एक्चुएटर्स ने समझाया: एक्चुएटर्स के प्रकार, अनुप्रयोग विकल्प, रखरखाव

औद्योगिक और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक एक्चुएटर्स को एप्लिकेशन के लिए सही एक्चुएटर चुनने से पहले आवश्यकताओं के सावधानीपूर्वक विश्लेषण की आवश्यकता होती है।

औद्योगिक एक्चुएटर्स को एप्लिकेशन के लिए सही एक्चुएटर चुनने से पहले एप्लिकेशन आवश्यकताओं का सावधानीपूर्वक विश्लेषण करने की आवश्यकता होती है।

एक औद्योगिक एक्चुएटर क्या है?

एक औद्योगिक एक्चुएटर एक यांत्रिक या इलेक्ट्रो-मैकेनिकल उपकरण है जो नियंत्रण सिग्नल से ऊर्जा को यांत्रिक गति में परिवर्तित करता है। सरल शब्दों में, एक्चुएटर एक उपकरण है जो नियंत्रित गति या स्थिति की अनुमति देता है।

यांत्रिक गति लाने के लिए एक्चुएटर्स को एक नियंत्रण संकेत और ऊर्जा के स्रोत की आवश्यकता होती है। एक्चुएटर्स एक ऊर्जा स्रोत का उपयोग करते हैं - जैसे विद्युत, संपीड़ित हवा, या हाइड्रोलिक दबाव - और एक नियंत्रण संकेत जो मैनुअल, एक स्वचालित इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली, एक निश्चित यांत्रिक प्रणाली, एक सॉफ्टवेयर-संचालित प्रणाली या एक रोबोटिक नियंत्रण प्रणाली हो सकता है।

गैस टरबाइन में ईंधन के प्रवाह को विनियमित करने से लेकर, औद्योगिक संयंत्रों में वाल्व और हाइड्रोलिक सिलेंडरों के संचालन तक, एक्चुएटर आंदोलन को नियंत्रित करने के सामान्य उद्देश्य को पूरा करते हैं, और कई औद्योगिक वाल्व नियंत्रण अनुप्रयोगों में एक प्रमुख घटक हैं।

विभिन्न प्रकार के एक्चुएटर्स क्या हैं? एक्चुएटर्स को उनके द्वारा उत्पन्न गति के प्रकार और अनुप्रयोग को नियंत्रित करने के लिए उपयोग की जाने वाली शक्ति या ऊर्जा के स्रोत के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है।

एक्चुएटर्स के प्रकार: गति के आधार पर

एक्चुएटर्स दो मुख्य प्रकार की गतियाँ बना सकते हैं - रैखिक और रोटरी।

लीनियर एक्चुएटर्स: लीनियर वाल्व एक्चुएटर्स का उपयोग विद्युत, वायवीय और हाइड्रोलिक ऊर्जा को पुश-एंड-पुल गति या रैखिक गति में बदलने के लिए किया जाता है। एक लीनियर एक्चुएटर एक सेट लीनियर प्लेन पर आगे और पीछे दोनों तरह की गति पैदा कर सकता है। खाद्य और पेय प्रसंस्करण संयंत्रों में पाए जाने वाले अधिकांश उपकरण जिन्हें सीधी गति की आवश्यकता होती है, कच्चे माल और तैयार उत्पादों के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए रैखिक वाल्व का उपयोग करते हैं।

रोटरी एक्चुएटर्स: रोटरी एक्चुएटर्स गोलाकार गति में चलते हैं। जिन मशीनों में घूमने वाले हिस्से होते हैं उनमें गोलाकार तल पर घूमने की गति को पूरा करने के लिए एक रोटरी एक्चुएटर होता है। रोटरी एक्चुएटर्स का उपयोग बड़े पैमाने पर नियंत्रण वाल्व और बॉल वाल्व पर किया जाता है। एक रोटरी एक्चुएटर एक निश्चित दिशा में घूमता रह सकता है और वे आगे-पीछे जा सकते हैं। रोटरी वाल्व एक्चुएटर्स का उपयोग अक्सर तेल और गैस उद्योग में किया जाता है।

