Pracovní princip pohonu ventilu: elektrický a pneumatický

1. Co dělá ventilový pohon

Pohon ventilu je pohon, který automaticky otevírá, zavírá nebo moduluje ventil. Převádí elektrickou, pneumatickou nebo hydraulickou energii na lineární nebo rotační pohyb, který ventil potřebuje, a je mostem mezi procesem a řídicím systémem. Akční členy umožňují dálkové ovládání, rychlé nouzové vypnutí, přesné škrcení a bezobslužné zařízení. Montážní rozhraní jsou standardizovaná:ISO 5210zahrnuje připevnění více{0}}otáčkových pohonů k vratovým, kulovým a dalším-vřetenovým ventilům, zatímcoISO 5211pokrývá částečné-otáčkové (čtvrt{1}}otáčkové) pohony pro kulové, motýlkové a kuželkové ventily. Volba technologie závisí na dostupných utilitách, požadovaném točivém momentu, rychlosti,-bezpečném chování a prostředí.

2. Elektrický víceotáčkový-pohon: pracovní princip

Elektrický více{0}}otáčkový pohon je postaven na motorem-poháněném ozubeném soukolí se čtyřmi integrovanými funkcemi:

Snížení rychlosti:otáčky motoru jsou přenášeny na objímku výstupního pohonu prostřednictvím dvou redukčních stupňů - primárního planetového převodového stupně a sekundárního šnekového-převodového stupně. Výstupní objímka zabírá s maticí dříku ventilu a zvedá nebo spouští vřeteno regulovanou rychlostí a kroutícím momentem.

Ochrana proti přetížení točivého momentu:centrální šnekové kolo je axiálně drženo sadou předpjatých pružin. Když výstupní krouticí moment překročí -bod nastavení pružiny (například když sedla ventilu na cizím předmětu nebo je sedlo poškozeno), šnekové kolo se axiálně posune. Toto posunutí aktivuje momentový spínač, který přeruší napájení motoru a spustí alarm, čímž ochrání pohon i ventil před poškozením nad-momentem.

Ovládání polohy a pojezdu:utěsněný kryt spínače/signálu na převodovce poskytuje místní nebo vzdálenou indikaci polohy, omezuje rozsah zdvihu ventilu (koncové spínače při otevření a zavření) a podporuje elektrické blokování s řídicím systémem.

Ruční ovládání s prioritou motoru:výstupní objímka je při provozu motoru spřažena se šnekovým soukolím a v ručním režimu s ručním kolem přepínaným externí ovládací pákou. Stisknutím páky se odpojí motorový pohon a zapne se ruční kolo; když se motor znovu spustí, spojka se automaticky vrátí na motorový pohon - ruční kolo nikdy nemůže bojovat s běžícím motorem. Protože je ruční kolo připojeno přímo k výstupní objímce, normální ruční provoz zůstává možný i v případě, že selžou vnitřní převody.

3. Pneumatický pohon: Princip činnosti

Pneumatické pohony převádějí stlačený-tlak vzduchu na rotační nebo lineární pohyb a jsou nejrychlejší a nejekonomičtější volbou pro čtvrtotáčkové ventily v provozu v závodech.

Ozubený-a{1}}pastorek:dva protilehlé písty pohybují hřebenem, který pohání centrální pastorek, což umožňuje otáčení o 90 stupňů. Dvoj{2}}činné jednotky využívají k otevírání a zavírání vzduch; vratná pružina-jednotky se zavřou (nebo otevřou) silou pružiny, když je vzduch odvětrán, čímž je zajištěna definovaná-bezpečná poloha.

Skotské-jho:pístnice pohání třmenový mechanismus, který převádí lineární pohyb na rotační pohyb s vysokým kroutícím momentem na koncích zdvihu - ideální pro velké klapkové a kulové ventily, kde moment sedla vrcholí blízko zavřené polohy.

Příslušenství:Solenoidové ventily přepínají přívod vzduchu, polohovadla (elektro{0}}pneumaticky) ovládají mezipolohy pro modulaci a koncové-spínací skříňky dodávají zpět signály otevření/zavření. Typický přívod vzduchu do zařízení je 0,4–0,8 MPa, s čistým, suchým, mazaným nebo nemazaným přívodem, jak je specifikováno.

4. Hydraulické a elektro-hydraulické pohony

Hydraulické pohony využívají tlakový olej k vytvoření velmi vysokého tahu nebo točivého momentu v kompaktním obalu. Hodí se pro vysoko-tlaké šoupátkové a kulové ventily, nouzové vypínací systémy a podmořské aplikace nebo aplikace s velkým-průměrem, kde je pneumatická síla nedostatečná a elektrické pohony jsou nepraktické. Elektro-hydraulické jednotky v sobě integrují malé motorové{5}}čerpadlo, takže potřebují pouze elektrické napájení. Vzhledem k tomu, že olej je téměř nestlačitelný, mohou hydraulické pohony držet polohu bez nepřetržité energie a reagovat extrémně rychle, ale vyžadují hydraulickou pohonnou jednotku, potrubí a řízení úniků.

