Visninger: 16 Forfatter: Webstedsredaktør Udgivelsestid: 20-10-2023 Oprindelse: websted
Industrielle aktuatorer, der anvendes i industrielle og andre applikationer, kræver omhyggelig analyse af kravene, før du vælger den rigtige aktuator til applikationen.
Industrielle aktuatorer kræver omhyggelig analyse af applikationskrav, før man vælger den rigtige aktuator til applikationen.
En industriel aktuator er en mekanisk eller elektromekanisk enhed, der omdanner energi fra et styresignal til mekanisk bevægelse. I enklere vendinger er en aktuator en enhed, der tillader kontrolleret bevægelse eller positionering.
Aktuatorer har brug for et styresignal og en energikilde for at frembringe mekanisk bevægelse. Aktuatorer bruger en energikilde – såsom elektrisk, trykluft eller hydraulisk tryk – og et styresignal, der kan være manuelt, et automatisk elektronisk system, et fast mekanisk system, et softwaredrevet system eller et robotstyringssystem.
Fra regulering af strømmen af brændstof til en gasturbine, til betjening af ventiler og hydrauliske cylindre i industrianlæg, tjener aktuatorer det generelle formål at kontrollere bevægelser og er en nøglekomponent i adskillige industrielle ventilstyringsapplikationer.
Hvad er de forskellige typer aktuatorer? Aktuatorer er klassificeret efter den type bevægelse, de producerer, og den type strøm eller energikilde, de bruger til at styre applikationen.
Aktuatorer kan skabe to hovedtyper af bevægelser - lineære og roterende.
Lineære aktuatorer: Lineære ventilaktuatorer bruges til at omdanne elektrisk, pneumatisk og hydraulisk energi til en skub-og-træk-bevægelse eller lineær bevægelse. En lineær aktuator kan skabe både en fremadgående og bagudgående bevægelse på et indstillet lineært plan. Det meste af det udstyr, der findes i fødevare- og drikkevareforarbejdningsanlæg, der kræver en lige bevægelse, bruger lineære ventiler til at kontrollere strømmen af råmaterialer og færdige produkter.
Roterende aktuatorer: Roterende aktuatorer bevæger sig i en cirkulær bevægelse. Maskiner, der har roterende dele, har en roterende aktuator til at fuldføre en drejebevægelse på et cirkulært plan. Roterende aktuatorer anvendes i vid udstrækning på kontrolventiler og kugleventiler. En roterende aktuator kan blive ved med at rotere i en given retning, og de kan gå frem og tilbage. Roterende ventilaktuatorer bruges ofte i olie- og gasindustrien.
Lineære og roterende aktuatorer kan bruges sammen i tilfælde, hvor en mekanisme nødvendiggør drift i to bevægelsesplaner, hvilket kræver både rotationsbevægelser, med uret og mod uret, såvel som lineær bevægelse op og ned.
De forskellige typer aktuatorer klassificeret efter energikilden er angivet nedenfor
Pneumatiske aktuatorer bruger et vakuum eller trykgas til at fungere som et stempel inde i en cylinder for at skabe mekanisk bevægelse.
Der er enkeltvirkende cylindre, der har én port, hvor trykgas kommer ind i én retning. Den komprimerede luft tvinger stemplet til at bevæge sig i én retning ved at komprimere en fjeder, som er monteret på stemplet. Dobbeltvirkende cylindre forlænges og trækkes tilbage uden fjeder og har to porte, hvor luft kan komme ind og ud.
Pneumatisk drevne aktuatorer foretrækkes, fordi de er sikre, generelt hurtige, omkostningseffektive og kan producere store mængder drejningsmoment med små trykændringer. På grund af det høje tryk, der er involveret for at drive en pneumatisk aktuator, reagerer disse ventiler hurtigt og er de foretrukne valg i applikationer, hvor du skal stoppe og starte hovedstyringen med det samme.
Blandt mange andre anvendelser anvendes pneumatiske aktuatorer ofte på ventiler, der bruges til at styre kølevandsstrømmen i kraftværker.
Elektriske aktuatorer kræver elektrisk energi for at muliggøre bevægelse. Ved at være drevet af en let tilgængelig energikilde anses elektriske aktuatorer for at være mere energieffektive og rene.
Det største problem med elektriske aktuatorer er, at de kan overophedes, hvis der er ekstreme ændringer i driftscyklussen. Langsommere hastigheder på grund af inerti gør den også mindre populær i visse applikationer. Nogle af de almindeligt anvendte applikationer er åbning og lukning af sommerfugle- eller kugleventiler. Elektriske aktuatorer er yderligere opdelt i elektromekaniske aktuatorer og elektrohydrauliske aktuatorer.
Disse aktuatorer konverterer elektriske signaler til roterende bevægelser, lineære bevægelser eller en kombination af de to. Elektromekaniske aktuatorer er nøjagtige, har længere levetid og kræver lav vedligeholdelse.
Disse aktuatorer drives elektrisk, men giver bevægelse til en hydraulisk akkumulator, som igen giver kraften til bevægelsen. Når disse aktuatorer bruges, er der ikke behov for en separat hydraulisk pumpe; dette sænker omkostningerne og øger pålideligheden og sikkerheden.
