Εισαγωγή

Η επιλογή ενός πνευματικού ενεργοποιητή περιλαμβάνει περισσότερα από την αντιστοίχιση της διεπαφής στήριξής του με μια βαλβίδα. Ο ενεργοποιητής πρέπει να παρέχει επαρκή ροπή καθ' όλη τη διάρκεια του απαιτούμενου ταξιδιού, να λειτουργεί με την διαθέσιμη παροχή πεπιεσμένου αέρα οργάνων και να ανταποκρίνεται σωστά όταν χάνεται η πίεση του αέρα.

Δύο κοινές διαμορφώσεις είναι οι πνευματικοί ενεργοποιητές με επιστροφή ελατηρίου και οι διπλής ενέργειας. Και οι δύο χρησιμοποιούν πεπιεσμένο αέρα για τη λειτουργία των βαλβίδων, αλλά διαφέρουν στον τρόπο που παράγουν κίνηση και στο τι συμβαίνει όταν αποτυγχάνει η παροχή αέρα.

Η κατανόηση αυτών των διαφορών βοηθά τους μηχανικούς να επιλέξουν ένα κατάλληλο πακέτο ενεργοποιητή για βαλβίδες on/off, απομόνωση διεργασιών, κλείσιμο έκτακτης ανάγκης και άλλες αυτοματοποιημένες εφαρμογές βαλβίδων.

1. Πώς λειτουργεί ένας ενεργοποιητής με επιστροφή ελατηρίου;

Ένας ενεργοποιητής με επιστροφή ελατηρίου χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα για να οδηγήσει την κίνηση προς μία κατεύθυνση και ένα εσωτερικό ελατήριο για να παρέχει την κίνηση επιστροφής.

Όταν εφαρμόζεται πίεση αέρα, ο ενεργοποιητής κινεί τη βαλβίδα συμπιέζοντας το ελατήριο. Όταν η σχετική πίεση αέρα απελευθερώνεται ή χαθεί, το ελατήριο οδηγεί τον ενεργοποιητή πίσω προς την καθορισμένη του θέση.

Ανάλογα με τη διάταξη του ενεργοποιητή και της βαλβίδας, αυτό μπορεί να παρέχει δράση ανοίγματος ή κλεισίματος σε περίπτωση βλάβης.

Οι ενεργοποιητές με επιστροφή ελατηρίου θεωρούνται συνήθως όπου η βαλβίδα πρέπει να κινηθεί σε μια καθορισμένη θέση μετά την απώλεια αέρα οργάνων. Παραδείγματα περιλαμβάνουν ορισμένες βαλβίδες κλεισίματος έκτακτης ανάγκης και βαλβίδες απομόνωσης διεργασιών.

Ωστόσο, η επιστροφή ελατηρίου δεν σημαίνει αυτόματα κλείσιμο σε περίπτωση βλάβης. Η απαιτούμενη θέση βλάβης εξαρτάται από τη διαμόρφωση του ενεργοποιητή, τη στήριξη της βαλβίδας, την κατεύθυνση κίνησης και τις απαιτήσεις ασφάλειας της διεργασίας.

2. Πώς λειτουργεί ένας ενεργοποιητής διπλής ενέργειας;

Ένας πνευματικός ενεργοποιητής διπλής ενέργειας χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα για να οδηγήσει την κίνηση και προς τις δύο κατευθύνσεις. Ο αέρας κατευθύνεται στη μία πλευρά του εμβόλου ή του μηχανισμού ενεργοποιητή για να κινήσει τη βαλβίδα προς τη μία κατεύθυνση, και στη συνέχεια στην άλλη πλευρά για να αντιστρέψει την κίνηση.

Επειδή και οι δύο κατευθύνσεις είναι πνευματικά τροφοδοτούμενες, οι σχεδιάσεις διπλής ενέργειας μπορούν να παρέχουν σημαντική έξοδο χωρίς να βασίζονται σε ελατήριο επιστροφής. Χρησιμοποιούνται ευρέως όπου απαιτείται τροφοδοτούμενη κίνηση και προς τις δύο κατευθύνσεις.

Μια σημαντική διάκριση είναι η συμπεριφορά κατά τη διάρκεια της αποτυχίας παροχής αέρα. Ένας ενεργοποιητής διπλής ενέργειας δεν παρέχει εγγενώς μια καθορισμένη θέση ανοίγματος ή κλεισίματος σε περίπτωση βλάβης. Ανάλογα με τη διάταξη, ο παγιδευμένος αέρας, η διαρροή, οι δυνάμεις της διεργασίας και η μηχανική τριβή, η βαλβίδα μπορεί να παραμείνει κοντά στην τελευταία της θέση ή να κινηθεί απροσδόκητα.

