Kiedy szukasz zaworu, który jest używany do kontrolowania przepływu pary do cylindra, będziesz chciał poznać zawór czterodrogowy. Zawór ten jest używany do kontroli przepływu pary do cylindra wczesnego silnika parowego dwustronnego działania zaprojektowanego przez Richarda Trevithicka. Zawór ten jest również znany jako „x port”, ponieważ zawiera dwa przejścia w kształcie litery „L”, które się nie łączą.
Niniejszy artykuł jest wynikiem naszej kooperacji z mojaekipa.pl
Zawór zwrotny uruchamiany pilotem
Podwójny zawór zwrotny, sprężynowy, uruchamiany pilotem dla zaworu czterodrogowego jest zaprojektowany ze wskaźnikiem położenia szpuli. Pomaga on w rozwiązywaniu problemów w obwodzie zaworu. Działające położenie szpuli powoduje przesunięcie siłownika, ale jeśli nie ma wskaźnika, zawór nie przesunie się. Jeśli zawór nie ma wskaźnika, trzeba będzie zdemontować zawór, aby dowiedzieć się, co jest nie tak.
W przeciwieństwie do innych typów zaworów zwrotnych, zawory zwrotne sterowane pilotem nie mają części ruchomych, co czyni je szczególnie skutecznymi w zastosowaniach, w których siłownik musi być zablokowany. Kiedy zawór jest pilotowany, wolny przepływ jest dozwolony, aby przejść z portu wlotowego przez port wylotowy, jednocześnie zapobiegając przepływowi przeciwnemu. Zapobiega to niepożądanemu przepływowi w przeciwnym kierunku i pomaga zmniejszyć wymagania dotyczące przestrzeni. Ponadto, zawory te oferują wygodę portu wyjściowego 1/4 NPT, co zmniejsza wymagania przestrzenne i ułatwia instalację rur.
Zawór zwrotny PO jest również dostępny w stylach gwintowanego wkładu lub tłoka pilotowego. Ogólnie rzecz biorąc, zawory te działają najlepiej w połączeniu z zaworem sterującym. Niektóre z tych zaworów mają ogranicznik ciśnienia, a zawór sterowany pilotem będzie utrzymywał ładunek wysokiego ciśnienia, jednocześnie uwalniając go, gdy otrzyma sygnał ciśnieniowy. Zawory zwrotne NGT sterowane pilotem są dostępne w wielu konfiguracjach korpusu i rozmiarach portów od 1/8″ NPTF do 3/4″ NPTF lub BSPP.
Wewnętrzny zawór zwrotny ciśnienia wstecznego działa podobnie do opcji 1, ale nie wymaga portu T. Jest on często używany do wewnętrznego spustu zaworu sterującego pilotem. Ciśnienie wsteczne w tym zaworze pozostanie na poziomie 75 psi podczas pracy pompy. Będzie on regenerował siłownik z niskim oporem lub nadwymiarowym prętem, pozwalając pilotowi utrzymać równe ciśnienie podczas pracy pompy.
Zawór przeciwwagi
Czterodrogowy zawór przeciwwagi jest zaworem sterującym ciśnieniem stosowanym w układach hydraulicznych. Jego działanie polega na utrzymywaniu ciśnienia płynu w objętości końcówki drążka, gdy nie ma obciążenia. Zawór ten ma wewnątrz dwa przewody pilotujące działające na różne powierzchnie, przy czym stosunek powierzchni wynosi 3:1 lub 4:1. Ciśnienie działające na tłok jest również niższe niż ciśnienie na zewnętrznej linii pilotowej, co powoduje częściowe zamknięcie zaworu, aby zapobiec gwałtownemu spadkowi ciśnienia.
Zawory równoważące często nie są niezawodne. Zanieczyszczenia mogą dostać się do zaworu przez odpowietrznik znajdujący się między tłokiem pilotowym a szpulą dozującą. Zanieczyszczenia mogą spowodować nieprawidłową pracę zaworu, zablokować odpowietrznik lub spowodować wzrost ciśnienia hydraulicznego i zablokowanie zaworu w pozycji otwartej. Zanieczyszczenia te mogą również uszkodzić lub zniszczyć uszczelnienie zaworu w gnieździe hydraulicznym. Mogą również zakłócać komunikację między suwakiem dozującym a tłokiem pilotującym.
