न्यूमेटिक बटरफ्लाई वाल्व का संचालन सिद्धांत

1. न्यूमेटिक बटरफ्लाई वाल्व क्या है?

 A न्यूमेटिक बटरफ्लाई वाल्वयह एक चौथाई घुमाव वाला वाल्व है जिसका उपयोग पाइपलाइन में द्रव प्रवाह को नियंत्रित या अलग करने के लिए किया जाता है। इसमें एक गोलाकार डिस्क (जिसे अक्सर "डिस्क" कहा जाता है) होती है जो एक स्टेम पर लगी होती है, जो वाल्व बॉडी के अंदर घूमती है। "न्यूमेटिक" शब्द इसके संचालन तंत्र को संदर्भित करता है, जो वाल्व को संचालित करने के लिए संपीड़ित वायु का उपयोग करता है, जिससे दूरस्थ या स्वचालित नियंत्रण संभव हो पाता है।

एक न्यूमेटिक बटरफ्लाई वाल्व को दो मुख्य घटकों में विभाजित किया जा सकता है: न्यूमेटिक एक्चुएटर और बटरफ्लाई वाल्व।

• बटरफ्लाई वाल्व बॉडी: इसमें वाल्व बॉडी, डिस्क, स्टेम और सीट शामिल होते हैं। डिस्क स्टेम के चारों ओर घूमकर वाल्व को खोलती और बंद करती है।

· न्यूमेटिक एक्चुएटर: यह संपीड़ित वायु को शक्ति स्रोत के रूप में उपयोग करता है, जिससे पिस्टन या वेन को चलाकर रैखिक या घूर्णी गति उत्पन्न होती है।

 

ज़रूरी भाग

न्यूमेटिक बटरफ्लाई वाल्व का घटक

*चोटा सा वाल्व:

- वाल्व बॉडी: वह आवरण जिसमें डिस्क लगी होती है और जो पाइप से जुड़ा होता है।

- डिस्क: एक सपाट या थोड़ी उभरी हुई प्लेट जो प्रवाह को नियंत्रित करती है। जब इसे प्रवाह की दिशा के समानांतर रखा जाता है, तो वाल्व खुल जाता है; जब इसे लंबवत रखा जाता है, तो यह बंद हो जाता है।

- स्टेम: डिस्क से जुड़ी छड़ जो एक्चुएटर से घूर्णी बल को संचारित करती है।

- सील और सीट: पूरी तरह से बंद होने की व्यवस्था सुनिश्चित करें और रिसाव को रोकें।

*एक्चुएटर

- न्यूमेटिक एक्चुएटर: आमतौर पर पिस्टन या डायाफ्राम प्रकार का, यह वायु दाब को यांत्रिक गति में परिवर्तित करता है। यह दोहरी क्रियाशील (खुलने और बंद होने दोनों के लिए वायु दाब) या एकल क्रियाशील (एक दिशा के लिए वायु, वापसी के लिए स्प्रिंग) हो सकता है।

2. संचालन सिद्धांत

न्यूमेटिक बटरफ्लाई वाल्व का संचालन मूलतः "संपीड़ित वायु सक्रियण" की एक श्रृंखलाबद्ध प्रक्रिया है।एक्चुएटर सक्रियणप्रवाह को नियंत्रित करने के लिए डिस्क का घूर्णन। सरल शब्दों में कहें तो, डिस्क को सही स्थिति में लाने के लिए वायवीय ऊर्जा (संपीड़ित हवा) को घूर्णी यांत्रिक गति में परिवर्तित किया जाता है।

 2.1. सक्रियण प्रक्रिया:

- किसी बाहरी स्रोत (जैसे कंप्रेसर या नियंत्रण प्रणाली) से संपीड़ित हवा को न्यूमेटिक एक्चुएटर को आपूर्ति की जाती है।

- एक डबल-एक्टिंग एक्चुएटर में, हवा एक पोर्ट से प्रवेश करके वाल्व स्टेम को दक्षिणावर्त (यानी, वाल्व को खोलने के लिए) घुमाती है, और दूसरे पोर्ट से प्रवेश करके उसे वामावर्त घुमाती है। इससे पिस्टन या डायाफ्राम में रेखीय गति उत्पन्न होती है, जिसे रैक-एंड-पिनियन या स्कॉच-योके तंत्र द्वारा 90-डिग्री घूर्णन में परिवर्तित किया जाता है।

- एक सिंगल-एक्टिंग एक्चुएटर में, वायु दाब पिस्टन को स्प्रिंग के विरुद्ध धकेलकर वाल्व को खोलता है, और हवा छोड़ने से स्प्रिंग स्वचालित रूप से इसे बंद कर देती है (फेल-सेफ डिज़ाइन)।

