Vizualizări: 16 Autor: Editor site Ora publicării: 2023-10-20 Origine: Site
Actuatoarele industriale utilizate în aplicații industriale și de altă natură necesită o analiză atentă a cerințelor înainte de a alege actuatorul potrivit pentru aplicație.
Actuatoarele industriale necesită o analiză atentă a cerințelor aplicației înainte de a alege actuatorul potrivit pentru aplicație.
Un actuator industrial este un dispozitiv mecanic sau electro-mecanic care convertește energia dintr-un semnal de control în mișcare mecanică. În termeni mai simpli, un actuator este un dispozitiv care permite deplasarea sau poziționarea controlată.
Actuatoarele au nevoie de un semnal de control și de o sursă de energie pentru a produce mișcare mecanică. Actuatoarele folosesc o sursă de energie – cum ar fi presiunea electrică, aer comprimat sau hidraulic – și un semnal de control care poate fi manual, un sistem electronic automat, un sistem mecanic fix, un sistem rulat prin software sau un sistem de control robotizat.
De la reglarea fluxului de combustibil către o turbină cu gaz, până la operarea supapelor și a cilindrilor hidraulici din instalațiile industriale, actuatoarele servesc scopului general de control al mișcării și sunt o componentă cheie în mai multe aplicații industriale de control al supapelor.
Care sunt diferitele tipuri de actuatoare? Actuatoarele sunt clasificate in functie de tipul de miscare pe care o produc si de tipul de putere sau sursa de energie pe care o folosesc pentru a controla aplicatia.
Actuatoarele pot crea două tipuri principale de mișcări – liniare și rotative.
Actuatoare liniare: actuatoarele liniare ale supapelor sunt utilizate pentru a transforma energia electrică, pneumatică și hidraulică într-o mișcare de împingere și tragere sau o mișcare liniară. Un actuator liniar poate crea atât o mișcare înainte, cât și înapoi pe un plan liniar stabilit. Majoritatea echipamentelor găsite în fabricile de procesare a alimentelor și a băuturilor care necesită o mișcare dreaptă utilizează supape liniare pentru a controla fluxul de materii prime și produse finite.
Actuatoarele rotative: actuatoarele rotative se deplasează într-o mișcare circulară. Mașinile care au piese rotative au un actuator rotativ pentru a finaliza o mișcare de rotire pe un plan circular. Actuatoarele rotative sunt utilizate pe scară largă pe supapele de control și robinetele cu bilă. Un actuator rotativ poate continua să se rotească într-o direcție dată și pot merge înainte și înapoi. Actuatoarele cu supape rotative sunt adesea folosite în industria petrolului și gazelor.
Actuatoarele liniare și rotative pot fi utilizate împreună în cazurile în care un mecanism necesită funcționarea în două planuri de mișcare, necesitând atât mișcări de rotație, în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic, cât și mișcare liniară în sus și în jos.
Diferitele tipuri de actuatoare clasificate în funcție de sursa de energie sunt prezentate mai jos
Actuatoarele pneumatice folosesc un vid sau un gaz presurizat pentru a acționa ca un piston în interiorul unui cilindru pentru a crea mișcare mecanică.
Există cilindri cu acțiune simplă care au un orificiu în care gazul sub presiune intră într-o direcție. Aerul comprimat forțează pistonul să se miște într-o direcție comprimând un arc care este montat pe piston. Cilindrii cu dublă acțiune se extind și se retrag fără un arc și au două orificii în care aerul poate intra și ieși.
Actuatoarele pneumatice sunt preferate deoarece sunt sigure, în general rapide, rentabile și pot produce cantități mari de cuplu cu mici modificări de presiune. Datorită presiunii ridicate implicate pentru a alimenta un actuator pneumatic, aceste supape răspund rapid și sunt alegerile preferate în aplicațiile în care trebuie să opriți și să porniți imediat comenzile principale.
Printre multe alte utilizări, actuatoarele pneumatice sunt adesea folosite pe supapele utilizate pentru a controla debitul apei de răcire în centralele electrice.
Actuatoarele electrice necesită energie electrică pentru a permite mișcarea. Fiind conduse de o sursă de energie ușor disponibilă, actuatoarele electrice sunt considerate a fi mai eficiente din punct de vedere energetic și mai curate.
Cea mai mare problemă cu actuatoarele electrice este că acestea se pot supraîncălzi dacă există modificări extreme ale ciclului de lucru. Vitezele mai mici din cauza inerției îl fac, de asemenea, mai puțin popular în anumite aplicații. Unele dintre aplicațiile utilizate în mod obișnuit sunt în deschiderea și închiderea supapelor fluture sau cu bilă. Actuatoarele electrice sunt împărțite în continuare în actuatoare electromecanice și actuatoare electrohidraulice.
Aceste actuatoare convertesc semnalele electrice în mișcări rotative, mișcări liniare sau o combinație a celor două. Actuatoarele electromecanice sunt precise, au o durată de viață mai lungă și necesită întreținere redusă.
Aceste actuatoare sunt alimentate electric, dar dau mișcare unui acumulator hidraulic, care la rândul său asigură forța pentru mișcare. Când se folosesc aceste actuatoare, nu este nevoie de o pompă hidraulică separată; aceasta reduce costurile și sporește fiabilitatea și siguranța.
Actuatoarele hidraulice au un cilindru, sau un motor fluid cu un piston, care folosește puterea hidraulică pentru a genera mișcare mecanică. Mișcarea mecanică, la rândul ei, este convertită în mișcare liniară, rotativă sau oscilativă conform aplicației.