Zawory równoważące są powszechnie stosowane w układach hydraulicznych. Ich działanie polega na umożliwieniu przepływu płynu do cylindra i uniemożliwieniu przepływu wstecznego do momentu zastosowania ciśnienia pilotowego. Zawory przeciwwagi zapobiegają również niezamierzonemu ruchowi ciężkich ładunków i zapobiegają uszkodzeniu maszyn lub ludzi. Mogą być stosowane w różnych aplikacjach, w tym w obrabiarkach do utrzymywania zawieszonych ładunków. Zawory te są szczególnie przydatne w aplikacjach bezpieczeństwa, gdzie niekontrolowany ruch ładunku może prowadzić do obrażeń, a nawet śmierci.
Czterodrogowy zawór przeciwwagi składa się z korpusu zaworu z wnęką na płyn hydrauliczny. Tłok pilotujący jest mechanizmem, który przesuwa policzek suwaka dozującego do gniazda hydraulicznego i zatrzymuje przepływ hydrauliczny. Tłok pilotowy przesuwa policzek suwaka do gniazda i uwalnia ciśnienie we wnęce. Szpula dozująca jest wtedy zamykana przez tłok pilotujący. Otwiera się on, gdy ładunek jest podnoszony lub opuszczany, i zamyka się, gdy ładunek jest zwalniany.
Regeneracja w pełnym wymiarze czasu
W Tabeli 1 wymieniono różne parametry strat energii dla zaworu czterodrogowego do regeneracji w pełnym wymiarze czasu. Parametry te są oparte na ciśnieniu wstępnym wynoszącym odpowiednio 6,7 MPa, 8,2 MPa i 12,5 MPa, natomiast ciśnienie docelowe wynosi 20 MPa. Ciśnienie wlotowe PRV zmniejsza się z 21 MPa do 20,6 MPa w miarę regeneracji energii przez HA. Maksymalna sprawność regeneracji osiągana jest przy ciśnieniu 12,5 MPa.
W pełnych obiegach regeneracyjnych powszechnie stosuje się cylindry o stosunku powierzchni 2:1. Stosowane są również cylindry jednoprętowe. W przypadku pełnoobrotowego obiegu regeneracyjnego siła potrzebna do wysuwania i cofania pręta cylindra musi być równa ciśnieniu przyłożonemu do powierzchni pręta. Na rysunku 1 przedstawiono układ regeneracyjny w pełnym zakresie. Pręt siłownika wysuwa się i cofa z równą prędkością i siłą w obu kierunkach.
Obwód sterownika 24 przesuwa zawór czterodrogowy w położenie grzania. Wysokociśnieniowy czynnik chłodniczy odprowadzany ze sprężarki 1 jest podawany przez zawór do wewnętrznego wymiennika ciepła 5. Po wymianie czynnik chłodniczy jest skraplany w zbiorniku wodnym wymiennika ciepła. Materiał regeneracyjny 12 jest już zmagazynowany z ciepłem przed operacją ogrzewania. W tym przypadku sprężarka jest napędzana w celu utrzymania temperatury regeneracji.
Nowoczesny zawór FEL posiada funkcję Regen, która steruje przepływem czynnika. Proces regeneracji zachodzi na obiegu Dump. Jest on również znany jako Fast Dump. Ciężar całkowicie wypełnionego wiadra może pociągnąć je w dół szybciej niż płyn może wejść. Tworzy się wtedy kieszeń powietrzna, która może powodować, że wiadro jest niestabilne. Aby rozwiązać ten problem, należy przytrzymać joystick w trybie wysypywania przez kilka sekund, aby napełnić cylinder. Ważne jest również, aby przepchnąć powietrze obok uszczelek.
Pojedynczy zawór elektromagnetyczny, skoncentrowany na sprężynie
Pojedynczy zawór elektromagnetyczny, skoncentrowany na sprężynie, czterodrożny jest idealnym wyborem dla wielu zastosowań. Zawory te mają podwójne porty wlotowe i wylotowe i są w stanie kontrolować natężenie przepływu w zaworze. Są one normalnie obsługiwane przez pilota elektromagnetycznego i mają podwójny wlot ciśnieniowy. Wewnętrzny port pilotowy zaworu jest zamknięty przez grzyb, a ciśnienie systemowe przechodzi do zewnętrznego portu zasilania pilota.
