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您选择了正确的阀门执行器吗?

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-23 0:56:16 * 浏览: 205
由于越来越多的工厂采用自动控制,而人工操作已被机械或自动化设备所取代,因此人们要求执行器扮演控制系统和阀门机械运动之间的接口角色,并且还要求执行器必须增强安全生产绩效和环境保护绩效。在某些危险情况下,自动执行器可以减少人身伤害。一些特殊的阀门在特殊情况下需要紧急打开或关闭。阀门执行器可以防止危险进一步扩散,同时最大程度地减少工厂损失。对于某些高压大口径阀门,执行器所需的输出扭矩非常大。此时,所需的执行器必须提高机械效率并使用高输出电动机来平稳地操作大口径阀门。一,阀门和自动化为了成功实现过程自动化,最重要的是确保阀门本身能够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,有必要考虑自动化的要求,即执行器的选择。阀门的两种基本类型可以简单地考虑执行器。 1.旋转阀(单回转阀)该类型的阀包括:旋塞阀,球阀,蝶形阀和阻尼器或挡板。这种类型的阀需要执行执行机构2的90度旋转操作所需的扭矩。多回转阀这种阀可以是不旋转的提升杆或旋转的非提升杆,或者它们需要多回转操作以将阀门驱动到开或关位置。这种类型的阀包括:截止阀(截止阀),闸阀,刀闸阀等。作为选择,还可以打开具有线性输出的气动或液压缸或膜片执行器来驱动该阀。 (2)阀门和执行器执行器的最广义定义是:能够提供线性或旋转运动的驱动装置,它利用一定的驱动能量并在一定的控制信号下工作。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作用。基本执行器用于将阀门驱动到全开或全关位置。执行器可用于将阀门控制到任何位置。尽管大多数执行器都用于打开和关闭阀门,但当今的执行器在设计上已远远超出了简单的开关功能。它们包括位置感应设备,扭矩感应设备,电极保护设备,逻辑控制设备和数字通信模块。 PID控制模块以及这些设备都安装在紧凑的外壳中。当前有四种类型的致动器,其可以使用不同的驱动能量源并且可以操作各种类型的阀。 1.电动多回转执行器电动多回转执行器是最常用和最可靠的执行器之一。使用单相或三相电动机来驱动齿轮或蜗轮来最后驱动阀杆螺母。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的电源。同时,当超过安全转矩时,转矩传感装置也会切断电动机的电源。带有离合器的手轮机构可以在断电时手动操作阀门。主要的优点是所有部件都安装在壳体中,所有基本功能和高级功能都集成在这种防水,防尘中和防爆外壳。主要缺点是,当电源故障时,只能将阀门保持在原位。只有通过使用备用电源系统,阀门才能达到故障安全位置(故障打开或故障关闭)。 2.电动单回转执行器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转,即90度。新一代电动单回转执行器结合了大多数电动汽车的复杂功能直行程执行器,例如使用非侵入式用户友好界面来设置参数和诊断功能。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。另外,它们需要更少的功率。它们可以与电池一起安装,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执行器通常用于操作直接阀(截止阀)和闸阀,它们使用气动或液压操作。结构简单,工作可靠,易于实施故障安全操作模式。通常,人们使用电动多回转执行器来驱动闸阀和截止阀。仅在没有电源时才考虑使用液压或气动执行器。 4.流体驱动的单回转执行器气动和液压单回转执行器非常通用。它们不需要电源,并且结构简单且性能可靠。它们被广泛用于各个领域。通常产量从几公斤/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:前叉,齿条和小齿轮以及杠杆。齿条和小齿轮在整个行程范围内输出相同的扭矩。它们非常适合于小尺寸阀门,前叉效率高,冲程开始时的高扭矩输出非常适合大口径阀门。气动执行器通常配有电磁阀,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施故障安全操作模式。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.驱动能量最常用的驱动能量是电源或流体源。能源方面,大型阀通常使用三相电源,而小型阀则使用单相电源。通用电动执行器可以有多种功率类型可供选择。有时也可以使用直流电源。在这种情况下,您可以安装电池以实现电源故障安全操作。有很多类型的流体源。首先,它们可以是不同的介质,例如压缩空气,氮气,天然气,液压油等。第二,它们可以具有各种压力。第三,致动器具有各种尺寸以提供各种输出力力矩。 2.阀门类型选择阀门执行器时,必须知道阀门的类型,以便选择正确的执行器类型。有些阀门需要多回转驱动,有些需要单回转驱动,有些需要往复驱动,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更昂贵,但是往复式直行程输出气动致动器比电动多回转致动器便宜。对于90度旋转阀,例如球阀,碟形阀和旋塞阀,请从阀制造商处获取相应的阀。 3.扭矩对于90度旋转阀(例如球阀,蝶阀和旋塞阀),阀门制造商会获得相应的阀扭矩。大多数阀门制造商会在额定压力下测试阀门所需的工作扭矩。有片刻提供给客户。对于多回转阀,情况有所不同。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,非往复阀杆旋转,必须测量阀杆直径,杆连接螺纹尺寸以确定执行器尺寸。 3.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。有时有必要考虑阀门操作的速度和频率。流体驱动执行器可以调节冲程速度,但是具有三相功率的电动执行器只有固定的冲程时间。一些小型直流电动单回转执行器可以调节冲程速度。 1.开关控制自动控制阀的优点是可以远距离操作阀门,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走动到现场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激励电动或气动执行器。 4-20mA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液位,流量或压力,则这项工作需要执行器频繁操作。 4-20mA信号可用作控制信号。但是,此信号可能是。该过程经常更改。如果需要非常高频率的执行器,唯一的选择是可以频繁启动和停止的特殊调节执行器。当一个过程中需要多个执行器时,可以通过数字通信系统连接各种执行器,从而大大降低了安装成本。数字通信回路可以快速有效地传输指令并收集信息。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。数字通信系统不仅可以减少投资成本,而且还可以收集大量的阀门信息,这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阀移动时使用内置的数据存储器来记录扭矩传感设备测得的数据。这些数据可用于监视阀门的运行状态,可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)阀杆和阀门轴承的摩擦扭矩(3)阀门座摩擦(4)阀门运行摩擦(5)阀芯位置动态力(6)阀杆螺纹摩擦(7)阀杆位置上述数据大多数都存在于所有类型的阀中,但重点不同。例如,对于蝶阀,可以忽略阀操作过程中的摩擦。但是对于旋塞阀,此力值非常大。不同的阀具有不同的转矩操作曲线。例如,对于楔形闸阀,打开和关闭扭矩非常大。在其他冲程中,仅施加盘根摩擦和螺纹摩擦。关闭时,闸门的静水压力会增加。阀座摩擦力以及最终的楔入效果会迅速增加扭矩,直到其关闭到位。因此,根据扭矩曲线的变化,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,额定频率在运行过程中会发生变化。通过智能变频控制,频率可以达到额定值。例如:由于阻力或外力,电动机的启动速度会变慢,这会导致执行器的行程控制出错。使用智能变频控制可以改变输入速度,从而使执行器的操作更加可靠和稳定。