Lichidele sunt aproape incompresibile; modificările de densitate cauzate de presiune și temperatură sunt neglijabile. Din acest motiv, cantitatea de cuplu generată de o supapă de acţionare hidraulică este mare, ceea ce o face foarte puternică. Există supape de acţionare hidraulice cu acţiune simplă care aplică presiune pe o parte a pistoanelor, mişcându-l în direcţia opusă. Ar fi necesar un arc pentru mișcarea inversă. Pe de altă parte, actuatoarele hidraulice cu dublă acțiune aplică presiune pe ambele părți ale pistonului pentru o mișcare din ambele părți.
Unele aplicații în care sunt utilizate actuatoare hidraulice sunt în supapele principale de oprire și control pentru conductele turbinei cu abur de înaltă presiune.
Actuatoarele magnetice folosesc efecte magnetice pentru a genera forță mecanică, o mișcare rotativă sau liniară, o mișcare continuă sau limitată. Actuatoarele magnetice se găsesc într-o gamă largă de aplicații HVAC pentru a opri sau amesteca fluide și abur.
Un actuator termic generează mișcare liniară ca răspuns la schimbările de temperatură, folosind un piston și un material sensibil la căldură.
Actuatoarele termice sunt utilizate pe scară largă în aplicațiile în care este necesară amestecarea și devierea fluidului și în procesele de închidere de siguranță în care este necesară deschiderea sau închiderea unei supape pe baza unui punct de referință de temperatură.
Dispozitivele de acţionare ale supapelor termice pot funcţiona chiar dacă există o întrerupere de curent şi sunt fiabile şi sigure, deoarece nu sunt supuse scurtcircuitelor.
Fiecare actuator are un scop unic și un necesar de energie. Este important să înțelegeți cum funcționează fiecare actuator pentru a alege actuatorul potrivit pentru supapă.
Aruncă o privire la următoarele puncte pentru a selecta actuatorul potrivit:
Sursa de alimentare: Unul dintre cei mai importanți factori în alegerea servomotorului potrivit pentru supapă este sursa de alimentare disponibilă. Pentru un șantier industrial cu o sursă de aer sub presiune neîntreruptă, cel potrivit de ales ar fi un actuator pneumatic. Cu toate acestea, dacă nu există aer presurizat disponibil, puteți alege un tip electric sau hidraulic.
Mișcarea necesară: Un alt aspect important atunci când alegeți un actuator este mișcarea necesară pentru aplicația dvs. Determinați intervalul de mișcare de care aveți nevoie pentru echipamentul dumneavoastră – liniar, rotativ sau o combinație a ambelor – și alegeți actuatorul potrivit pentru supapă.
Precizie: Unele industrii necesită un nivel mai ridicat de precizie și repetabilitate decât altele. Actuatoarele pneumatice sunt o alegere superioară pentru mișcări specifice.
Siguranță – cerințe de clasificare NEMA: siguranța ar trebui să fie un alt factor crucial atunci când alegeți un actuator de supapă. Este important să știți în ce tip de mediu va fi utilizat actuatorul. Trebuie să luați în considerare cerințele de rating NEMA și să urmați instrucțiunile NEMA pentru a îmbunătăți siguranța.
Cele mai frecvente evaluări NEMA sunt NEMA 4, 4x și 7.
Carcasele NEMA 4 sunt destinate fie pentru interior, fie pentru exterior și oferă un grad de protecție personalului împotriva contactului accidental, sunt etanșe la apă – protecție împotriva căderii de murdărie, ploaie, lapoviță, zăpadă, praf suflat de vânt, stropire cu apă și apă direcționată prin furtun – și formarea exterioară a gheții.
Carcasele NEMA 4X sunt aceleași cu NEMA 4, dar oferă un nivel suplimentar de protecție împotriva coroziunii.
Carcasele NEMA 7 pot fi utilizate în zone cu condiții periculoase specifice și pot rezista la presiunile rezultate din explozia internă a gazelor și pot îndeplini specificațiile de testare pentru explozie, hidrostatice și temperatură.
De exemplu, operarea unui actuator electric în apropierea unei surse de apă, fără învelișuri de protecție și alte măsuri de siguranță, poate fi periculoasă.
Supapele actionate, ca si alte echipamente ale instalatiilor industriale, sunt supuse la medii periculoase, la uzura. Toate dispozitivele de acţionare ale supapelor trebuie să fie supuse întreţinerii preventive pentru:
Creșteți longevitatea actuatoarelor supapelor.
Creșteți fiabilitatea actuatorului.
Identificați orice probleme înainte ca acestea să apară și să afecteze funcționarea.
Reduceți costurile de întreținere.
Preveniți opririle majore și timpul de nefuncționare.
Următoarele puncte trebuie luate în considerare la întreținerea unui actuator:
Inspectați-vă la exterior actuatoarele regulat pentru uzură.
Verificați dacă există scurgeri și nivelurile lichidului hidraulic. Dacă găsiți piese slăbite sau deteriorate în actuatorul dvs., înlocuiți-le.
Verificați performanța analizând grafice automate și calcule de ieșire.
Actuatoarele sunt utilizate pe scară largă în multe aplicații industriale și de altă natură. Trebuie făcută o analiză atentă a cerințelor înainte de a alege potrivirea potrivită pentru scopul aplicației actuatorului.
