Wyświetlenia: 16 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 20.10.2023 Pochodzenie: Strona
Siłowniki przemysłowe stosowane w zastosowaniach przemysłowych i innych wymagają dokładnej analizy wymagań przed wyborem odpowiedniego siłownika do danego zastosowania.
Siłowniki przemysłowe wymagają dokładnej analizy wymagań aplikacji przed wyborem odpowiedniego siłownika do danego zastosowania.
Siłownik przemysłowy to urządzenie mechaniczne lub elektromechaniczne, które przetwarza energię z sygnału sterującego na ruch mechaniczny. Mówiąc prościej, siłownik to urządzenie umożliwiające kontrolowany ruch lub pozycjonowanie.
Siłowniki potrzebują sygnału sterującego i źródła energii, aby wywołać ruch mechaniczny. Siłowniki korzystają ze źródła energii – takiego jak energia elektryczna, sprężone powietrze lub ciśnienie hydrauliczne – oraz sygnału sterującego, który może być ręczny, automatyczny układ elektroniczny, stały układ mechaniczny, system uruchamiany za pomocą oprogramowania lub zrobotyzowany system sterowania.
Od regulacji przepływu paliwa do turbiny gazowej, po obsługę zaworów i cylindrów hydraulicznych w zakładach przemysłowych, siłowniki służą ogólnemu celowi kontrolowania ruchu i są kluczowym elementem w kilku przemysłowych zastosowaniach sterowania zaworami.
Jakie są różne typy siłowników? Siłowniki są klasyfikowane według rodzaju wytwarzanego ruchu oraz rodzaju mocy lub źródła energii wykorzystywanej do sterowania aplikacją.
Siłowniki mogą wytwarzać dwa główne typy ruchów – liniowy i obrotowy.
Siłowniki liniowe: Liniowe siłowniki zaworów służą do przekształcania energii elektrycznej, pneumatycznej i hydraulicznej w ruch pchający i ciągnący lub ruch liniowy. Siłownik liniowy może powodować ruch do przodu i do tyłu na ustalonej płaszczyźnie liniowej. Większość urządzeń znajdujących się w zakładach przetwórstwa żywności i napojów, które wymagają ruchu prostego, wykorzystuje zawory liniowe do kontrolowania przepływu surowców i gotowych produktów.
Siłowniki obrotowe: Siłowniki obrotowe poruszają się ruchem okrężnym. Maszyny posiadające części obrotowe są wyposażone w siłownik obrotowy umożliwiający wykonanie ruchu obrotowego w płaszczyźnie kołowej. Siłowniki obrotowe są szeroko stosowane w zaworach regulacyjnych i zaworach kulowych. Siłownik obrotowy może obracać się w danym kierunku i może poruszać się tam i z powrotem. Siłowniki zaworów obrotowych są często stosowane w przemyśle naftowym i gazowym.
Siłowniki liniowe i obrotowe można stosować łącznie w przypadkach, gdy mechanizm wymaga pracy w dwóch płaszczyznach ruchu, wymagających zarówno ruchów obrotowych zgodnie z ruchem wskazówek zegara, jak i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, a także ruchu liniowego w górę i w dół.
Poniżej podano różne typy siłowników sklasyfikowanych według źródła energii
Siłowniki pneumatyczne wykorzystują próżnię lub gaz pod ciśnieniem, aby działać jak tłok wewnątrz cylindra w celu wytworzenia ruchu mechanicznego.
Istnieją cylindry jednostronnego działania, które mają jeden otwór, przez który gaz pod ciśnieniem wpływa w jednym kierunku. Sprężone powietrze zmusza tłok do ruchu w jednym kierunku, ściskając sprężynę zamontowaną na tłoku. Cylindry dwustronnego działania wysuwają się i cofają bez sprężyny i mają dwa otwory, przez które powietrze może wchodzić i wychodzić.
