Zobrazenia: 16 Autor: Editor stránok Čas zverejnenia: 20. 10. 2023 Pôvod: stránky
Priemyselné pohony používané v priemyselných a iných aplikáciách vyžadujú starostlivú analýzu požiadaviek pred výberom správneho pohonu pre danú aplikáciu.
Priemyselné pohony vyžadujú starostlivú analýzu požiadaviek aplikácie pred výberom správneho pohonu pre danú aplikáciu.
Priemyselný pohon je mechanické alebo elektromechanické zariadenie, ktoré premieňa energiu z riadiaceho signálu na mechanický pohyb. Jednoduchšie povedané, aktuátor je zariadenie, ktoré umožňuje kontrolovaný pohyb alebo polohovanie.
Aktuátory potrebujú riadiaci signál a zdroj energie na vyvolanie mechanického pohybu. Pohony využívajú zdroj energie – ako je elektrický, stlačený vzduch alebo hydraulický tlak – a riadiaci signál, ktorý môže byť manuálny, automatický elektronický systém, pevný mechanický systém, softvérovo riadený systém alebo robotický riadiaci systém.
Od regulácie prietoku paliva do plynovej turbíny až po ovládanie ventilov a hydraulických valcov v priemyselných závodoch slúžia pohony na všeobecný účel riadenia pohybu a sú kľúčovým komponentom v niekoľkých aplikáciách riadenia priemyselných ventilov.
Aké sú rôzne typy pohonov? Aktuátory sú klasifikované podľa typu pohybu, ktorý produkujú, a typu výkonu alebo zdroja energie, ktoré používajú na ovládanie aplikácie.
Pohony môžu vytvárať dva hlavné typy pohybov – lineárne a rotačné.
Lineárne pohony: Lineárne pohony ventilov sa používajú na premenu elektrickej, pneumatickej a hydraulickej energie na pohyb push-and-pull alebo lineárny pohyb. Lineárny pohon môže vytvárať pohyb dopredu aj dozadu v nastavenej lineárnej rovine. Väčšina zariadení, ktoré sa nachádzajú v závodoch na spracovanie potravín a nápojov, ktoré vyžadujú priamy pohyb, používa lineárne ventily na riadenie toku surovín a hotových výrobkov.
Rotačné pohony: Rotačné pohony sa pohybujú kruhovým pohybom. Stroje, ktoré majú rotačné časti, majú rotačný pohon na dokončenie otáčavého pohybu v kruhovej rovine. Rotačné pohony sa vo veľkej miere používajú na regulačných ventiloch a guľových ventiloch. Rotačný pohon sa môže neustále otáčať v danom smere a môžu sa pohybovať tam a späť. Pohony rotačných ventilov sa často používajú v ropnom a plynárenskom priemysle.
Lineárne a rotačné ovládače môžu byť použité spoločne v prípadoch, keď mechanizmus vyžaduje prevádzku v dvoch rovinách pohybu, vyžadujúce rotačné pohyby, v smere a proti smeru hodinových ručičiek, ako aj lineárny pohyb nahor a nadol.
Nižšie sú uvedené rôzne typy pohonov klasifikovaných podľa zdroja energie
Pneumatické pohony využívajú podtlak alebo stlačený plyn, ktorý pôsobí ako piest vo valci na vytvorenie mechanického pohybu.
Existujú jednočinné valce, ktoré majú jeden port, kde stlačený plyn vstupuje v jednom smere. Stlačený vzduch núti piest, aby sa pohyboval v jednom smere, pričom stláča pružinu, ktorá je pripevnená k piestu. Dvojčinné valce sa vysúvajú a zasúvajú bez pružiny a majú dva otvory, cez ktoré môže vzduch vstupovať a vystupovať.
Pneumaticky poháňané pohony sú preferované, pretože sú bezpečné, vo všeobecnosti rýchle, nákladovo efektívne a môžu produkovať veľké množstvo krútiaceho momentu s malými zmenami tlaku. Vzhľadom na vysoký tlak potrebný na napájanie pneumatického pohonu tieto ventily reagujú rýchlo a sú preferovanou voľbou v aplikáciách, kde musíte okamžite zastaviť a spustiť hlavné ovládacie prvky.
Okrem mnohých iných použití sa pneumatické pohony často používajú na ventiloch používaných na riadenie prietoku chladiacej vody v elektrárňach.
Elektrické pohony vyžadujú na umožnenie pohybu elektrickú energiu. Elektrické pohony sú poháňané ľahko dostupným zdrojom energie a považujú sa za energeticky efektívnejšie a čistejšie.
Najväčším problémom elektrických pohonov je, že sa môžu prehriať, ak dôjde k extrémnym zmenám pracovného cyklu. Nižšie rýchlosti v dôsledku zotrvačnosti tiež spôsobujú, že v určitých aplikáciách je menej populárny. Niektoré z bežne používaných aplikácií sú pri otváraní a zatváraní škrtiacich alebo guľových ventilov. Elektrické pohony sa ďalej delia na elektromechanické pohony a elektrohydraulické pohony.
Tieto aktuátory premieňajú elektrické signály na rotačné pohyby, lineárne pohyby alebo kombináciu oboch. Elektromechanické pohony sú presné, majú dlhšiu životnosť a vyžadujú nenáročnú údržbu.
Tieto pohony sú poháňané elektricky, ale pohyb hydraulickému akumulátoru, ktorý zase poskytuje silu pre pohyb. Pri použití týchto pohonov nie je potrebné samostatné hydraulické čerpadlo; to znižuje náklady a zvyšuje spoľahlivosť a bezpečnosť.
