Aktuatorë elektrikë dhe pneumatikëpër valvulat e tubacionit: Duket se dy llojet e aktuatorëve janë mjaft të ndryshëm dhe zgjedhja duhet të bëhet sipas burimit të energjisë që është i disponueshëm në vendin e instalimit. Por në fakt kjo pikëpamje është e anshme. Përveç ndryshimeve kryesore dhe të dukshme, ato kanë edhe një numër karakteristikash unike më pak të dukshme.

Aktuatorët elektrikë dhe pneumatikë janë dy mekanizmat e lëvizjes më të përdorur në sistemet e automatizimit. Zakonisht, vendimi për përzgjedhjen e aktuatorit merret në fazën bazë të projektimit dhe do të përdoret deri në fund të ciklit jetësor pas instalimit.

Kur zgjedhin llojin e fuqisë së aktuatorit, njerëzit shpesh nuk i marrin në konsideratë parametrat e mjedisit të procesit në tubacion, por i kushtojnë vëmendje vetëm materialeve të brendshme referuese të projektuesit, situatës së furnizimit me energji ose nëse vendi mund të furnizojë një sasi të madhe gazi të parafabrikuar.

Megjithatë, gjatë funksionimit, shpesh vërehet se disa valvola duhet të pajisen me aktuatorë, ose parametrat e mjedisit të procesit në disa valvola do të ndryshojnë. Pastaj lind pyetja: A duhet ta mbaj aktuatorin origjinal apo ta zëvendësoj atë me një aktuator tjetër për të përmirësuar performancën?

Jetëgjatësi më e gjatë shërbimi

Ky artikull do të prezantojë dhe krahasojë karakteristikat kryesore të performancës së aktuatorëve elektrikë dhe pneumatikë.

Në rrethana normale, prodhuesit do të garantojnë 10,000 cikle operimi për aktuatorët elektrikë dhe 100,000 cikle operimi për aktuatorët pneumatikë. Natyrisht, për sa i përket numrit të cikleve të operimit, aktuatori pneumatik ka një jetëgjatësi më të madhe për shkak të strukturës së tij më të thjeshtë. Përveç kësaj, sipërfaqja e kontaktit të fërkimit të aktuatorit pneumatik është bërë nga elastomeri ose polimeri, dhe unazat O të konsumuara dhe elementët udhëzues plastikë janë të lehtë për t'u zëvendësuar.

Si një aktuator elektrik, zakonisht ekziston një kuti ingranazhesh reduktuese nga motori në boshtin e daljes. Ka shumë ingranazhe që ndërthuren me njëra-tjetrën, të cilat do të konsumohen gjatë funksionimit. Gjithashtu, vlen të përmendet se nuk ka nevojë të ndryshohet yndyra lubrifikuese gjatë gjithë ciklit jetësor të aktuatorit pneumatik.

Çift rrotullues

Një nga parametrat më të rëndësishëm të performancës së aktuatorëve të valvulave të tubacionit është momenti rrotullues. Momenti rrotullues i një aktuatori elektrik varet nga projektimi (komponenti konstant) dhe tensioni i aplikuar në stator. Momenti rrotullues i një aktuatori pneumatik varet nga projektimi (komponenti konstant) dhe presioni i furnizimit me ajër të furnizuar në aktuatorin pneumatik.

Në përgjithësi, çift rrotullues i aktuatorit duhet të jetë më i madh se çift rrotullues maksimal i valvulës, ose më i madh se çift rrotullues i kërkuar për të lëvizur elementin e mbylljes. Në përdorim real, çift rrotullues real i valvulës mund të jetë më i madh se çift rrotullues maksimal i deklaruar nga marka tregtare e prodhuesit, dhe gjithashtu më i madh se çift rrotullues maksimal i aktuatorit. Kjo është padyshim një emergjencë.

Nëse vazhdoni ta përdorni aktuatorin, kjo mund të shkaktojë dëmtime në aktuator dhe valvulë. Nëse çift rrotullues i valvulës rritet, motori do ta rrisë gradualisht çift rrotulluesin derisa të arrijë vlerën e tërheqjes (vlera e tërheqjes). Kjo do të thotë që struktura mekanike detyrohet të prodhojë dhe t'i rezistojë çift rrotullues të tepërt përtej diapazonit të projektimit.