Preferowane są siłowniki napędzane pneumatycznie, ponieważ są bezpieczne, generalnie szybkie, ekonomiczne i mogą wytwarzać duży moment obrotowy przy niewielkich zmianach ciśnienia. Ze względu na wysokie ciśnienie potrzebne do zasilania siłownika pneumatycznego, zawory te reagują szybko i są preferowanym wyborem w zastosowaniach, w których konieczne jest natychmiastowe zatrzymanie i uruchomienie głównych elementów sterujących.
Wśród wielu innych zastosowań siłowniki pneumatyczne są często stosowane w zaworach używanych do sterowania przepływem wody chłodzącej w elektrowniach.
Siłowniki elektryczne wymagają energii elektrycznej, aby umożliwić ruch. Siłowniki elektryczne, napędzane łatwo dostępnym źródłem energii, uważane są za bardziej energooszczędne i czyste.
Największym problemem związanym z siłownikami elektrycznymi jest to, że mogą się przegrzać w przypadku ekstremalnych zmian w cyklu pracy. Niższe prędkości spowodowane bezwładnością również sprawiają, że jest on mniej popularny w niektórych zastosowaniach. Niektóre z powszechnie stosowanych zastosowań obejmują otwieranie i zamykanie zaworów motylkowych lub kulowych. Siłowniki elektryczne dzielą się dalej na siłowniki elektromechaniczne i siłowniki elektrohydrauliczne.
Siłowniki te przekształcają sygnały elektryczne na ruchy obrotowe, ruchy liniowe lub kombinację obu. Siłowniki elektromechaniczne są dokładne, mają dłuższą żywotność i wymagają niewielkiej konserwacji.
Siłowniki te są zasilane elektrycznie, ale przekazują ruch akumulatorowi hydraulicznemu, który z kolei zapewnia siłę potrzebną do ruchu. W przypadku stosowania tych siłowników nie ma potrzeby stosowania oddzielnej pompy hydraulicznej; obniża to koszty oraz zwiększa niezawodność i bezpieczeństwo.
Siłowniki hydrauliczne mają cylinder lub silnik płynowy z tłokiem, który wykorzystuje moc hydrauliczną do generowania ruchu mechanicznego. Ruch mechaniczny z kolei przekształcany jest w ruch liniowy, obrotowy lub oscylacyjny, w zależności od zastosowania.
Ciecze są prawie nieściśliwe; zmiany gęstości spowodowane ciśnieniem i temperaturą są pomijalne. Z tego powodu moment obrotowy generowany przez zawór siłownika hydraulicznego jest wysoki, co czyni go bardzo mocnym. Istnieją zawory z siłownikiem hydraulicznym jednostronnego działania, które wywierają nacisk na jedną stronę tłoków, przesuwając go w przeciwnym kierunku. Do ruchu wstecznego konieczna byłaby sprężyna. Z drugiej strony siłowniki hydrauliczne dwustronnego działania wywierają nacisk na obie strony tłoka, powodując ruch z obu stron.
Niektóre zastosowania, w których stosowane są siłowniki hydrauliczne, to główne zawory odcinające i sterujące rurociągów wysokociśnieniowej turbiny parowej.
Siłowniki magnetyczne wykorzystują efekty magnetyczne do generowania siły mechanicznej, ruchu obrotowego lub liniowego, ruchu ciągłego lub ograniczonego. Siłowniki magnetyczne znajdują zastosowanie w szerokiej gamie zastosowań HVAC i służą do odcinania lub mieszania cieczy i pary.
Siłownik termiczny generuje ruch liniowy w odpowiedzi na zmiany temperatury, wykorzystując tłok i materiał wrażliwy na ciepło.
Siłowniki termiczne są szeroko stosowane w zastosowaniach, w których konieczne jest mieszanie i rozdzielanie cieczy, a także w procesach bezpiecznego odcinania, gdzie wymagane jest otwarcie lub zamknięcie zaworu w oparciu o nastawę temperatury.
Siłowniki zaworów termicznych mogą działać nawet w przypadku awarii zasilania, są niezawodne i bezpieczne, ponieważ nie ulegają zwarciom.
