Visninger: 16 Forfatter: Nettstedredaktør Publiseringstid: 20-10-2023 Opprinnelse: nettsted
Industrielle aktuatorer som brukes i industrielle og andre applikasjoner krever nøye analyse av kravene før du velger riktig aktuator for applikasjonen.
Industrielle aktuatorer krever nøye analyse av applikasjonskrav før man velger riktig aktuator for applikasjonen.
En industriell aktuator er en mekanisk eller elektromekanisk enhet som konverterer energi fra et kontrollsignal til mekanisk bevegelse. I enklere termer er en aktuator en enhet som tillater kontrollert bevegelse eller posisjonering.
Aktuatorer trenger et styresignal og en energikilde for å få til mekanisk bevegelse. Aktuatorer bruker en energikilde – for eksempel elektrisk, trykkluft eller hydraulisk trykk – og et kontrollsignal som kan være manuelt, et automatisk elektronisk system, et fast mekanisk system, et programvaredrevet system eller et robotkontrollsystem.
Fra å regulere strømmen av drivstoff til en gassturbin, til å betjene ventiler og hydrauliske sylindre i industrianlegg, tjener aktuatorer det generelle formålet med å kontrollere bevegelse, og er en nøkkelkomponent i flere industrielle ventilkontrollapplikasjoner.
Hva er forskjellige typer aktuatorer? Aktuatorer er klassifisert i henhold til typen bevegelse de produserer og typen kraft eller energikilde de bruker for å kontrollere applikasjonen.
Aktuatorer kan lage to hovedtyper av bevegelser - lineære og roterende.
Lineære aktuatorer: Lineære ventilaktuatorer brukes til å gjøre elektrisk, pneumatisk og hydraulisk energi til en push-and-pull-bevegelse eller lineær bevegelse. En lineær aktuator kan skape både en forover- og bakoverbevegelse på et innstilt lineært plan. Det meste av utstyret som finnes i mat- og drikkevareanlegg som krever en rett bevegelse bruker lineære ventiler for å kontrollere strømmen av råvarer og ferdige produkter.
Roterende aktuatorer: Roterende aktuatorer beveger seg i en sirkulær bevegelse. Maskiner som har roterende deler har en roterende aktuator for å fullføre en dreiebevegelse på et sirkulært plan. Roterende aktuatorer er mye brukt på kontrollventiler og kuleventiler. En roterende aktuator kan fortsette å rotere i en gitt retning, og de kan gå frem og tilbake. Roterende ventilaktuatorer brukes ofte i olje- og gassindustrien.
Lineære og roterende aktuatorer kan brukes sammen i tilfeller der en mekanisme krever operasjon i to bevegelsesplan, som krever både rotasjonsbevegelser, med klokken og mot klokken, samt lineær bevegelse opp og ned.
De forskjellige typene aktuatorer klassifisert i henhold til energikilden er gitt nedenfor
Pneumatiske aktuatorer bruker et vakuum eller trykkgass for å fungere som et stempel inne i en sylinder for å skape mekanisk bevegelse.
Det er enkeltvirkende sylindre som har én port der trykkgass kommer inn i én retning. Den komprimerte luften tvinger stempelet til å bevege seg i én retning ved å komprimere en fjær som er festet til stempelet. Dobbeltvirkende sylindre forlenges og trekkes tilbake uten fjær og har to porter hvor luft kan komme inn og ut.
Pneumatisk drevne aktuatorer foretrekkes fordi de er sikre, generelt raske, kostnadseffektive og kan produsere store mengder dreiemoment med små trykkendringer. På grunn av det høye trykket som er involvert for å drive en pneumatisk aktuator, reagerer disse ventilene raskt, og er de foretrukne valgene i applikasjoner der du må stoppe og starte hovedkontrollene umiddelbart.
Blant mange andre bruksområder er pneumatiske aktuatorer ofte brukt på ventiler som brukes til å kontrollere kjølevannstrømmen i kraftverk.
Elektriske aktuatorer krever elektrisk energi for å muliggjøre bevegelse. Ved å være drevet av en lett tilgjengelig energikilde, anses elektriske aktuatorer for å være mer energieffektive og rene.
Det største problemet med elektriske aktuatorer er at de kan overopphetes hvis det er ekstreme endringer i driftssyklusen. Lavere hastigheter på grunn av treghet gjør den også mindre populær i visse applikasjoner. Noen av de vanligste bruksområdene er åpning og lukking av sommerfugl- eller kuleventiler. Elektriske aktuatorer er videre delt inn i elektromekaniske aktuatorer og elektrohydrauliske aktuatorer.
Disse aktuatorene konverterer elektriske signaler til roterende bevegelser, lineære bevegelser eller en kombinasjon av de to. Elektromekaniske aktuatorer er nøyaktige, har lengre levetid og krever lite vedlikehold.
Disse aktuatorene drives elektrisk, men gir bevegelse til en hydraulisk akkumulator, som igjen gir kraften til bevegelsen. Når disse aktuatorene brukes, er det ikke behov for en separat hydraulisk pumpe; dette reduserer kostnadene og øker påliteligheten og sikkerheten.
