EN
Doğru Elektrikli Aktüatörü Seçmek İçin Vana Hareket Türlerini Anlayın
Döner, Doğrusal ve Çok Dönüşlü Hareket: Temel Farklar ve Vana Eşleşmeleri
Elektrikli aktüatörler elektrik sinyallerini alır ve bunları gerçek harekete dönüştürür, ancak vana işlevi açısından doğru türde hareket elde etmek çok önemlidir. Döner tipler, top veya kelebek gibi çeyrek dönüşlü vanalar için gereken yaklaşık 90 derecelik dönüşleri sağlar. Doğrusal aktüatörler ise doğrudan ileri yönde hareket sağlar ve kapak (gate) ile sıkıştırmalı (pinch) vanalar için uygundur. Küresel vanalar ve vida mil olan büyük kapak vanalar için sürekli olarak 360 derecen fazla dönebilen çok dönüşlü aktüatörler kullanılır. Bu eşleştirmelerin hatalı yapılması oldukça yaygın bir sorundur. Ponemon Enstitüsü'nün 2023 yılında yaptığı bir araştırmaya göre, endüstriyel vana arızalarının dörtte biri yanlış aktüatörün vanaya bağlanması nedeniyle meydana gelir. Bu yüzden doğru eşleştirme gerçekten büyük fark yaratır.
- Dönme : Kompakt yapı, hızlı çevrim süreleri (2–6 sn/90°), hafif ve yüksek çevrimli uygulamalar için ideal
- Doğrusal : Yüksek itki çıkışı (50.000 lbf'ye kadar), yüksek basınçlı geçit ve diyafram vanaları için tasarlanmıştır
- Çok dönüşlü : Hassas konumlandırma (±0,1° tekrarlanabilirlik), küresel vanalarda akış ayarı ve oransal kontrol için gereklidir
Küresel ve Kelebek Vanalar İçin Neden Çeyrek Dönüş Elektrikli Aktüatörler İdealdir
Kısmi dönüş elektrikli aktüatörler, genellikle tam olarak 90 derece döndürme gerektiren küresel ve kelebek vanalarda en iyi şekilde çalışır. Bu aktüatörler, ek bileşenlere gerek kalmadan doğrudan vana miline bağlanır; bu da aşınma veya düzenli bakım gerektirebilecek noktaların sayısını azaltır. Doğru şekilde boyutlandırıldıklarında, kapalı bir vanayı açarken başlangıçtaki direnci aşmak için yeterli güç üretirler. Özellikle IKL kelebek vanalar için bu oldukça önemlidir çünkü acil durumlarda vananın aniden kapanması veya kapandıktan sonra sekmesi olmaksızın hızlı bir şekilde kapanmasını sağlar. Birçok modern model, yedek pillerle ve Otomatik Transfer Anahtarlarıyla iyi çalışan fırçasız doğru akım motorlarına sahiptir, böylece başka bir yerde elektrik kesintisi olması durumunda bile önemli sistemler çalışmaya devam eder.
Neden Kapak ve Küresel Vanalar İçin Çok Turlu Elektrikli Aktüatörler Gerekir
Küresel vanaları ve geçit vanalarını çalıştırmak, bazen büyük çaplı geçit vanaları için 500'den hatta 1.000'e kadar dönüş gerektiren uzun mesafeler boyunca döndürme hareketi yapmayı gerektirir. Çoklu dönüşler için tasarlanmış elektrikli aktüatörler, hareketin tamamı boyunca basıncı sabit tutmakla kalmayıp aynı zamanda her noktada kritik sızdırmazlığı da koruyarak küresel vanaların modülasyon uygulamalarında kullanılmasında hayati önem taşır. Bu aktüatörler, hassas konumlandırma işlemlerinde milin yoldan sapmasını engelleyen özel dişlilere sahiptir. Sonuç olarak kimyasal dozaj sistemleri gibi kritik işlemlerde akışkan akışına çok daha iyi kontrol imkânı sunulur. Ponemon Enstitüsü'nün 2023 yılında yayınladığı araştırmaya göre, yalnızca %2 doğruluk seviyesine ulaşmak şirketlere yılda yaklaşık 740.000 ABD doları tasarruf sağlar.