5. Jak správně vybrat pohon

6. Časté mylné představy

"Větší pohon je vždy bezpečnější."Předimenzované pohony mohou nadměrně-namáhat dřík ventilu, třmen a sedlo; velikost vypočítaným kroutícím momentem s rezervou, nikoli velikostí potrubí.

"Ruční kolo může motor kdykoliv potlačit."V motorových -prioritních konstrukcích se motor při startu automaticky znovu{1}}zapojí; přitlačení ručního kola proti běžícímu motoru poškodí spojku - dodržujte provozní pravidla výrobce.

"Momentové spínače jsou pouze pro přetížení."Také potvrzují usazení: při správném nastavení momentový spínač zastaví pohon při usazovacím momentu, čímž zabrání jak nedostatečnému{0}}usazení (netěsnosti), tak nadměrnému-usazení (poškození).

"Pneumatické je vždy levnější."Platí to pro jednoduché zapnutí/vypnutí, ale modulované ovládání s polohovacími regulátory, přípravou vzduchu a dlouhým vzduchovým vedením může učinit elektřinu po celou dobu životnosti úspornější.

"Všechny elektrické pohony jsou víceotáčkové."Částečné-elektrické pohony (čtvrtotáčkové{1}}otáčky) jsou běžné pro kulové a škrticí ventily; redukce se liší, ale principy ovládání jsou stejné.

FAQ

Q1. Jaký je rozdíl mezi více-otočnými a částečnými-pohony?

Více{0}}otáčkové aktuátory (podle ISO 5210) poskytují mnoho rotací vřetena pro pohon stoupajících-vřetenových ventilů, jako jsou šoupátka a ventily. Částečné-otočné pohony (podle ISO 5211) poskytují kulové, škrticí a kuželkové ventily otáčení o 90 stupňů. Výběr špatné rodiny není možné opravit pouze pomocí adaptérů - liší se krouticí moment pohonu a montážní geometrie.

Q2. Jak funguje ochrana proti přetížení točivého momentu v elektrickém pohonu?

Šnekové kolo přidržované pružinou se axiálně posune, když výstupní krouticí moment překročí nastavenou-bod pružiny; zdvih spustí momentový spínač, který zastaví motor a signalizuje alarm. Nastavení pružiny je nastavitelné a mělo by být nastaveno na maximální povolený točivý moment vřetene výrobce ventilu.

Q3. Proč se ruční kolo odpojí, když se motor spustí?

Toto je provedení s -prioritou motoru (spojka): spojka mezi ručním kolem a výstupní objímkou ​​je pružinová-zatížená směrem k pohonu motoru. Když se motor rozběhne, spojka automaticky znovu-zapojí motorový pohon, takže se ruční kolo nikdy nemůže otáčet s běžícím motorem nebo proti němu -, čímž chrání obsluhu a převodovku.

Q4. Jaké-bezpečné chování mohou pneumatické pohony poskytnout?

Konstrukce s vratnou pružinou- dávají definovanou polohu selhání při selhání vzduchu: selhání-zavřeno (pružina zavře ventil) nebo selhání-otevřené v závislosti na uspořádání pružiny. Dvoj{4}}činné konstrukce se uzamknou v poloze při výpadku vzduchu, pokud není namontován přídavný akumulátor nebo uzavírací{5} ventil. Požadované chování musí být definováno analýzou bezpečnosti procesu.

Q5. Jakou rezervu krouticího momentu bych měl použít při dimenzování pohonu?

Průmyslová praxe je minimálně 1,5násobek maximálního požadovaného krouticího momentu, včetně tření těsnění, diferenciální{1}}tlakové dosedací síly a bezpečnostního faktoru pro opotřebení sedla po dobu životnosti ventilu. U služeb s bezpečnostními-nástroji jsou běžné rozpětí 2× nebo vyšší plus pravidelné ověřování točivého momentu.

Q6. Jaké montážní normy platí pro pohony ventilů?

ISO 5210 (více-otočení) a ISO 5211 (část-otočení) definují rozměry přírub, detaily pohonu a třídy krouticího momentu mezi pohonem a ventilem. Další požadavky na integritu pro pohony na ventilech pro bezpečnostní -kritický ropný-průmysl jsou uvedeny v normě ISO 12490 a výkonnostní třídy pro pohony průmyslových ventilů v řadě EN 15714.