Kaip tinkamai parinkti elektrinius variklius skirtingų tipų sklendėms?

Supraskite vožtuvų judėjimo tipus, kad tinkamai parinktumėte elektrinį aktatorių

Sukamasis, tiesiaeigis ir daugiapakopis judėjimas: pagrindiniai skirtumai ir vožtuvų poravimas

Elektriniai aktuatoriai priima elektrinius signalus ir juos paverčia tikru judesiu, tačiau teisingo tipo judesio pasirinkimas yra labai svarbus vožtuvų veikimui. Rotaciniai tipai sukuria apie 90 laipsnių posukius, reikalingus ketvirtinio posūkio vožtuvams, tokiems kaip rutuliniai ar tarpiniai vožtuvai. Tada yra tiesieji aktuatoriai, kurie juda tiesiai į priekį, idealūs vartiniams ir spaustuviniams vožtuvams. Rutulinėms ir didelėms vartiniams su sriegiuotais stemeliais – naudojami daugiapakopio sukimo aktuatoriai, nes jie gali toliau suktis virš 360 laipsnių. Tokių netinkamų poravimų atsiranda gana dažnai. Pagal 2023 metų Ponemon Institute tyrimą, apie vienas iš keturių pramoninių vožtuvų gedimų atsiranda dėl netinkamo aktuatoriaus poravimo su vožtuvu. Taigi tinkamas suderinimas iš tiesų daro visą skirtumą.

• Sukenčioji : Kompaktiškas dydis, greiti ciklai (2–6 sek./90°), puikiai tinka lengvosioms, dažnai naudojamoms aplikacijoms
• Tiesus : Didelis traukos išėjimas (iki 50 000 lbf), sukurtas aukšto slėgio vartų ir diafragmos vožtuvams
• Daugelio posūkių : Tikslus pozicionavimas (±0,1° pakartojamumas), būtinas reguliavimui ir proporcingajam valdymui kulkiniuose vožtuose

Kodėl ketvirties posūkio elektriniai aktuatoriai yra idealūs rutuliniams ir tarpiniams vožtuvams

Ketvirtį posūkio elektriniai aktuatoriai geriausiai veikia su rutuliniais ir tarpiniais vožtuvais, nes šie vožtuvai paprastai turi pasisukti būtent 90 laipsnių. Šie aktuatoriai jungiasi tiesiogiai prie vožtuvo veleno be papildomų tarpinių detalių, todėl yra mažiau vietų, kurios gali susidėvėti ar reikalauti reguliarios priežiūros. Teisingai parinkti, jie generuoja pakankamai galios įveikti pradinę varžą atidarant uždarytą vožtuvą. Ypač svarbu oro kondicionavimo tarpiniam vožtuvui, nes tai leidžia greitai uždaryti vožtuvą avarijos metu, neleidžiant jam smarkiai trinktelėti ar atšokti po uždarymo. Daugelis šiuolaikinių modelių aprūpinti bešepetėliais nuolatinės srovės varikliais, kurie puikiai veikia su rezervinėmis baterijomis ir automatiniais perjungimo jungikliais, todėl svarbūs sistemos komponentai toliau veikia net jei kitur kilo elektros tiekimo gedimas.

Kodėl vartiniams ir kraniniams vožtuvams reikalingi daugiapakopio sukimo elektriniai aktuatoriai

Vartant uždarymo ir sferines vožtuvus reikia gana daug pasukimų, kartais net nuo 500 iki 1 000 dideliems skersmens uždarymo vožtuvams. Daugiapakopiams sukimo judesiams skirti elektriniai pavairo mechanizmai atkakliai stengiasi išlaikyti pastovų slėgį visame judėjimo ruože, tuo pačiu išlaikydami būtiną sandarumą kiekviename taške – tai ypač svarbu naudojant sferinius vožtuvus reguliavimo programose. Šie pavairo mechanizmai aprūpinti specialiais pavaromis, kurios neleidžia stemui nukrypti nuo kurso atlikinėjant tikslų pozicionavimą. Rezultatas? Kur kas geresnis skysčio srauto valdymas kritinėse operacijose, tokiuose kaip cheminės dozavimo sistemos. Tikslumas iki 2 % taip pat turi didelę finansinę reikšmę – pagal 2023 m. Ponemon Institute paskelbtus tyrimus, tai leidžia įmonėms sutaupyti apie 740 000 JAV dolerių per metus.

Tiksliai parinkite elektrinių pavairo mechanizmų dydį naudodami sukimo momento, stūmos ir eigos charakteristikas

Sukimo momento reikalavimai sukimosi vožtuvams prieš pastangų poreikius tiesiaeigiams vožtuvams