Εάν απαιτείται μια καθορισμένη απόκριση σε περίπτωση βλάβης, ο πλήρης σύστημα μπορεί να χρειαστεί πρόσθετο εξοπλισμό, όπως μια κατάλληλα σχεδιασμένη δεξαμενή αέρα, μια ηλεκτροβαλβίδα ή άλλα πνευματικά εξαρτήματα ελέγχου.

3. Βασικές διαφορές μεταξύ των δύο σχεδιάσεων

Αυτές είναι γενικές διαφορές. Η πραγματική ροπή, η κατανάλωση αέρα, οι διαστάσεις και ο χρόνος απόκρισης εξαρτώνται από τη σχεδίαση του ενεργοποιητή και τις συνθήκες λειτουργίας.

4. Πώς να υπολογίσετε το μέγεθος ενός πνευματικού ενεργοποιητή

Ο σωστός υπολογισμός μεγέθους είναι απαραίτητος για την αξιόπιστη λειτουργία της βαλβίδας. Ένας ενεργοποιητής που είναι πολύ μικρός μπορεί να μην ολοκληρώσει τη διαδρομή του, ενώ η υπερβολική υπερδιαστασιολόγηση μπορεί να αυξήσει το κόστος και να δημιουργήσει άλλα προβλήματα ενσωμάτωσης.

Βήμα 1: Προσδιορίστε την απαιτούμενη ροπή της βαλβίδας

Λάβετε τα δεδομένα ροπής του κατασκευαστή της βαλβίδας για τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Για βαλβίδες τετάρτου στροφής, αυτό μπορεί να περιλαμβάνει ροπή εκκίνησης, ροπή λειτουργίας και ροπή στεγανοποίησης ή τέλους διαδρομής.

Η απαιτούμενη ροπή μπορεί να αλλάξει με τη διαφορική πίεση, το μέσο, τη θερμοκρασία, το υλικό στεγανοποίησης και την κατάσταση της βαλβίδας.

Βήμα 2: Χρησιμοποιήστε την ελάχιστη διαθέσιμη πίεση αέρα

Η έξοδος του ενεργοποιητή εξαρτάται από την πίεση που είναι διαθέσιμη στον ενεργοποιητή, όχι απλώς από την ονομαστική πίεση στην κεντρική παροχή αέρα του εργοστασίου.

Λάβετε υπόψη τις απώλειες πίεσης μέσω σωληνώσεων, συνδέσεων, φίλτρων, ρυθμιστών, ηλεκτροβαλβίδων και άλλων εξαρτημάτων. Υπολογίστε το μέγεθος του ενεργοποιητή με βάση την ελάχιστη εγγυημένη πίεση λειτουργίας.

Βήμα 3: Συγκρίνετε τη ροπή εξόδου σε ολόκληρη την πλήρη διαδρομή

Για έναν ενεργοποιητή διπλής ενέργειας, επαληθεύστε ότι η διαθέσιμη ροπή πληροί την απαίτηση της βαλβίδας και προς τις δύο κατευθύνσεις.

Για έναν ενεργοποιητή με επιστροφή ελατηρίου, ελέγξτε τόσο τη διαδρομή που κινείται από τον αέρα όσο και τη διαδρομή επιστροφής που κινείται από το ελατήριο. Η έξοδος του ελατηρίου αλλάζει με το ταξίδι, επομένως ο ενεργοποιητής πρέπει να παρέχει επαρκή ροπή στις κρίσιμες θέσεις, όχι μόνο σε ένα άκρο.

Βήμα 4: Εφαρμόστε τα κριτήρια υπολογισμού μεγέθους του κατασκευαστή

Χρησιμοποιήστε τη μέθοδο υπολογισμού μεγέθους του κατασκευαστή της βαλβίδας και του ενεργοποιητή, συμπεριλαμβανομένου του καθορισμένου συντελεστή υπηρεσίας, όπου ισχύει. Μην βασίζεστε σε ένα καθολικό ποσοστό υπερδιαστασιολόγησης για κάθε τύπο βαλβίδας και υπηρεσία.

Βήμα 5: Επαληθεύστε το πλήρες πακέτο

Ελέγξτε τις διαστάσεις στήριξης, τη συμβατότητα του άξονα ή της σύζευξης, το απαιτούμενο ταξίδι, τα εξαρτήματα και τον χρόνο λειτουργίας. Επιβεβαιώστε ότι ο ενεργοποιητής μπορεί να εκτελέσει την απαιτούμενη κίνηση υπό τις πραγματικές συνθήκες της διεργασίας.

5. Απαιτήσεις αέρα οργάνων και εξαρτημάτων

Η ποιότητα και η πίεση του αέρα οργάνων επηρεάζουν άμεσα την αξιοπιστία του ενεργοποιητή. Πριν επιλέξετε έναν ενεργοποιητή, επιβεβαιώστε το διαθέσιμο εύρος πίεσης, τις απαιτήσεις ποιότητας αέρα και την αναμενόμενη ζήτηση κατά τη λειτουργία.