ऐसे मामलों में रैखिक और रोटरी एक्चुएटर्स का एक साथ उपयोग किया जा सकता है जहां एक तंत्र को गति के दो विमानों में संचालन की आवश्यकता होती है, जिसके लिए घूर्णनशील आंदोलनों, दक्षिणावर्त और वामावर्त, साथ ही ऊपर और नीचे रैखिक आंदोलन की आवश्यकता होती है।

छह प्रकार के एक्चुएटर्स - ऊर्जा का स्रोत

ऊर्जा के स्रोत के अनुसार वर्गीकृत विभिन्न प्रकार के एक्चुएटर्स नीचे दिए गए हैं

वायवीय एक्चुएटर्स: 

वायवीय एक्चुएटर यांत्रिक गति पैदा करने के लिए सिलेंडर के अंदर पिस्टन के रूप में कार्य करने के लिए वैक्यूम या दबावयुक्त गैस का उपयोग करते हैं।

ऐसे एकल-अभिनय सिलेंडर होते हैं जिनमें एक पोर्ट होता है जहां दबाव वाली गैस एक दिशा में प्रवेश करती है। संपीड़ित हवा पिस्टन पर लगे स्प्रिंग को संपीड़ित करते हुए पिस्टन को एक दिशा में चलने के लिए मजबूर करती है। डबल-एक्टिंग सिलेंडर बिना स्प्रिंग के फैलते और पीछे हटते हैं और इसमें दो पोर्ट होते हैं जहां हवा अंदर और बाहर प्रवेश कर सकती है।

वायवीय-संचालित एक्चुएटर्स को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे सुरक्षित होते हैं, आम तौर पर तेज़, लागत प्रभावी होते हैं और छोटे दबाव परिवर्तनों के साथ बड़ी मात्रा में टॉर्क उत्पन्न कर सकते हैं। वायवीय एक्चुएटर को शक्ति देने में शामिल उच्च दबाव के कारण, ये वाल्व तुरंत प्रतिक्रिया करते हैं, और उन अनुप्रयोगों में पसंदीदा विकल्प हैं जहां आपको मुख्य नियंत्रण को तुरंत रोकने और शुरू करने की आवश्यकता होती है।

कई अन्य उपयोगों के अलावा, वायवीय एक्चुएटर्स को अक्सर बिजली संयंत्रों में ठंडा पानी के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले वाल्वों पर नियोजित किया जाता है।

इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स: 

विद्युत एक्चुएटर्स को गति को सक्षम करने के लिए विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता होती है। आसानी से उपलब्ध ऊर्जा स्रोत द्वारा संचालित होने के कारण, इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स को अधिक ऊर्जा-कुशल और स्वच्छ माना जाता है।

विद्युत एक्चुएटर्स के साथ सबसे बड़ा मुद्दा यह है कि यदि कर्तव्य चक्र में अत्यधिक परिवर्तन होते हैं तो वे ज़्यादा गरम हो सकते हैं। जड़ता के कारण धीमी गति भी इसे कुछ अनुप्रयोगों में कम लोकप्रिय बनाती है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कुछ अनुप्रयोग बटरफ्लाई या बॉल वाल्व को खोलने और बंद करने में होते हैं। इलेक्ट्रिकल एक्चुएटर्स को इलेक्ट्रोमैकेनिकल एक्चुएटर्स और इलेक्ट्रोहाइड्रोलिक एक्चुएटर्स में विभाजित किया गया है।

इलेक्ट्रोमैकेनिकल एक्चुएटर्स: 

ये एक्चुएटर विद्युत संकेतों को रोटरी गति, रैखिक गति या दोनों के संयोजन में परिवर्तित करते हैं। इलेक्ट्रोमैकेनिकल एक्चुएटर्स सटीक होते हैं, उनका जीवनकाल लंबा होता है और उन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रोहाइड्रोलिक एक्चुएटर्स: 

