Понимание сервоклапанов: как они управляют потоком жидкости

В гидравлике — прикладной науке о механических свойствах жидкостей — клапан — это устройство для управления потоком жидкости. Клапаны останавливают или запускают поток, задают направление, увеличивают или уменьшают скорость, сбрасывают или регулируют давление, создаваемое потоком.

Существует много типов клапанов, но в простейших терминах можно увидеть их открытие и закрытие на иллюстрации ручного насоса от Michael Frey (WikiMedia.org).

Простые ручные клапаны вроде показанных подходят для низкоточной работы. Однако есть трубопроводные системы, требующие высокой точности управления потоком. Когда нужна высокая точность, инженеры часто используют сервоклапаны.

Сервоклапан — высокопроизводительное устройство для управления сложными трубопроводными системами.

В сложных системах ручное управление клапанами не всегда возможно. Оно не гарантирует точность, поток может быть слишком велик для ручного управления. Ручное управление также может быть затратным по времени и опасным при экстремальных расходах, давлениях, температурах или химикатах.

Сервоклапаны делают управление трубопроводными системами, особенно замкнутыми, намного проще и эффективнее. Они работают по электрическим сигналам и управляются дистанционно.

Как работает сервоклапан?

Процесс на удивление прост. Когда нужно изменить поток в конкретной трубопроводной системе — остановить, запустить, перенаправить, изменить давление или скорость — достаточно подать слабый электрический сигнал на соответствующий сервоклапан через цифровую панель управления.

Этот слабый сигнал проходит через усилитель, который усиливает его до уровня, достаточного для изменения положения сервоклапана. Сервоклапан затем манипулирует актуатором (эквивалентом простого ручного колеса) для выполнения желаемых изменений потока. А так как система замкнутая, обратная связь направляется к сервоклапану. Эта обратная связь позволяет сервоклапану генерировать более точный ответ на полученную команду.

Сервоклапаны применяются везде, где нужна высокая точность и контроль.

Сервоклапаны спроектированы для точности и контроля, часто устанавливаются в системах, требующих эффективности. Применение: регулирование потоков на ГЭС и месторождениях нефти/газа; регулирование топливоподачи в авиадвигателях; дутье форм или производство полых пластиковых изделий.

Кроме того, учитывая высокую нагрузку на сервоклапаны, они обычно дороги. Многие инженеры выбирают пропорциональные клапаны вместо сервоклапанов, если расчитали, что им не нужна такая точность и детализированный выход. Также по случаям затраты на новые сервоклапаны заставляют искать сервисы их ремонта при отказе.

Купить новый гидравлический сервоклапан или починить старый? Давайте поможем решить.