Zawór sterowany hydraulicznie ma wbudowany solenoid. Jest on wyposażony w cewkę magnetyczną, która kieruje powietrze na dolną część tłoka. Górna część tłoka jest wentylowana do atmosfery. Gdy cewka jest zasilana, trzpień zaworu porusza się w górę. Na ilustracji siłownik został pominięty dla przejrzystości. Przewody zasilający i wydechowy są oznaczone odpowiednio literami „T” i „E”.
Hydrauliczny zawór elektromagnetyczny jest kierunkowym zaworem sterującym. Wykorzystuje on solenoidy do zmiany kierunku przepływu cieczy lub powietrza. Posiada komory i porty, które blokują i umożliwiają przepływ. Jego szpula przesuwa się wewnątrz zaworu, pełniąc funkcję blokowania lub umożliwiania przepływu cieczy. W przypadku pracy z elektromagnesami, zawory hydrauliczne są wszechstronnym rozwiązaniem dla różnych zastosowań.
Pojedynczy elektromagnes, sprężynowy zawór czterodrogowy jest popularnym wyborem dla specjalnych funkcji. Jest on stosowany do sterowania przepływem w obwodzie sterowania. Jego skoncentrowana na sprężynie konstrukcja ma wiele pozycji i pozwala na różne logiki. Posiada również dwa detenty, aby utrzymać pozycję zamkniętą, gdy zawór nie jest przełączany. Zawór sterowany elektromagnetycznie nie jest w stanie pracować przy niskich poziomach ciśnienia, dlatego konieczne jest wybranie zaworu z odpowiednim sygnałem spustowym niskiego ciśnienia.
Instalacja
Zawór czterodrogowy jest urządzeniem mechanicznym, które ma konstrukcję obrotową z łysymi miejscami na górze i na dole. Zawory te mogą być skonfigurowane z popychaczami w celu redystrybucji przepływu. Mają one kilka zastosowań w systemach grzewczych i chłodniczych. Zazwyczaj są one stosowane w gazowych kotłach dwuobiegowych do przełączania ciepłej wody z systemu grzewczego do sieci CWU. Montaż zaworu czterodrogowego wymaga odpowiedniej wiedzy i narzędzi.
W pierwszej kolejności należy zdemontować siłownik zaworu. Krok ten jest niezbędny, aby zawór mógł się prawidłowo otwierać i zamykać. Należy upewnić się, że zawór jest osadzony prawidłowo, a kołki łączące są pewnie zamocowane. Kołek sprzęgający powinien być włożony przez otwór w króćcach. Następnie zdjąć dolną płytę. W razie potrzeby wymienić o-ring. Po zakończeniu montażu zaworu należy zainstalować zawór czterodrogowy i kołki łączące.
Zawory czterodrogowe są uniwersalnym typem zaworu sterującego. Są one zazwyczaj zaprojektowane z czterema lub pięcioma portami, co pozwala na sterowanie przepływem w dwóch różnych kierunkach. Zawory jednoportowe mają jeden wlot i trzy wyloty, natomiast zawory dwuportowe mają dwa porty. Zawory te są świetne do kontrolowania przepływu z dwóch źródeł, takich jak systemy hydrauliczne i zbiorniki magazynowe. Mogą być obsługiwane ręcznie lub zasilane płynem hydraulicznym lub elektrycznością.
Innym zastosowaniem zaworu czterodrogowego jest kontrola pary we wczesnych silnikach parowych podwójnego działania. Te wczesne silniki parowe zostały zaprojektowane przez Richarda Trevithicka. Denis Papin mógł jako pierwszy wprowadzić zawór czterodrogowy. Dwa przejścia w kształcie litery „L” nie zachodzą na siebie w grzybie. Oznacza to, że cylinder będzie pełzał do przodu powoli przy niskiej mocy, aby mógł zetknąć się z częścią przed kolejnym cyklem.
Podobne tematy