmiennym przepływie.

③Zawory niezależne od ciśnienia (PICV): łączą kontrolę przepływu i regulację ciśnienia, zapewniając precyzyjną kontrolę i wydajność.

Rozmiar i pojemność

Upewnij się, że rozmiar zaworu odpowiada średnicy rury i przepustowości. Nieprawidłowy dobór rozmiaru może prowadzić do niskiej wydajności i nieefektywności systemu.

Dokładność sterowania

Wybierz zawór, który oferuje pożądany poziom dokładności sterowania. W przypadku zastosowań krytycznych niezbędne są zawory o wysokiej precyzji.

Zgodność materiałów

Upewnij się, że materiał zaworu jest kompatybilny z transportowanym płynem, aby zapobiec korozji i zużyciu. Typowe materiały to mosiądz, brąz, stal nierdzewna i tworzywo sztuczne.

Zagadnienia dotyczące instalacji

Oceń wymagania instalacyjne, w tym ograniczenia przestrzenne, dostępność w celu konserwacji i typy połączeń.

●Zasady wyboru proporcji pilotażowych

1. Zrozumienie proporcji pilotażowej:

Proporcja pilota odnosi się do stosunku ciśnienia pilota (ciśnienia sterującego) do ciśnienia w głównym układzie.

Ma wpływ na czułość i dokładność reakcji zaworu na zmiany ciśnienia.

2. Wysoki odsetek pilotów:

Zawory z wysokim udziałem pilota zapewniają dokładniejszą kontrolę i większą czułość na niewielkie zmiany ciśnienia.

Idealne do zastosowań wymagających precyzyjnej regulacji ciśnienia, takich jak krytyczne systemy HVAC i procesy przemysłowe ze ścisłymi wymaganiami dotyczącymi kontroli ciśnienia.

3. Niski odsetek pilotów:

Zawory z niskim udziałem pilota są mniej wrażliwe i reagują na większe zmiany ciśnienia.

Nadaje się do zastosowań, w których wystarczająca jest szeroka kontrola ciśnienia i gdzie szybkie zmiany ciśnienia występują rzadko.

4. Zagadnienia dotyczące aplikacji:

Wymagania dotyczące precyzji: Zawory o wysokim proporcjonalnym sterowaniu są preferowane w przypadku systemów wymagających ścisłej kontroli ciśnienia i minimalnych wahań.

Dynamika układu: W układach, w których występują częste i szybkie wahania ciśnienia, zawory o dużym proporcjonalnym działaniu sterującym zapewniają szybszą i bardziej precyzyjną reakcję.

Zastosowania ogólne: W przypadku zastosowań mniej krytycznych zawory proporcjonalne o niskim sterowaniu mogą okazać się ekonomicznym rozwiązaniem, zapewniając jednocześnie odpowiednią kontrolę.

Wartość nastawy przelewu zaworu równoważącego wynosi zazwyczaj 1,3-krotność maksymalnego ciśnienia roboczego, ale ciśnienie wymagane do otwarcia zaworu pilotowego zależy od współczynnika pilota. Ciśnienie pilota można obliczyć według następującego wzoru:

Ciśnienie pilota = (wartość zadana ciśnienia upustowego-ciśnienia obciążenia) / stosunek pilota

Aby zoptymalizować sterowanie obciążeniem i wykorzystanie energii, można zastosować następujące metody doboru współczynnika pilotażowego:

2.5: 1 Wybierz tę opcję, gdy ładunek jest wyjątkowo niestabilny, np. dźwig długoramienny.

5: 1 Gdy obciążenie ulega zmianie i ma niestabilny wpływ na konstrukcję mechaniczną.

10: 1 Do zastosowań, w których obciążenie jest stosunkowo stabilne.