Tork, İtme ve Strok Özelliklerini Kullanarak Elektrikli Aktüatörleri Doğru Boyutta Seçin
Döner Vanalar için Tork Gereksinimleri ve Doğrusal Vanalar için İtme Gereksinimleri
Doğru boyutu bulmak, aktüatörün valfin mekanik olarak ihtiyaç duyduğu şeyi taşıyabilecek şekilde ayarlandığından emin olmakla başlar. Küresel, kelebek ve fiş gibi döner valfler için Newton metre veya pound fit cinsinden ölçülen bir tork gereklidir. Bu tork, oturma yükleme kuvvetleri, sızdırmazlıklardan kaynaklanan sürtünme ve içerdeki akışkandan gelen basınç gibi etkenlere karşı koymalıdır. Kapak, küresel ve diyafram gibi doğrusal valfler farklı çalışır; sistem basıncına ve paketleme direncine karşı bu sapları yukarı veya aşağı hareket ettirebilmek için Newton veya pound kuvvet cinsinden ölçülen bir itme kuvvetine ihtiyaç duyarlar. Gerekli itme kuvveti hafife alındığında, valfler tamamen kapanmayabilir ve bu da kaçaklara neden olur. Yeterli tork olmaması ise yavaş tepkimelere veya bazen düzgün oturmama gibi tam arızalara yol açabilir. İyi mühendisler harekete geçerken oluşan statik yükleri ve çalışma sırasında ortaya çıkan dinamik yükleri daima değerlendirir. Ayrıca sızdırmazlıkların eskimesi ve süreçlerin her zaman sorunsuz gitmemesi sebebiyle genellikle %25 ila %50 civarında ekstra kapasite hesaplanır. Son endüstri raporlarına göre, tüm vana sistemi problemlerinin yaklaşık üçte biri kurulum sırasında yapılan yanlış boyutlandırma kararlarından kaynaklanmaktadır.
Elektrikli Aktüatör Fonksiyonlarını Kontrol Gereksinimlerine Uydurun: Açık/Kapalı vs. Modülasyonlu Çalışma
Hassas Modülasyon için Sinyal Uyumluluğu, Konum Geri Bildirimi ve Pozisyoner Entegrasyonu
Standart açık/kapalı aktüatörler, vanaları tamamen açmak veya tamamen kapatmak için genellikle 24 volt DC veya 120 volt AC gibi temel dijital sinyallerle çalışır. Bu tür aktüatörlerin konum izleme veya özel sinyal işleme gibi bir özelliğe ihtiyacı yoktur. Ancak modüle eden aktüatörlere baktığımızda durum değişir. Bu cihazlar, 4 ile 20 miliamper arası analog sinyallerle bağlantı kurmalı veya Modbus RTU ya da Profibus DP gibi dijital saha veri yolu sistemleriyle çalışabilmelidir. Bu bağlantı, farklı ayar değerlerini alabilmelerini ve ince kontrol ayarlamalarına imkan tanımasını sağlar. Doğru sonuçlar elde edebilmek için bu aktüatörler genellikle döner kodlayıcılar veya oldukça hassas potansiyometreler gibi teknolojileri kullanan ayrıntılı konum algılama sistemleriyle donatılmıştır. Bu raporlama özelliği, vananın gerçek konumu hakkında bilgi verir ve genellikle maksimum hareket aralığının artı eksi yüzde yarısı içinde doğruluk sağlar. Akıllı bir pozisyonlayıcı sisteme eklendiğinde, bu kapalı döngü sistem adı verilen yapı oluşturulur. Temelde bu, cihazın kendisine nerede durması söylendiğini ve vananın gerçekten nerede olduğunu sürekli olarak kontrol edip, fark varsa motor ayarlamaları yaparak düzeltme yapılmasını ifade eder. Bu yapı, hedef konumların etrafında sürekli salınımlar, istenen ayarların aşılması şeklinde ani sıçramalar ve zamanla ortaya çıkan tutarsız tepkiler gibi sorunların önüne geçmeye yardımcı olur. Bu tür problemler özellikle buhar basıncı düzenleme gibi hızlı değişen durumlarda daha belirgin hale gelir. Sadece kısmen açılıp kapanan geleneksel açık/kapalı vanalara kıyasla, iyi ayarlanmış modülasyonlu sistemler sıcaklık kontrol işlemleri sırasında enerji kullanımını yüzde 20 ila 30 arasında düşürebilir. Ayrıca konum verilerinin mevcut olması, bakıma olan ihtiyaçları tahmin etmeyi mümkün kılar çünkü bu sayede vana strok süresi uzun süre izlenebilir ve zaman içinde meydana gelen yavaş konum kaymaları fark edilebilir.
SSS Bölümü
Küresel vanalara uygun elektrikli aktüatör türleri nelerdir?
Küresel vanalar genellikle tam olarak 90 derece dönmeyi gerektirdiği için çeyrek dönüşlü elektrikli aktüatörler bu vanalara idealdir.
Neden çok dönüşlü aktüatörler, kelebek ve küresel vanalar için en iyisidir?
Kelebek ve küresel vanalar için çok dönüşlü aktüatörlere ihtiyaç duyulur çünkü modülasyon uygulamalarında hassas kontrol için gereken kapsamlı dönme hareketini karşılarlar.
Elektrikli aktüatörün vanama uygun şekilde boyutlandırıldığından nasıl emin olabilirim?
Bir elektrikli aktüatörün doğru şekilde boyutlandırılmasında, vananın gerektirdiği tork veya itme değerlerinin hem statik hem de dinamik yükleri göz önünde bulundurarak karşılanması gerekir.
Geleneksel aç/kapa vanalara göre modüle sistemlerin avantajı nedir?
Modüle sistemler, hassas kontrol ayarları sunar, enerji kullanımını %30'a varan oranlarda azaltır ve bakım ihtiyaçlarını öngürebilmenizi sağlayan konum verileri sağlar.