Ένα πλήρες πνευματικό πακέτο μπορεί να περιλαμβάνει:

• Ρυθμιστής φίλτρου για κατάλληλη παροχή αέρα.

• Ηλεκτροβαλβίδα για λειτουργίες κατευθυντικού ελέγχου ή κλεισίματος.

• Θέση για εφαρμογές διαμόρφωσης.

• Τερματικοί διακόπτες ή συσκευές ανάδρασης θέσης.

• Διατάξεις πνευματικής ασφάλισης ή δεξαμενής αέρα όπου καθορίζεται.

• Σωληνώσεις και συνδέσεις με μέγεθος για την απαιτούμενη απόκριση.

Η διαμόρφωση των εξαρτημάτων διαφέρει μεταξύ των διατάξεων με επιστροφή ελατηρίου και διπλής ενέργειας. Για παράδειγμα, η απαιτούμενη λειτουργία της ηλεκτροβαλβίδας και η θυρίδα εξαρτώνται από τον ενεργοποιητή και το σχήμα ελέγχου.

Προϊόντα από κατασκευαστές όπως η Rotork, η AUMA και άλλοι προμηθευτές αυτοματισμού βαλβίδων μπορούν να ληφθούν υπόψη ανάλογα με τον τύπο της βαλβίδας, την απαιτούμενη ροπή και την απαιτούμενη διάταξη ελέγχου. Επιβεβαιώστε τη συγκεκριμένη διαμόρφωση του προϊόντος πριν καθορίσετε ένα πλήρες πακέτο.

6. Κοινά λάθη υπολογισμού μεγέθους

Χρήση ονομαστικής πίεσης κεντρικής παροχής αέρα:Ο ενεργοποιητής μπορεί να λάβει σημαντικά λιγότερη πίεση μετά τις απώλειες εξαρτημάτων και σωληνώσεων.

Έλεγχος ροπής μόνο σε μία θέση:Αυτό μπορεί να παραβλέψει ανεπαρκή ροπή ελατηρίου κατά τη διάρκεια της διαδρομής επιστροφής ή ανεπαρκή έξοδο κοντά στο σημείο εκκίνησης της βαλβίδας.

Παράβλεψη των πραγματικών συνθηκών λειτουργίας της βαλβίδας:Η ροπή μπορεί να ποικίλλει με τη διαφορική πίεση, τη σχεδίαση στεγανοποίησης, τη θερμοκρασία και το ιστορικό υπηρεσίας.

Υποθέτοντας ότι ένας ενεργοποιητής διπλής ενέργειας θα διατηρήσει τη θέση του επ' αόριστον:Η διαρροή αέρα και οι δυνάμεις της διεργασίας μπορούν να προκαλέσουν κίνηση μετά την απώλεια παροχής.

Επιλογή εξαρτημάτων μετά τον ενεργοποιητή:Οι ηλεκτροβαλβίδες, οι θέσεις και οι σωληνώσεις μπορούν να επηρεάσουν την παράδοση πίεσης, την απόκριση και τη συμπεριφορά σε περίπτωση βλάβης.

Συμπέρασμα

Οι πνευματικοί ενεργοποιητές με επιστροφή ελατηρίου και διπλής ενέργειας εξυπηρετούν διαφορετικές λειτουργικές ανάγκες. Οι σχεδιάσεις με επιστροφή ελατηρίου μπορούν να παρέχουν μια καθορισμένη θέση βλάβης, ενώ οι σχεδιάσεις διπλής ενέργειας χρησιμοποιούν πίεση αέρα για τροφοδοτούμενη κίνηση και προς τις δύο κατευθύνσεις.

Η σωστή επιλογή εξαρτάται από την απαιτούμενη δράση της βαλβίδας, τη ροπή καθ' όλη τη διάρκεια του ταξιδιού, την ελάχιστη διαθέσιμη πίεση αέρα, τις συνθήκες της διεργασίας και το σενάριο βλάβης.

Μια πλήρης επιλογή πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη βαλβίδα, τον ενεργοποιητή, τον αέρα οργάνων, τα εξαρτήματα και τις απαιτήσεις ασφάλειας ως ένα σύστημα. Αυτό βοηθά στη μείωση των προβλημάτων θέσης σε λειτουργία και βελτιώνει την αξιοπιστία της αυτοματοποιημένης λειτουργίας της βαλβίδας.

Χρειάζεστε βοήθεια στην επιλογή πνευματικού ενεργοποιητή;Παρέχετε το μοντέλο της βαλβίδας, την απαιτούμενη ροπή ή τα δεδομένα λειτουργίας της βαλβίδας, την διαθέσιμη πίεση αέρα και την απαιτούμενη δράση σε περίπτωση βλάβης για να υποστηρίξετε μια πιο ακριβή επιλογή.