Hydrauliske aktuatorer har en sylinder, eller en væskemotor med et stempel, som bruker hydraulisk kraft til å generere mekanisk bevegelse. Den mekaniske bevegelsen blir igjen konvertert til lineær, roterende eller oscillerende bevegelse i henhold til applikasjonen.
Væsker er nesten inkompressible; tetthetsendringene forårsaket av trykk og temperatur er ubetydelige. Av denne grunn er mengden dreiemoment som genereres fra en hydraulisk aktuatorventil høy, noe som gjør den veldig kraftig. Det er enkeltvirkende hydrauliske aktuatorventiler som påfører trykk på den ene siden av stemplene og beveger den i motsatt retning. En fjær vil være nødvendig for omvendt bevegelse. På den annen side påfører dobbeltvirkende hydrauliske aktuatorer trykk på begge sider av stempelet for en bevegelse fra begge sider.
Noen applikasjoner der hydrauliske aktuatorer brukes er i hovedstopp- og kontrollventiler for høytrykks dampturbinrør.
Magnetiske aktuatorer bruker magnetiske effekter for å generere mekanisk kraft, en roterende eller lineær bevegelse, kontinuerlig eller begrenset bevegelse. Magnetiske aktuatorer finnes i et bredt spekter av HVAC-applikasjoner for å stenge av eller blande væsker og damp.
En termisk aktuator genererer lineær bevegelse som svar på temperaturendringer, ved hjelp av et stempel og et termisk følsomt materiale.
Termiske aktuatorer er mye brukt i applikasjoner der væskeblanding og avledning er nødvendig, og i sikkerhetsavstengningsprosesser hvor det er nødvendig å åpne eller lukke en ventil basert på et temperatursettpunkt.
Termiske ventilaktuatorer kan fungere selv om det er strømbrudd og er pålitelige og sikre da de ikke utsettes for kortslutninger.
Hver aktuator har et unikt formål og energibehov. Det er viktig å forstå hvordan hver aktuator fungerer for å velge riktig ventilaktuator.
Ta en titt på følgende punkter for å velge riktig aktuator:
Strømkilde: En av de viktigste faktorene for å velge riktig ventilaktuator er strømkilden som er tilgjengelig. For et industriområde med en uavbrutt trykkluftkilde, vil den rette å velge en pneumatisk aktuator. Men hvis det ikke er trykkluft tilgjengelig, kan du velge en elektrisk eller hydraulisk type.
Nødvendig bevegelse: En annen viktig faktor når du velger en aktuator er den nødvendige bevegelsen for din applikasjon. Bestem bevegelsesområdet du trenger for utstyret ditt – lineært, roterende eller en kombinasjon av begge – og velg riktig aktuator for ventilen.
Presisjon: Noen bransjer krever et høyere nivå av presisjon og repeterbarhet enn andre. Pneumatiske aktuatorer er et overlegent valg for spesifikke bevegelser.
Sikkerhet – NEMA-klassifiseringskrav: Sikkerhet bør være en annen avgjørende faktor når du velger en ventilaktuator. Det er viktig å vite hvilken type miljø aktuatoren skal brukes i. Du må ta hensyn til NEMA-klassifiseringskravet og følge NEMA-retningslinjene for å forbedre sikkerheten.
De vanligste NEMA-vurderingene er NEMA 4, 4x og 7.
NEMA 4-skap er beregnet for enten innendørs eller utendørs og gir en grad av beskyttelse til personell mot tilfeldig kontakt, er vanntette – beskyttelse mot fallende skitt, regn, sludd, snø, vindblåst støv, vannsprut og slangerettet vann – og ekstern isdannelse.
NEMA 4X-kapslinger er de samme som NEMA 4, men gir et ekstra nivå av beskyttelse mot korrosjon.
NEMA 7-kapslinger kan brukes i områder med spesifikke farlige forhold og kan motstå trykket som følge av intern eksplosjon av gasser og oppfyller eksplosjons-, hydrostatiske og temperaturdesigntestspesifikasjoner.
For eksempel kan det være farlig å bruke en elektrisk aktuator nær en vannkilde, uten beskyttelseshylster og andre sikkerhetstiltak.
Aktiverte ventiler, som annet industrielt utstyr, er utsatt for farlige miljøer, slitasje. Alle ventilaktuatorer bør gjennomgå forebyggende vedlikehold for å:
Øk levetiden til ventilaktuatorene.
Øk påliteligheten til aktuatoren.
Identifiser eventuelle problemer før de oppstår og påvirker driften.
Reduser vedlikeholdskostnadene.
Forhindre store driftsstanser og nedetid.
Følgende punkter må tas i betraktning når du vedlikeholder en aktuator:
Utvendig inspiser aktuatorene regelmessig for slitasje.
Se etter lekkasjer og hydraulikkvæskenivåer. Hvis du finner løse eller skadede deler i aktuatoren, skift dem ut.
Sjekk ytelsen ved å analysere automatiserte grafer og utdataberegning.
Aktuatorer brukes mye i mange industrielle og andre applikasjoner. Nøye analyse av kravene må gjøres før man velger riktig passform for aktuatorapplikasjonens formål.
