Pregleda: 16 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 20.10.2023. Izvor: stranica
Industrijski aktuatori koji se koriste u industrijskim i drugim aplikacijama zahtijevaju pažljivu analizu zahtjeva prije odabira pravog aktuatora za aplikaciju.
Industrijski aktuatori zahtijevaju pažljivu analizu zahtjeva primjene prije odabira pravog aktuatora za aplikaciju.
Industrijski aktuator je mehanički ili elektromehanički uređaj koji pretvara energiju iz upravljačkog signala u mehaničko gibanje. Jednostavnije rečeno, aktuator je uređaj koji omogućuje kontrolirano kretanje ili pozicioniranje.
Aktuatorima je potreban upravljački signal i izvor energije za mehaničko gibanje. Aktuatori koriste izvor energije – kao što je električni, komprimirani zrak ili hidraulički tlak – i upravljački signal koji može biti ručni, automatski elektronički sustav, fiksni mehanički sustav, softverski upravljani sustav ili robotski upravljački sustav.
Od regulacije protoka goriva do plinske turbine, do rada ventila i hidrauličkih cilindara u industrijskim postrojenjima, aktuatori služe općoj svrsi upravljanja kretanjem i ključna su komponenta u nekoliko aplikacija upravljanja industrijskim ventilima.
Koje su različite vrste aktuatora? Aktuatori se klasificiraju prema vrsti gibanja koje proizvode i vrsti snage ili izvora energije koji koriste za upravljanje primjenom.
Pokretači mogu stvoriti dvije glavne vrste gibanja - linearno i rotacijsko.
Linearni aktuatori: Linearni aktuatori ventila koriste se za pretvaranje električne, pneumatske i hidrauličke energije u guranje i povlačenje ili linearno kretanje. Linearni aktuator može stvoriti kretanje naprijed i natrag na postavljenoj linearnoj ravnini. Većina opreme koja se nalazi u postrojenjima za preradu hrane i pića koja zahtijevaju ravno kretanje koriste linearne ventile za kontrolu protoka sirovina i gotovih proizvoda.
Rotacijski aktuatori: Rotacijski aktuatori kreću se u kružnom kretanju. Strojevi koji imaju rotirajuće dijelove imaju rotacijski pokretač za dovršenje okretnog gibanja na kružnoj ravnini. Rotacijski aktuatori se intenzivno koriste na regulacijskim ventilima i kuglastim ventilima. Rotacijski aktuator može nastaviti rotirati u zadanom smjeru i oni se mogu kretati naprijed-natrag. Pokretači rotirajućih ventila često se koriste u industriji nafte i plina.
Linearni i rotacijski aktuatori mogu se koristiti zajedno u slučajevima kada mehanizam zahtijeva rad u dvije ravnine gibanja, zahtijevajući oba rotacijska kretanja, u smjeru kazaljke na satu i suprotno od kazaljke na satu, kao i linearno kretanje gore i dolje.
Dolje su navedeni različiti tipovi aktuatora klasificirani prema izvoru energije
Pneumatski aktuatori koriste vakuum ili plin pod tlakom da djeluju kao klip unutar cilindra i stvaraju mehaničko kretanje.
Postoje cilindri s jednostrukim djelovanjem koji imaju jedan otvor kroz koji plin pod tlakom ulazi u jednom smjeru. Komprimirani zrak tjera klip da se kreće u jednom smjeru komprimirajući oprugu koja je pričvršćena na klip. Cilindri s dvostrukim djelovanjem izvlače se i uvlače bez opruge i imaju dva otvora kroz koje zrak može ulaziti i izlaziti.
Poželjni su aktuatori s pneumatskim pogonom jer su sigurni, općenito brzi, isplativi i mogu proizvesti velike količine zakretnog momenta s malim promjenama tlaka. Zbog visokog tlaka uključenog u napajanje pneumatskog aktuatora, ovi ventili brzo reagiraju i preferirani su izbor u primjenama u kojima morate odmah zaustaviti i pokrenuti glavne kontrole.
Uz mnoge druge namjene, pneumatski aktuatori često se koriste na ventilima koji se koriste za kontrolu protoka rashladne vode u elektranama.
Električni aktuatori zahtijevaju električnu energiju kako bi omogućili kretanje. Budući da ih pokreće lako dostupan izvor energije, električni se aktuatori smatraju energetski učinkovitijima i čistijima.
Najveći problem s električnim aktuatorima je što se mogu pregrijati ako postoje ekstremne promjene u radnom ciklusu. Niže brzine zbog inercije također ga čine manje popularnim u određenim primjenama. Neke od uobičajenih primjena su otvaranje i zatvaranje leptirastih ili kuglastih ventila. Električni aktuatori se dalje dijele na elektromehaničke aktuatore i elektrohidrauličke aktuatore.
Ovi aktuatori pretvaraju električne signale u rotacijske pokrete, linearne pokrete ili kombinaciju ta dva. Elektromehanički aktuatori su precizni, imaju dulji životni vijek i zahtijevaju malo održavanja.
Ovi aktuatori imaju električni pogon, ali daju kretanje hidrauličkom akumulatoru, koji zauzvrat daje snagu za kretanje. Kada se koriste ovi aktuatori, nema potrebe za zasebnom hidrauličkom pumpom; ovo smanjuje troškove i povećava pouzdanost i sigurnost.