Każdy siłownik ma inne przeznaczenie i zapotrzebowanie na energię. Aby wybrać odpowiedni siłownik zaworu, ważne jest zrozumienie sposobu działania każdego siłownika.
Aby wybrać odpowiedni siłownik, należy zwrócić uwagę na następujące punkty:
Źródło zasilania: Jednym z najważniejszych czynników przy wyborze odpowiedniego siłownika zaworu jest dostępne źródło zasilania. W przypadku obiektu przemysłowego z nieprzerwanym źródłem sprężonego powietrza właściwym wyborem będzie siłownik pneumatyczny. Jeżeli jednak nie ma dostępu do sprężonego powietrza, można wybrać typ elektryczny lub hydrauliczny.
Wymagany ruch: Kolejnym istotnym czynnikiem branym pod uwagę przy wyborze siłownika jest ruch wymagany dla danego zastosowania. Określ zakres ruchu potrzebny dla Twojego sprzętu – liniowy, obrotowy lub kombinację obu – i wybierz odpowiedni siłownik dla zaworu.
Precyzja: niektóre branże wymagają wyższego poziomu precyzji i powtarzalności niż inne. Siłowniki pneumatyczne są lepszym wyborem w przypadku określonych ruchów.
Bezpieczeństwo – wymagania NEMA: Bezpieczeństwo powinno być kolejnym kluczowym czynnikiem przy wyborze siłownika zaworu. Ważne jest, aby wiedzieć, w jakim środowisku siłownik będzie używany. Aby poprawić bezpieczeństwo, należy wziąć pod uwagę wymagania znamionowe NEMA i postępować zgodnie z wytycznymi NEMA.
Najpopularniejsze oceny NEMA to NEMA 4, 4x i 7.
Obudowy NEMA 4 są przeznaczone do użytku wewnątrz lub na zewnątrz i zapewniają stopień ochrony personelu przed przypadkowym kontaktem, są wodoszczelne – chronią przed spadającym brudem, deszczem, śniegiem, śniegiem, kurzem nawiewanym przez wiatr, rozpryskami wody i wodą kierowaną z węża – oraz zewnętrznym tworzeniem się lodu.
Obudowy NEMA 4X są takie same jak NEMA 4, ale zapewniają dodatkowy poziom ochrony przed korozją.
Obudowy NEMA 7 mogą być stosowane w obszarach o specyficznych warunkach niebezpiecznych i mogą wytrzymać ciśnienia wynikające z wewnętrznego wybuchu gazów oraz spełniać specyfikacje testów wybuchowych, hydrostatycznych i temperaturowych.
Na przykład używanie siłownika elektrycznego w pobliżu źródła wody, bez osłon ochronnych i innych środków bezpieczeństwa, może być niebezpieczne.
Zawory uruchamiane, podobnie jak inne urządzenia zakładów przemysłowych, są narażone na działanie niebezpiecznych środowisk i zużycie. Wszystkie siłowniki zaworów należy poddać konserwacji zapobiegawczej w celu:
Zwiększ trwałość siłowników zaworów.
Zwiększ niezawodność siłownika.
Zidentyfikuj wszelkie problemy, zanim wystąpią i będą miały wpływ na działanie.
Zmniejsz koszty konserwacji.
Zapobiegaj poważnym przestojom i przestojom.
Podczas konserwacji siłownika należy wziąć pod uwagę następujące punkty:
Regularnie sprawdzaj zewnętrznie siłowniki pod kątem zużycia.
Sprawdź szczelność i poziom płynu hydraulicznego. Jeśli znajdziesz luźne lub uszkodzone części siłownika, wymień je.
Sprawdź wydajność, analizując zautomatyzowane wykresy i obliczenia wyjściowe.
Siłowniki są szeroko stosowane w wielu zastosowaniach przemysłowych i innych. Przed wyborem odpowiedniego dopasowania do celu zastosowania siłownika należy przeprowadzić dokładną analizę wymagań.