ये एक्चुएटर विद्युत रूप से संचालित होते हैं, लेकिन हाइड्रोलिक संचायक को गति देते हैं, जो बदले में गति के लिए बल प्रदान करता है। जब इन एक्चुएटर्स का उपयोग किया जाता है, तो अलग हाइड्रोलिक पंप की कोई आवश्यकता नहीं होती है; इससे लागत कम होती है, और विश्वसनीयता और सुरक्षा बढ़ती है।

हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स:

हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स में एक सिलेंडर, या पिस्टन के साथ एक तरल मोटर होती है, जो यांत्रिक गति उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोलिक पावर का उपयोग करती है। अनुप्रयोग के अनुसार यांत्रिक गति को रैखिक, घूर्णनशील या दोलनशील गति में परिवर्तित किया जाता है।

तरल पदार्थ लगभग असम्पीडित होते हैं; दबाव और तापमान के कारण होने वाला घनत्व परिवर्तन नगण्य है। इस कारण से, हाइड्रोलिक एक्चुएटर वाल्व से उत्पन्न टॉर्क की मात्रा अधिक होती है, जो इसे बहुत शक्तिशाली बनाती है। इसमें एकल-अभिनय हाइड्रोलिक एक्चुएटर वाल्व होते हैं जो पिस्टन के एक तरफ दबाव डालते हैं, इसे विपरीत दिशा में ले जाते हैं। विपरीत गति के लिए एक स्प्रिंग आवश्यक होगा। दूसरी ओर, डबल-एक्टिंग हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स दोनों तरफ से गति के लिए पिस्टन के दोनों किनारों पर दबाव डालते हैं।

कुछ अनुप्रयोग जहां हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स का उपयोग किया जाता है वे उच्च दबाव वाले भाप टरबाइन पाइपिंग के लिए मुख्य स्टॉप और नियंत्रण वाल्व में होते हैं।

चुंबकीय एक्चुएटर्स: 

चुंबकीय एक्चुएटर यांत्रिक बल, एक रोटरी या रैखिक गति, निरंतर या सीमित गति उत्पन्न करने के लिए चुंबकीय प्रभावों का उपयोग करते हैं। तरल पदार्थ और भाप को बंद करने या मिलाने के लिए चुंबकीय एक्चुएटर्स एचवीएसी अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में पाए जाते हैं।

थर्मल एक्चुएटर्स:

 एक थर्मल एक्चुएटर एक पिस्टन और एक थर्मल संवेदनशील सामग्री का उपयोग करके तापमान परिवर्तन के जवाब में रैखिक गति उत्पन्न करता है।

थर्मल एक्चुएटर्स का व्यापक रूप से उन अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां द्रव मिश्रण और डायवर्टिंग आवश्यक है, और सुरक्षा शट-ऑफ प्रक्रियाओं में जहां तापमान निर्धारित बिंदु के आधार पर वाल्व को खोलना या बंद करना आवश्यक होता है।

थर्मल वाल्व एक्चुएटर बिजली की विफलता होने पर भी कार्य कर सकते हैं और विश्वसनीय और सुरक्षित हैं क्योंकि वे शॉर्ट सर्किट के अधीन नहीं हैं।

सही एक्चुएटर का चयन कैसे करें

प्रत्येक एक्चुएटर का एक अद्वितीय उद्देश्य और ऊर्जा आवश्यकता होती है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि सही वाल्व एक्चुएटर चुनने के लिए प्रत्येक एक्चुएटर कैसे काम करता है।

सही एक्चुएटर का चयन करने के लिए निम्नलिखित बिंदुओं पर एक नज़र डालें:

पावर स्रोत: सही वाल्व एक्चुएटर का चयन करने में सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक उपलब्ध पावर स्रोत है। निर्बाध दबाव वाले वायु स्रोत वाले औद्योगिक स्थल के लिए, चुनने के लिए सही विकल्प वायवीय एक्चुएटर होगा। हालाँकि, यदि कोई दबावयुक्त हवा उपलब्ध नहीं है, तो आप इलेक्ट्रिक या हाइड्रोलिक प्रकार चुन सकते हैं।