Hydrauliske aktuatorer har en cylinder eller en væskemotor med et stempel, der bruger hydraulisk kraft til at generere mekanisk bevægelse. Den mekaniske bevægelse konverteres igen til lineær, roterende eller oscillerende bevægelse i henhold til applikationen.
Væsker er næsten usammentrykkelige; densitetsændringerne forårsaget af tryk og temperatur er ubetydelige. Af denne grund er mængden af drejningsmoment genereret fra en hydraulisk aktuatorventil høj, hvilket gør den meget kraftfuld. Der er enkeltvirkende hydrauliske aktuatorventiler, der påfører tryk på den ene side af stemplerne og bevæger den i den modsatte retning. En fjeder ville være nødvendig for den omvendte bevægelse. På den anden side påfører dobbeltvirkende hydrauliske aktuatorer tryk på begge sider af stemplet for en bevægelse fra begge sider.
Nogle applikationer, hvor der anvendes hydrauliske aktuatorer, er i hovedstop- og kontrolventilerne til højtryksdampturbinerør.
Magnetiske aktuatorer gør brug af magnetiske effekter til at generere mekanisk kraft, en roterende eller lineær bevægelse, kontinuerlig eller begrænset bevægelse. Magnetiske aktuatorer findes i en lang række HVAC-applikationer til at lukke eller blande væsker og damp.
En termisk aktuator genererer lineær bevægelse som reaktion på temperaturændringer ved hjælp af et stempel og et termisk følsomt materiale.
Termiske aktuatorer er meget udbredt i applikationer, hvor væskeblanding og omledning er nødvendig, og i sikkerhedsafspærringsprocesser, hvor det er nødvendigt at åbne eller lukke en ventil baseret på et temperaturindstillingspunkt.
Termiske ventilaktuatorer kan fungere selvom der er strømsvigt og er pålidelige og sikre, da de ikke udsættes for kortslutninger.
Hver aktuator har et unikt formål og energibehov. Det er vigtigt at forstå, hvordan hver enkelt aktuator fungerer for at vælge den rigtige ventilaktuator.
Tag et kig på følgende punkter for at vælge den rigtige aktuator:
Strømkilde: En af de vigtigste faktorer ved valg af den rigtige ventilaktuator er den tilgængelige strømkilde. For et industrianlæg med en uafbrudt trykluftkilde, ville den rigtige at vælge en pneumatisk aktuator være. Men hvis der ikke er trykluft tilgængelig, kan du vælge en elektrisk eller hydraulisk type.
Påkrævet bevægelse: En anden væsentlig overvejelse, når du vælger en aktuator, er den nødvendige bevægelse til din applikation. Bestem det bevægelsesområde, du har brug for til dit udstyr - lineært, roterende eller en kombination af begge - og vælg den rigtige aktuator til ventilen.
Præcision: Nogle industrier kræver et højere niveau af præcision og repeterbarhed end andre. Pneumatiske aktuatorer er et overlegent valg til specifikke bevægelser.
Sikkerhed – NEMA-klassificeringskrav: Sikkerhed bør være en anden afgørende faktor, når du vælger en ventilaktuator. Det er vigtigt at vide, hvilken type miljø aktuatoren skal bruges i. Du skal tage højde for NEMA-klassificeringskravet og følge NEMA-retningslinjerne for at forbedre sikkerheden.
De mest almindelige NEMA-klassificeringer er NEMA 4, 4x og 7.
NEMA 4-kabinetter er beregnet til enten indendørs eller udendørs og giver en grad af beskyttelse til personalet mod utilsigtet kontakt, er vandtætte – beskyttelse mod faldende snavs, regn, slud, sne, vindblæst støv, sprøjtende vand og slangestyret vand – og ekstern dannelse af is.
NEMA 4X-skabe er de samme som NEMA 4, men giver et ekstra niveau af beskyttelse mod korrosion.
NEMA 7-kabinetter kan bruges i områder med specifikke farlige forhold og kan modstå trykket som følge af intern eksplosion af gasser og opfylder eksplosions-, hydrostatiske og temperaturdesigntestspecifikationer.
For eksempel kan det være farligt at betjene en elektrisk aktuator tæt på en vandkilde uden beskyttelseshylstre og andre sikkerhedsforanstaltninger.
Aktiverede ventiler er ligesom andet industrielt udstyr udsat for farlige miljøer, slid og ælde. Alle ventilaktuatorer bør gennemgå forebyggende vedligeholdelse for at:
Forøg ventilaktuatorernes levetid.
Forøg aktuatorens pålidelighed.
Identificer eventuelle problemer, før de opstår, og påvirker driften.
Reducer vedligeholdelsesomkostningerne.
Undgå større nedlukninger og nedetid.
Følgende punkter skal tages i betragtning ved vedligeholdelse af en aktuator:
Inspicér dine aktuatorer udvendigt regelmæssigt for slitage.
Tjek for lækager og hydraulikvæskeniveauer. Hvis du finder løse eller beskadigede dele i din aktuator, skal du udskifte dem.
Tjek ydeevne ved at analysere automatiserede grafer og outputberegning.
Aktuatorer bruges bredt i mange industrielle og andre applikationer. Der skal foretages en omhyggelig analyse af kravene, før man vælger den rigtige pasform til aktuatorapplikationens formål.