Mbrojtje nga mbiçmimi i çift rrotullues

Për të parandaluar dëmtimin e pajisjeve në kushtet e lartpërmendura, aktuatori elektrik mund të jetë i pajisur me disa pajisje të posaçme. Më i zakonshmi është çelësi i çift rrotullues, i cili mund të jetë mekanik (parimi i zakonshëm i punës është që ingranazhi me krimb lëviz në mënyrë aksiale lineare në gjendjen e mbi-çift rrotullues); mund të jetë gjithashtu elektronik (parimi i zakonshëm është matja e rrymës së statorit, ose efekti Hall). Kur çift rrotullues tejkalon vlerën maksimale të projektuar, çelësi i çift rrotullues mund të ndërpresë tensionin e statorit dhe të ndalojë motorin e aktuatorit. Nuk ka nevojë për mbrojtje nga mbi-çift rrotullues në aktuatorët pneumatikë. Nëse çift rrotullues i aplikuar në valvul tejkalon limitin e specifikuar, vetitë fizike të ajrit të kompresuar do të bëjnë që aktuatori pneumatik të ndalojë së lëvizuri. Ndryshe nga aktuatorët elektrikë, çift rrotullues dalës i aktuatorëve pneumatikë nuk do të tejkalojë limitin e projektuar. Mund të konsiderohet se nëse valvula e tubacionit është e pajisur me një aktuator pneumatik, rreziku i dështimit të pajisjeve për shkak të çift rrotullues që tejkalon vlerën e specifikuar eliminohet.

Dizajn i papërshkueshëm nga shpërthimi

Nëse ka mallra të rrezikshme në mjedisin e përdorimit, pajisjet elektrike mund të shkaktojnë shpërthim. Lidhur me nivelet e mbrojtjes dhe metodat e mbrojtjes në mjedisin e rrezikshëm, ato nuk përfshihen në këtë artikull për shkak të kufizimeve hapësinore.

Megjithatë, është ende e nevojshme të theksohet se pajisjet mbrojtëse nga shpërthimi duhet të përdoren në mjedise me materiale të rrezikshme.

Krahasuar me aktuatorët elektrikë standardë industrialë konvencionalë, aktuatorët elektrikë rezistentë ndaj shpërthimit për valvulat e tubacioneve janë më të shtrenjtë dhe më të ndërlikuar në dizajn. Edhe nëse aktuatori pneumatik përdoret në një mjedis të rrezikshëm, nuk ka rrezik potencial shpërthimi. Për aktuatorët pneumatikë, dizajni special për mjedis të rrezikshëm është gjithashtu i kufizuar në pozicionues, valvula solenoid dhe çelësa limiti (Figura 1-3). Në përputhje me rrethanat, nëse një aktuator pneumatik me një aksesor rezistent ndaj shpërthimit përdoret për të operuar një valvul tubacioni, kostoja do të jetë dukshëm më e ulët se ajo e një aktuatori elektrik rezistent ndaj shpërthimit me të njëjtin funksion.

Pozicionimi

Aktuatorët pneumatikë kanë një nga mangësitë më të rëndësishme. Kur aktuatori arrin në mes të goditjes, pozicionimi është më i ndërlikuar, që do të thotë se pozicionimi i bobinës së valvulës së kontrollit është më i vështirë.

Për shkak të karakteristikave fizike të ajrit, saktësia e pozicionimit të aktuatorëve pneumatikë është disa herë më e ulët se ajo e aktuatorëve elektrikë. Nëse aktuatori elektrik përdor një motor hap pas hapi, saktësia e pozicionimit të tij është disa herë më e lartë se ajo e një aktuatori pneumatik të pajisur me një pozicionues. Ky i fundit mund të përdoret vetëm për sisteme që nuk kërkojnë saktësi të lartë pozicionimi ose saktësi kontrolli. Aktuatorët pneumatikë të përdorur në valvulat e tubacionit kanë karakteristikat e tyre në projektimin strukturor: të gjithë komponentët e sistemit të kontrollit janë instaluar në sipërfaqen e jashtme të aktuatorit, ose jashtë strukturës kryesore. Nëse duhet të kaloni mënyrën e funksionimit nga fikja në kontroll, duhet të zëvendësoni valvulën solenoid me një pozicionues. Meqenëse këta dy komponentë janë instaluar në pjesën e jashtme të aktuatorit pneumatik, dhe projektimi i sipërfaqes së çiftëzimit është i njëjtë, është më i përshtatshëm të hiqni shpërndarësin dhe të instaloni pozicionuesin. Me fjalë të tjera, i njëjti aktuator pneumatik mund të përdoret si për fikje ashtu edhe për kontroll duke zëvendësuar aksesorët përkatës (Figura 1-2).