Hidraulički aktuatori imaju cilindar ili fluidni motor s klipom koji koristi hidrauličku snagu za generiranje mehaničkog gibanja. Mehaničko gibanje se pak pretvara u linearno, rotacijsko ili oscilatorno gibanje prema primjeni.
Tekućine su gotovo nestlačive; promjene gustoće uzrokovane tlakom i temperaturom su zanemarive. Iz tog razloga, količina okretnog momenta generiranog od ventila hidrauličkog aktuatora je velika, što ga čini vrlo snažnim. Postoje ventili hidrauličkog pokretača s jednostrukim djelovanjem koji vrše pritisak na jednu stranu klipova, pomičući ga u suprotnom smjeru. Za obrnuto kretanje bila bi potrebna opruga. S druge strane, hidraulički aktuatori s dvostrukim djelovanjem vrše pritisak na obje strane klipa za kretanje s obje strane.
Neke primjene u kojima se koriste hidraulički aktuatori su glavni zaporni i regulacijski ventili za visokotlačne cjevovode parne turbine.
Magnetski aktuatori koriste magnetske učinke za stvaranje mehaničke sile, rotacijskog ili linearnog gibanja, kontinuiranog ili ograničenog gibanja. Magnetski aktuatori nalaze se u širokom rasponu HVAC aplikacija za zatvaranje ili miješanje tekućina i pare.
Termalni aktuator generira linearno gibanje kao odgovor na temperaturne promjene, koristeći klip i materijal osjetljiv na toplinu.
Toplinski aktuatori naširoko se koriste u primjenama gdje je potrebno miješanje i preusmjeravanje tekućine, te u procesima sigurnosnog zatvaranja gdje je potrebno otvoriti ili zatvoriti ventil na temelju zadane temperature.
Pokretači toplinskih ventila mogu funkcionirati čak i ako dođe do nestanka struje te su pouzdani i sigurni jer nisu izloženi kratkom spoju.
Svaki aktuator ima jedinstvenu svrhu i energetski zahtjev. Važno je razumjeti kako svaki aktuator radi kako biste odabrali pravi pokretač ventila.
Za odabir pravog pokretača obratite pažnju na sljedeće točke:
Izvor napajanja: jedan od najvažnijih čimbenika pri odabiru pravog pokretača ventila je raspoloživi izvor napajanja. Za industrijsku lokaciju s neprekinutim izvorom zraka pod tlakom, pravi odabir bio bi pneumatski pokretač. Međutim, ako nemate dostupan zrak pod pritiskom, možete odabrati električni ili hidraulički tip.
Potreban pokret: Još jedno važno razmatranje pri odabiru aktuatora je potrebno kretanje za vašu primjenu. Odredite raspon kretanja koji vam je potreban za vašu opremu – linearni, rotacijski ili kombinacija oba – i odaberite pravi pokretač za ventil.
Preciznost: Neke industrije zahtijevaju višu razinu preciznosti i ponovljivosti od drugih. Pneumatski aktuatori su vrhunski izbor za specifične pokrete.
Sigurnost – Zahtjevi za NEMA ocjenu: Sigurnost bi trebala biti još jedan ključni čimbenik pri odabiru pokretača ventila. Važno je znati u kakvom će se okruženju aktuator koristiti. Morate uzeti u obzir NEMA zahtjev za ocjenom i slijediti NEMA smjernice za poboljšanje sigurnosti.
Najčešće NEMA ocjene su NEMA 4, 4x i 7.
NEMA 4 kućišta namijenjena su za unutarnju ili vanjsku upotrebu i pružaju određeni stupanj zaštite osoblju od slučajnog kontakta, vodonepropusna su – zaštita od padajuće prljavštine, kiše, susnježice, snijega, vjetrom nošene prašine, prskanja vode i vode usmjerene iz crijeva – i vanjskog stvaranja leda.
NEMA 4X kućišta su ista kao NEMA 4, ali pružaju dodatnu razinu zaštite od korozije.
NEMA 7 kućišta mogu se koristiti u područjima sa specifičnim opasnim uvjetima i mogu izdržati pritiske koji proizlaze iz unutarnje eksplozije plinova i zadovoljavaju specifikacije za ispitivanje eksplozije, hidrostatike i temperature.
Na primjer, rukovanje električnim pokretačem u blizini izvora vode, bez zaštitnih omotača i drugih sigurnosnih mjera, može biti opasno.
Aktivirani ventili, kao i ostala oprema industrijskih postrojenja, izloženi su opasnim okruženjima, habanju i habanju. Svi aktuatori ventila trebaju biti podvrgnuti preventivnom održavanju kako bi se:
Povećajte vijek trajanja aktuatora ventila.
Povećajte pouzdanost aktuatora.
Identificirajte probleme prije nego što se pojave i utječu na rad.
Smanjite troškove održavanja.
Spriječite velika isključenja i zastoje.
Prilikom održavanja aktuatora potrebno je uzeti u obzir sljedeće točke:
Redovito izvana provjeravajte istrošenost pokretača.
Provjerite ima li curenja i razine hidraulične tekućine. Ako pronađete labave ili oštećene dijelove u svom pokretaču, zamijenite ih.
Provjerite izvedbu analizom automatiziranih grafikona i proračunom izlaza.
Aktuatori se široko koriste u mnogim industrijskim i drugim primjenama. Pažljiva analiza zahtjeva mora biti učinjena prije nego što se odabere pravo pristajanje za svrhu primjene aktuatora.