आवश्यक मूवमेंट: एक्चुएटर चुनते समय एक और महत्वपूर्ण विचार आपके एप्लिकेशन के लिए आवश्यक मूवमेंट है। अपने उपकरण के लिए आवश्यक गति की सीमा निर्धारित करें - रैखिक, रोटरी, या दोनों का संयोजन - और वाल्व के लिए सही एक्चुएटर चुनें।

परिशुद्धता: कुछ उद्योगों को दूसरों की तुलना में उच्च स्तर की परिशुद्धता और दोहराव की आवश्यकता होती है। विशिष्ट गतिविधियों के लिए न्यूमेटिक एक्चुएटर्स एक बेहतर विकल्प हैं।

सुरक्षा - एनईएमए रेटिंग आवश्यकताएँ: वाल्व एक्चुएटर का चयन करते समय सुरक्षा एक अन्य महत्वपूर्ण कारक होना चाहिए। यह जानना महत्वपूर्ण है कि एक्चुएटर का उपयोग किस प्रकार के वातावरण में किया जाएगा। आपको सुरक्षा में सुधार के लिए एनईएमए रेटिंग आवश्यकता को ध्यान में रखना होगा और एनईएमए दिशानिर्देशों का पालन करना होगा।

एनईएमए संलग्नक रेटिंग स्पष्टीकरण

सबसे आम NEMA रेटिंग NEMA 4, 4x और 7 हैं।

एनईएमए 4 बाड़े या तो इनडोर या आउटडोर के लिए हैं और आकस्मिक संपर्क के खिलाफ कर्मियों को सुरक्षा की एक डिग्री प्रदान करते हैं, जलरोधक हैं - गिरने वाली गंदगी, बारिश, ओलावृष्टि, बर्फ, हवा से उड़ने वाली धूल, पानी के छींटे और नली से निर्देशित पानी - और बर्फ के बाहरी गठन से सुरक्षा।

NEMA 4X बाड़े NEMA 4 के समान हैं, लेकिन जंग के खिलाफ सुरक्षा का एक अतिरिक्त स्तर प्रदान करते हैं।

एनईएमए 7 बाड़ों का उपयोग विशिष्ट खतरनाक स्थितियों वाले क्षेत्रों में किया जा सकता है और गैसों के आंतरिक विस्फोट के परिणामस्वरूप दबाव का सामना कर सकता है और विस्फोट, हाइड्रो-स्टैटिक और तापमान डिजाइन परीक्षण विनिर्देशों को पूरा कर सकता है।

उदाहरण के लिए, सुरक्षात्मक आवरण और अन्य सुरक्षा उपायों के बिना, जल स्रोत के करीब विद्युत एक्चुएटर का संचालन खतरनाक हो सकता है।

एक्चुएटर का रखरखाव

सक्रिय वाल्व, अन्य औद्योगिक संयंत्र उपकरणों की तरह, खतरनाक वातावरण, टूट-फूट के अधीन होते हैं। सभी वाल्व एक्चुएटर्स को निवारक रखरखाव से गुजरना चाहिए:

वाल्व एक्चुएटर्स की दीर्घायु बढ़ाएँ।

एक्चुएटर की विश्वसनीयता बढ़ाएँ.

किसी भी समस्या के उत्पन्न होने और ऑपरेशन को प्रभावित करने से पहले उसे पहचानें।

रखरखाव की लागत कम करें.

बड़े शटडाउन और डाउनटाइम को रोकें।

एक्चुएटर का रखरखाव करते समय निम्नलिखित बातों पर विचार करने की आवश्यकता है:

टूट-फूट के लिए अपने एक्चुएटर्स का नियमित रूप से बाहरी निरीक्षण करें।

लीक और हाइड्रोलिक द्रव स्तर की जाँच करें। यदि आपको अपने एक्चुएटर में ढीले या क्षतिग्रस्त हिस्से मिलते हैं, तो उन्हें बदल दें।

स्वचालित ग्राफ़ और आउटपुट गणना का विश्लेषण करके प्रदर्शन की जाँच करें।

एक्चुएटर्स का उपयोग कई औद्योगिक और अन्य अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है। एक्चुएटर एप्लिकेशन के उद्देश्य के लिए सही फिट चुनने से पहले आवश्यकताओं का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया जाना चाहिए।