Teisingo dydžio parinkimas prasideda tuo, kad būtina užtikrinti, jog pavaros galėtų išlaikyti tai, ko reikia vožtuvui mechaniniu požiūriu. Sukamiesiems vožtuvams, tokiems kaip rutuliniai, tarpiniai ir kištominiai, reikalingas sukimo momentas, matuojamas niutonmetriais arba svarspėdomis. Šis sukimo momentas turi įveikti tokias jėgas kaip sėdynės apkrovos, tarpinės trinties jėgas bei skysčio slėgį. Tiesiaeigiams vožtuvams, tokiems kaip sklendžių, kranų ir diafragminiams, reikalinga stūmimo jėga, matuojama niutonais arba svarsliais, kad galėtų judėti šliaužtai aukštyn ar žemyn priešinantis sistemos slėgiui ir sandaros pasipriešinimui. Jei nepakankamai įvertinama reikalinga stūmimo jėga, vožtuvai gali neužsidaryti visiškai, dėl ko atsiranda nutekėjimai. Nepakankamas sukimo momentas gali sukelti lėtą reakciją ar net visišką neatitiktį sėdynei. Geri inžinieriai visada įvertina tiek statines apkrovas, reikalingas judėjimui paleisti, tiek dinamines apkrovas veikimo metu. Jie taip pat numato papildomą talpą, paprastai apie 25–50 procentų, nes tarpinės senėja, o technologiniai procesai ne visada vyksta sklandžiai. Pagal naujausius pramonės ataskaitas, apie trečdalis visų vožtuvų sistemų problemų kyla dėl netinkamo matmenų parinkimo sprendimų, priimtų montavimo metu.

Atitinkti elektrinio aktuatoriaus funkcionalumą valdymo reikalavimams: Įjungta/Išjungta prieš reguliavimo veikimą

Signalų suderinamumas, padėties atvirkštinis ryšys ir pozicijos reguliatoriaus integracija tiksliai moduliacijai

Standartiniai įjungimo/išjungimo aktuatoriai veikia su paprastais skaitmeniniais signalais, paprastai 24 voltų nuolatinės srovės arba 120 voltų kintamosios srovės, kad vožtuvą visiškai atidarytų arba uždarytų. Šie aktuatoriai nereikalauja jokio padėties stebėjimo ar specialaus signalo apdorojimo. Tačiau situacija keičiasi, kai kalbama apie moduliuojančius aktuatorius. Šie prietaisai turi būti prijungiami prie analoginių signalų, besikeičiančių nuo 4 iki 20 miliamperų, arba veikti su skaitmeninėmis lauko magistralėmis, tokiomis kaip Modbus RTU arba Profibus DP. Toks ryšys leidžia jiems gauti skirtingas nustatymo reikšmes ir atlikti tikslius reguliavimo pataisymus. Norint pasiekti tikslų rezultatą, šie aktuatoriai yra aprūpinti išsamia pozicijos jutiklių technologija, dažnai naudojančia tokias priemones kaip rotaciniai enkoderiai ar itin tikslūs potenciometrai. Ši pranešimo funkcija pateikia informaciją apie faktinę vožtuvo padėtį, paprastai tikslumu iki plius/menius pusė procento nuo maksimalaus eigos ilgio. Kai prie sistemos pridedamas intelektualus pozicionierius, susidaro taip vadinama uždaroji kilpa. Paprastai tai reiškia, kad prietaisas nuolat tikrina, kokią padėtį jam buvo nurodyta pasiekti, palygina su tikra vožtuvo padėtimi ir atlieka būtinas variklio korekcijas, kad pašalintų bet kokius neatitikimus. Tokia konfigūracija padeda išvengti problemų, tokių kaip pastovus svyravimas aplink tikslines padėtis, staigūs peržingsniavimai pro pageidaujamus nustatymus ar nenuoseklūs atsakymai, kurie laikui bėgant pasidaro vis labiau pastebimi. Tokios problemos tampa ypač akivaizdžios sparčiai kintančiose situacijose, pvz., reguliuojant garo slėgį. Palyginus su tradiciniais įjungimo/išjungimo vožtuvais, kurie tiesiog dalinai atidaromi ir uždaromi kartotinai, tinkamai suprojektuotos moduliuojančios sistemos gali sumažinti energijos suvartojimą nuo dvidešimt iki trisdešimt procentų temperatūros valdymo operacijų metu. Be to, turint galimybę stebėti pozicijos duomenis, galima numatyti techninės priežiūros poreikius, stebint, kiek trunka ėjimo ciklai, bei pastebint laipsniškus poslinkius pozicijose per ilgesnį laikotarpį.

Dažniausiai paskyrančių klausimų skyrius

Kokie elektros aktuatoriai tinka rutulinėms vožtuvams?

Posūkio per 90 laipsnių elektros aktuatoriai yra idealūs rutulinėms vožtuvams, nes šie vožtuvai paprastai reikalauja tikslaus pasukimo būtent 90 laipsnių kampu.

Kodėl daugiapakopiams aktuatoriams geriausiai tinka sklendžių ir svertinių vožtuvų valdymas?

Sklendžių ir svertinių vožtuvų valdymui reikalingi daugiapakopiai aktuatoriai, kadangi jie užtikrina ilgą sukimo judesį, būtiną tiksliai reguliacijai moduliacijos taikymuose.

Kaip užtikrinti, kad elektros aktuatorius būtų tinkamai parinktas mano vožtuvui?

Tinkamas elektros aktuatoriaus parinkimas reiškia, kad jis atitinka vožtuvo reikalaujamas sukimo ar stūmimo jėgos charakteristikas, atsižvelgiant tiek į statines, tiek į dinamines apkrovas.

Koks pranašumas moduliuojančių sistemų prieš tradicinius įjungimo/išjungimo vožtuvus?

Moduliuojančios sistemos užtikrina tikslų reguliavimą, sumažina energijos suvartojimą iki 30 % ir pateikia padėties duomenis, kurie gali padėti numatyti techninės priežiūros poreikius.