您是阀门执行器的正确选择吗?

* 来源 : * 作者 : * 发表时间 : 2019-10-31 15:51:08 * 浏览 : 40
由于越来越多的工厂使用自动控制,因此手动操作已被机械或自动化设备取代。要求执行器可以起到控制系统和阀门机械运动之间的接口作用,并且需要执行器来提高工作安全性能和环境性能。在某些危险情况下,自动执行器可以减少人身伤害的风险。一些特殊的阀门需要在特殊条件下紧急打开或关闭,并且阀门执行器可以防止危害进一步扩散,同时最大程度地减少工厂损失。对于某些高压和大直径阀门,所需的执行器输出扭矩非常大。在这种情况下,执行器必须提高机械效率并使用高输出电动机,以便大直径阀门能够平稳运行。 I.阀门和自动化为了成功实现过程自动化,重要的是要确保阀门本身满足过程和管道中介质的特殊要求。通常,生产过程和工艺介质可以确定阀的类型,阀芯的类型以及阀内件和阀的结构和材料。选择阀门后,下一步就是考虑自动化的要求,即选择执行器。可以在两种基本类型的阀门操作中轻松考虑执行器。 1.旋转阀(单向阀)这些阀包括:旋塞阀,湖北球阀,蝶形阀以及阻尼器或挡板。这些阀需要需要90度扭矩才能旋转的执行器。 2.多回转阀这些阀可以是非旋转的提升杆或旋转的非提升杆,或者它们需要多次旋转才能将阀驱动到打开或关闭的位置。这些阀包括:通阀(截止阀),闸阀,刀闸阀等。作为选择,线性输出气动或液压缸或膜片执行器也可用于驱动阀门。阀门和执行器执行器的最广义定义是提供线性或旋转运动的驱动器,它使用某种驱动能量并与某种控制信号一起工作。执行器使用液体,气体,电力或其他能源,并通过电动机,气缸或其他设备将其转换为驱动器。基本执行器用于将阀门驱动到完全打开或完全关闭的位置。可以通过控制阀的执行器将阀移动到任何位置。尽管大多数执行器都用于切换阀,但如今的执行器在设计上已远远超出了简单的切换功能,包括位置感应,扭矩感应,电极保护,逻辑控制和数字通讯模块。 PID控制模块等以及这些设备都安装在紧凑的外壳中。当前有四种类型的执行器,它们可以使用不同的驱动能量来操作各种类型的阀。 1.电动多回转执行器电动多回转执行器是最常见,最可靠的执行器之一。使用单相或三相电动机驱动齿轮或蜗轮,最后驱动阀杆螺母。阀杆螺母移动阀杆以打开或关闭阀。多回转电动执行器可以快速驱动大型阀门。为了保护阀门不受损坏,在阀门行程结束时安装的限位开关将切断电动机电源。同时,当超过安全转矩时,转矩传感器也会切断电动机电源。位置开关用于指示阀门的开关状态。发生断电时,安装离合器装置的手轮机构可以手动操作阀门。这种执行器的主要优点是,所有组件都装在一个外壳中,该外壳在该防水,防尘,防爆外壳中集成了所有基本功能和高级功能。主要缺点是,当电源出现故障时,阀门只能保持在原位。仅在使用备用电源系统时,阀门才能实现故障安全位置(故障打开或故障关闭)。 2.电动单转执行器与执行器相似。电动多回转执行器之间的主要区别在于,执行器的最终输出为1/4圈或90度运动。新一代电动单回转执行器结合了大多数多回转执行器的复杂功能,例如参数设置使用非侵入式,用户友好的操作员界面进行诊断。单回转执行器结构紧凑,可以安装在小型阀门上,通常输出扭矩高达800 kg / m。此外,所需的电源很小,并且可以安装电池以进行故障安全操作。 3.流体驱动的多回转或线性输出执行器这种类型的执行器通常用于操作采用气动或液压操作的直通阀(截止阀)和闸阀。结构简单,工作可靠,易于实施故障安全操作模式。通常,电动多回转执行器用于驱动闸阀和截止阀,而液压或气动执行器仅在无动力时才考虑使用。 4.流体驱动的单回转执行器气动和液压单回转执行器用途非常广泛。它们不需要电源,结构简单,性能可靠。它们被广泛用于各个领域。通常,输出范围从几公斤/米到数万公斤/米。他们使用气缸和变速箱将线性运动转换为直角输出。变速箱通常包括叉,齿条和杠杆。齿条和小齿轮在整个行程范围内输出相同的扭矩。它们是小型阀门的理想选择。拨叉在行程开始时具有高效率和高扭矩输出,是大口径阀门的理想选择。