Hydraulické pohony majú valec alebo kvapalinový motor s piestom, ktorý využíva hydraulickú silu na generovanie mechanického pohybu. Mechanický pohyb sa zase prevedie na lineárny, rotačný alebo oscilačný pohyb podľa aplikácie.
Kvapaliny sú takmer nestlačiteľné; zmeny hustoty spôsobené tlakom a teplotou sú zanedbateľné. Z tohto dôvodu je množstvo krútiaceho momentu generovaného z hydraulického ovládacieho ventilu vysoké, vďaka čomu je veľmi výkonný. Existujú jednočinné hydraulické ovládacie ventily, ktoré vyvíjajú tlak na jednu stranu piestov a pohybujú ich v opačnom smere. Na spätný pohyb by bola potrebná pružina. Na druhej strane dvojčinné hydraulické ovládače vyvíjajú tlak na obe strany piestu pre pohyb z oboch strán.
Niektoré aplikácie, kde sa používajú hydraulické pohony, sú v hlavných uzatváracích a regulačných ventiloch pre potrubia vysokotlakových parných turbín.
Magnetické pohony využívajú magnetické efekty na generovanie mechanickej sily, rotačného alebo lineárneho pohybu, nepretržitého alebo obmedzeného pohybu. Magnetické ovládače sa nachádzajú v širokej škále aplikácií HVAC na vypínanie alebo miešanie tekutín a pary.
Tepelný pohon generuje lineárny pohyb v reakcii na zmeny teploty pomocou piestu a materiálu citlivého na teplo.
Tepelné pohony sú široko používané v aplikáciách, kde je potrebné miešanie a odvádzanie tekutín, a v procesoch bezpečnostného vypínania, kde je potrebné otvoriť alebo zatvoriť ventil na základe nastavenej hodnoty teploty.
Termopohony ventilov môžu fungovať aj pri výpadku prúdu a sú spoľahlivé a bezpečné, pretože nie sú vystavené skratom.
Každý pohon má jedinečný účel a spotrebu energie. Je dôležité pochopiť, ako každý pohon funguje, aby ste si vybrali správny pohon ventilu.
Pri výbere správneho pohonu si pozrite nasledujúce body:
Zdroj energie: Jedným z najdôležitejších faktorov pri výbere správneho pohonu ventilu je dostupný zdroj energie. Pre priemyselný areál s neprerušovaným zdrojom stlačeného vzduchu by bol správny pneumatický pohon. Ak však nie je k dispozícii stlačený vzduch, môžete si vybrať elektrický alebo hydraulický typ.
Požadovaný pohyb: Ďalším dôležitým faktorom pri výbere pohonu je požadovaný pohyb pre vašu aplikáciu. Určite rozsah pohybu, ktorý potrebujete pre svoje zariadenie – lineárny, rotačný alebo kombináciu oboch – a vyberte si správny pohon pre ventil.
Presnosť: Niektoré odvetvia vyžadujú vyššiu úroveň presnosti a opakovateľnosti ako iné. Pneumatické pohony sú vynikajúcou voľbou pre špecifické pohyby.
Bezpečnosť – požiadavky na hodnotenie NEMA: Bezpečnosť by mala byť ďalším rozhodujúcim faktorom pri výbere pohonu ventilu. Je dôležité vedieť, v akom type prostredia sa bude pohon používať. Musíte vziať do úvahy požiadavku hodnotenia NEMA a dodržiavať pokyny NEMA, aby ste zvýšili bezpečnosť.
Najbežnejšie hodnotenia NEMA sú NEMA 4, 4x a 7.
Kryty NEMA 4 sú určené pre vnútorné aj vonkajšie použitie a poskytujú určitý stupeň ochrany personálu pred náhodným kontaktom, sú vodotesné – ochrana pred padajúcimi nečistotami, dažďom, dážďom, snehom, vetrom naviatym prachom, striekajúcou vodou a vodou nasmerovanou hadicou – a vonkajšou tvorbou ľadu.
Kryty NEMA 4X sú rovnaké ako NEMA 4, ale poskytujú dodatočnú úroveň ochrany proti korózii.
Kryty NEMA 7 sa môžu používať v oblastiach so špecifickými nebezpečnými podmienkami a môžu odolať tlakom vyplývajúcim z vnútornej explózie plynov a spĺňajú špecifikácie skúšok výbuchu, hydrostatiky a teploty.
Napríklad prevádzka elektrického pohonu v blízkosti vodného zdroja bez ochranných plášťov a iných bezpečnostných opatrení môže byť nebezpečná.
Ovládané ventily, podobne ako iné priemyselné zariadenia, sú vystavené nebezpečným prostrediam, opotrebovaniu. Všetky pohony ventilov by sa mali podrobiť preventívnej údržbe, aby:
Zvýšte životnosť ovládačov ventilov.
Zvýšte spoľahlivosť pohonu.
Identifikujte všetky problémy skôr, ako sa vyskytnú a ovplyvnia prevádzku.
Znížte náklady na údržbu.
Zabráňte veľkým odstávkam a prestojom.
Pri údržbe pohonu je potrebné zvážiť nasledujúce body:
Pravidelne externe kontrolujte svoje pohony, či nie sú opotrebované.
Skontrolujte netesnosti a hladinu hydraulickej kvapaliny. Ak nájdete uvoľnené alebo poškodené diely vo vašom pohone, vymeňte ich.
Skontrolujte výkon analýzou automatizovaných grafov a výstupným výpočtom.
Pohony sa široko používajú v mnohých priemyselných a iných aplikáciách. Pred výberom správneho prispôsobenia pre účel aplikácie ovládača je potrebné vykonať dôkladnú analýzu požiadaviek.