 2.2. वाल्व संचालन:

- जैसे ही एक्चुएटर वाल्व स्टेम को घुमाता है, डिस्क वाल्व बॉडी के अंदर घूमती है।

- खुली स्थिति: डिस्क प्रवाह की दिशा के समानांतर होती है, जिससे प्रतिरोध कम होता है और पाइपलाइन से पूर्ण प्रवाह संभव होता है। - बंद स्थिति: डिस्क प्रवाह के लंबवत 90 डिग्री घूमती है, जिससे मार्ग अवरुद्ध हो जाता है और सीट के साथ सील हो जाती है।

- मध्यवर्ती स्थिति प्रवाह को नियंत्रित कर सकती है, हालांकि बटरफ्लाई वाल्व अपनी गैर-रेखीय प्रवाह विशेषताओं के कारण सटीक विनियमन की तुलना में ऑन-ऑफ सेवा के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं।

 2.3. नियंत्रण और प्रतिक्रिया:

- सटीक नियंत्रण के लिए एक्ट्यूएटर को आमतौर पर विद्युत संकेतों के माध्यम से सोलनॉइड वाल्व या पोजिशनर के साथ जोड़ा जाता है।

- स्वचालित प्रणालियों में विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए एक सेंसर वाल्व की स्थिति के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है। 

3. एकल-अभिनय और दोहरा-अभिनय

 

3.1 दोहरी क्रियाशील एक्चुएटर (स्प्रिंग रिटर्न रहित)

इस एक्चुएटर में दो विपरीत पिस्टन कक्ष हैं। संपीड़ित वायु को एक सोलनॉइड वाल्व द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो बारी-बारी से "खुलने" और "बंद होने" वाले कक्षों के बीच काम करता है।

जब संपीड़ित हवा "खुलने वाले" कक्ष में प्रवेश करती है, तो यह पिस्टन को धकेलती है, जिससे वाल्व स्टेम दक्षिणावर्त (या डिजाइन के आधार पर वामावर्त) घूमता है, जो बदले में डिस्क को घुमाकर पाइपलाइन को खोलता है।

जब संपीड़ित वायु "क्लोजिंग" चैम्बर में प्रवेश करती है, तो यह पिस्टन को विपरीत दिशा में धकेलती है, जिससे वाल्व स्टेम डिस्क को वामावर्त घुमाता है और पाइपलाइन बंद हो जाती है। विशेषताएँ: संपीड़ित वायु के समाप्त होने पर, डिस्क अपनी वर्तमान स्थिति में बनी रहती है ("फेल-सेफ")।

3.2 एकल-अभिनय एक्ट्यूएटर (स्प्रिंग रिटर्न के साथ)

इस एक्चुएटर में केवल एक ही वायु प्रवेश कक्ष है, जिसके दूसरी तरफ एक रिटर्न स्प्रिंग लगी है:

जब हवा का प्रवाह होता है: संपीड़ित हवा प्रवेश कक्ष में प्रवेश करती है, स्प्रिंग बल पर काबू पाकर पिस्टन को धकेलती है, जिससे डिस्क "खुली" या "बंद" स्थिति में घूमने लगती है;

जब हवा निकल जाती है: स्प्रिंग का बल मुक्त हो जाता है, जिससे पिस्टन वापस धकेल दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप डिस्क पूर्व निर्धारित "सुरक्षा स्थिति" (आमतौर पर "बंद", लेकिन इसे "खुला" होने के लिए भी डिज़ाइन किया जा सकता है) में वापस आ जाती है।

विशेषताएं: इसमें "फेल-सेफ" फ़ंक्शन है और यह उन अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए उपयुक्त है जिनमें सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है, जैसे कि ज्वलनशील, विस्फोटक और विषैले माध्यमों से संबंधित अनुप्रयोग।

4. लाभ

न्यूमेटिक बटरफ्लाई वाल्वये उपकरण तेजी से काम करने के लिए उपयुक्त हैं, आमतौर पर इन्हें केवल एक चौथाई घुमाव की आवश्यकता होती है, जिससे ये जल उपचार, एचवीएसी और रासायनिक प्रसंस्करण जैसे उद्योगों के लिए उपयुक्त बन जाते हैं।

- वायवीय सक्रियण के कारण त्वरित प्रतिक्रिया समय।

- इलेक्ट्रिक या हाइड्रोलिक विकल्पों की तुलना में कम लागत और सरल रखरखाव।

- कॉम्पैक्ट और हल्का डिजाइन।