瑞士NOVA SWISS气控阀是利用压缩空气作为动力源,通过控制气流的压力、流量或方向,驱动阀芯或阀瓣动作,从而实现对流体(气体、液体)的通断、流量调节或压力控制的阀门。其核心是将气压信号转化为机械动作,精准控制阀门开度或开关状态,广泛应用于工业自动化、化工、能源等领域。 一、NOVA SWISS气控阀核心组成:气控阀的 “三大部件" 气控阀的工作依赖于控制单元、执行单元、阀体单元的协同作用,三者功能分工明确: 控制单元:接收外部信号并调节压缩空气的输入,常见组件包括: 电磁阀(电磁先导阀):通过电信号控制压缩空气的通断 / 方向,是 “电 - 气转换" 的关键(如二位五通电磁阀常用于双作用气控阀)。 调压阀(减压阀):稳定输入执行器的压缩空气压力,避免压力波动影响阀门动作精度。 流量控制阀:调节压缩空气进入执行器的速度,控制阀门开关 / 调节的快慢(如单向节流阀)。 执行单元(气动执行器):将压缩空气的压力转化为机械力,驱动阀体动作,是气控阀的 “动力核心",主要分为两类: 单作用执行器:内置复位弹簧,压缩空气推动活塞 / 膜片动作(如打开阀门),断气后弹簧复位(关闭阀门),分为 “气开常闭"(ATO)和 “气关常开"(ATC)两种。 双作用执行器:无复位弹簧,通过两路压缩空气交替推动活塞动作(一路进气打开,另一路进气关闭),断气后阀门保持当前位置(需额外配置保位阀锁定)。 阀体单元:直接与被控流体接触,通过阀芯 / 阀瓣的位移改变流道开度,实现流体控制,常见阀体结构有: 截止阀、针阀(用于小流量精准控制); 球阀、蝶阀(用于大流量通断或调节); 调节阀(用于连续流量 / 压力调节,如套筒阀、单座阀)。
二、NOVA SWISS气控阀核心工作原理:“气压驱动→机械动作→流体控制" 气控阀的工作流程可分为开关控制和调节控制两类,本质都是通过压缩空气驱动执行器,进而改变阀体流道状态: 1. 开关控制型气控阀(通断控制) 适用于 “全开 / 全关" 场景(如管道流体的切断、接通),以最常见的 “单作用" 和 “双作用" 为例: 单作用气控阀(弹簧复位) 当外部控制信号(如电磁阀通电)触发时,压缩空气经调压、过滤后进入执行器一侧气腔,推动活塞 / 膜片克服弹簧力移动,带动阀芯动作(如 “气开型" 打开阀门); 当控制信号断开(电磁阀断电),压缩空气停止输入,执行器内的复位弹簧推动活塞 / 膜片回位,阀芯关闭阀门,恢复 “常闭" 状态(若为 “气关型",则动作相反:通气时关闭,断气时弹簧复位打开)。 双作用气控阀(无弹簧,气推气回) 需搭配 “二位五通电磁阀" 实现双向控制:当电磁阀线圈 A 通电时,压缩空气进入执行器 “开腔",推动活塞移动,阀门打开;同时 “关腔" 的空气经电磁阀排气口排出; 当电磁阀线圈 B 通电时,压缩空气切换至执行器 “关腔",推动活塞反向移动,阀门关闭;“开腔" 空气同步排出; 若断电,电磁阀复位,两路气口均切断,阀门保持当前位置(需保位阀则可锁定状态)。 2. 调节控制型气控阀(流量 / 压力调节) 适用于 “连续精准调节" 场景(如化工反应釜的流量控制、液压系统的压力稳定),核心是通过气动薄膜执行器 + 定位器实现: 外部控制系统(如 PLC、DCS)输出 4-20mA 电流信号,传递给 “电气阀门定位器"(气控阀的 “大脑"); 定位器将电流信号转化为对应的气压信号(通常 0.02-0.1MPa),并精准调节输入执行器的压缩空气压力; 执行器内的薄膜在气压作用下产生推力,克服弹簧力推动阀芯移动,改变阀体流道的开度(如阀芯上移→开度增大→流量增加); 阀芯位移通过反馈杆传递回定位器,形成 “闭环反馈":若实际开度与目标开度有偏差,定位器会自动修正气压信号,直至阀芯达到目标位置,实现高精度调节。
三、NOVA SWISS气控阀关键辅助原理:密封与安全设计 气控阀的可靠性依赖于密封性能和安全机制,这也是工作原理的重要补充: 密封原理:阀体与阀芯之间、执行器与阀体的连接部位,通常采用 O 型圈(丁腈橡胶、氟橡胶)、金属密封环(不锈钢)等,避免被控流体泄漏或压缩空气泄漏(泄漏会导致执行器动力不足、动作迟缓)。 安全设计: 单作用执行器的 “弹簧复位" 功能,可在断气时自动恢复安全状态(如燃气管道的 “断气关阀",避免泄漏); 高压场景下的气控阀(如瑞士 NOVA SWISS 的高压针阀)会采用强化阀座(如圆弧形阀座),减少压力冲击对阀芯的损伤,确保高压下的密封性。 四、NOVA SWISS气控阀与电磁阀的核心区别 很多人会混淆 “气控阀" 和 “电磁阀",二者本质差异在于动力源和控制对象: 对比维度气控阀(Pneumatic Valve)电磁阀(Solenoid Valve) 动力源压缩空气(气压驱动)电磁线圈(电磁力驱动) 控制对象大流量 / 高压流体(如石油、化工介质)小流量气体 / 液体(如气动系统先导气) 动作特点输出力大、动作平稳,可连续调节动作快速、结构简单,多为开关控制 适用场景工业流程调节、高压管道控制气动元件换向、小型设备通断 综上,气控阀的核心是通过 “气压信号→机械动作→流体控制" 的逻辑,结合执行器类型(单 / 双作用)和控制单元(定位器、电磁阀),实现不同场景下的精准流体管理,其可靠性和适应性使其成为高压、大流量工业领域的核心控制元件。 |