气动执行器通常配备电磁阀,定位器或位置开关等附件,以控制和监视阀门。这种类型的执行器易于实现故障安全操作模式。选择合适的阀门执行器类型和规格时,必须考虑以下因素:1.驱动能量的最常见驱动源是动力源或流体源。能源,三相功率通常用于大型阀门,而单相功率则用于小型阀门。通用电动执行器有多种功率类型。有时可以选择直流电源。此时,可以通过安装电池来安全地操作电池。流体源的类型很多,可以是不同的介质,例如压缩空气,氮气,天然气,液压油等。其次,它们可以具有各种压力。第三,执行器有各种尺寸,可提供各种输出扭矩。 2.阀类型选择阀的执行器时,必须知道阀的类型,以便可以选择正确的执行器类型。一些阀需要多回转驱动,一些阀需要单回转驱动,而某些则需要往复驱动,这会影响执行器类型的选择。通常,多回转气动致动器比电动多回转致动器昂贵,但是往复式直行程气动致动器比电动多回转致动器便宜。对于旋转90度的阀,例如湖北球阀,碟形阀和旋塞阀,可以通过阀门制造商获得相应的阀。 3.扭矩大小对于90度回转阀,例如:湖北球阀,湖北蝶阀,旋塞​​阀,阀门制造商可获得相应的阀扭矩。大多数阀门制造商在额定压力下使测试阀达到所需的操作扭矩。他们将向客户提供扭矩。对于多回转阀,这些阀可分为:往复(提升)运动-阀杆不旋转,往复运动-阀杆旋转,非往复式-阀杆旋转,必须测量阀杆直径,阀杆连接螺纹尺寸确定执行器尺寸。三,执行器的选择确定执行器的类型和所需的阀驱动扭矩后,即可使用执行器制造商提供的数据表或选择软件进行选择。有时需要考虑阀门操作的速度和频率。流体驱动执行器可调节冲程速度,但是三相电源的电动执行器具有固定的行程时间。一些小型直流电动单回转执行器可调节冲程速度。 1.开关控制自动控制阀的优点是可以远距离操作该阀,这意味着操作员可以坐在控制室中来控制生产过程,而无需前往现场te手动打开和关闭阀门。人们只需要铺设一些管道就可以连接控制室和执行器。驱动能量通过管道直接刺激电动或气动执行器。 4-20 mA信号通常用于反馈阀的位置。 2.连续控制如果需要执行器来控制过程系统的参数,例如液位,流量或压力,这是需要执行器频繁操作的工作。 4-20 mA信号可用作控制信号。但是,此信号可能是。该过程经常更改。如果需要具有很高频率作用的执行器,则只能选择可以频繁启动和停止的特殊执行器。在一个过程中需要多个执行器时,可以使用数字通信系统连接各种执行器,从而大大降低了安装成本。数字通信回路可以传递命令并快速有效地收集信息。当前有多种通信方法,例如:专为阀门执行器设计的FOUNDATIONFIELDBUS,PROFIBUS,DEVICENET,HART和PAKSCAN。数字通信系统不仅降低了投资成本,而且还收集了大量的阀门信息,这些信息对于阀门的预测性维护程序非常有用。 3.预测性维护操作员可以在每次操作阀时使用内置的数据存储器来记录由扭矩传感设备测得的数据。该数据可用于监视阀门的运行状态,可以指示阀门是否需要维护,或使用这些数据来诊断阀门。对于阀门可以诊断以下数据:(1)阀门密封或填料摩擦(2)阀门杆,阀门轴承摩擦扭矩(3)座摩擦(4)阀门摩擦(5)阀门芯动力(6)阀杆螺纹摩擦(7)阀杆位置以上数据大多数都存在于所有类型的阀中,但重点不同。例如,对于湖北蝶阀,阀操作期间的摩擦可以忽略不计。但是对于旋塞阀,此力非常大。不同的阀具有不同的转矩运行曲线。例如,对于楔形闸阀,打开和关闭扭矩非常大。在其他行程中,仅施加盘根摩擦和螺纹摩擦。关闭时,静水压力作用在闸板上。阀座摩擦,最终的楔形作用使扭矩迅速增加,直到关闭为止。因此,根据转矩曲线的变化,可以预测将要发生的故障,并且可以为预测性维护提供有价值的信息。 4.智能变频控制在工作过程中,由于电机频繁启动,电机的额定频率发生变化,通过智能变频控制可以使频率达到额定值。例如,由于阻力或外力,电动机的启动速度变慢,从而导致致动器行程控制的误差。通过智能变频控制,可以改变输入速度,使执行器的工作更加可靠,稳定。