Görüntüleme: 16 Yazar: Site Editörü Yayınlanma Zamanı: 2023-10-20 Kaynak: Alan
Endüstriyel ve diğer uygulamalarda kullanılan endüstriyel aktüatörler, uygulama için doğru aktüatörü seçmeden önce gereksinimlerin dikkatli bir şekilde analiz edilmesini gerektirir.
Endüstriyel aktüatörler, uygulama için doğru aktüatörü seçmeden önce uygulama gereksinimlerinin dikkatli bir şekilde analiz edilmesini gerektirir.
Endüstriyel aktüatör, enerjiyi bir kontrol sinyalinden mekanik harekete dönüştüren mekanik veya elektro-mekanik bir cihazd
Aktüatörlerin mekanik hareketi sağlamak için bir kontrol sinyaline ve bir enerji kaynağına ihtiyacı vardır. Aktüatörler elektrik, basınçlı hava veya hidrolik basınç gibi bir enerji kaynağı ve manuel, otomatik elektronik sistem, sabit mekanik sistem, yazılımla çalıştırılan sistem veya robotik kontrol sistemi olabilen bir kontrol sinyali kullanır.
Aktüatörler, bir gaz türbinine giden yakıt akışının düzenlenmesinden endüstriyel tesislerdeki vanaların ve hidrolik silindirlerin çalıştırılmasına kadar genel hareket kontrolü amacına hizmet eder ve çeşitli endüstriyel vana kontrol uygulamalarında önemli bir bileşendir.
Farklı aktüatör türleri nelerdir? Aktüatörler ürettikleri hareket türüne ve uygulamayı kontrol etmek için kullandıkları güç türüne veya enerji kaynağına göre sınıflandırılır.
Aktüatörler iki ana hareket türü oluşturabilir: doğrusal ve döner.
Doğrusal aktüatörler: Doğrusal valf aktüatörleri, elektrik, pnömatik ve hidrolik enerjiyi itme-çekme hareketine veya doğrusal harekete dönüştürmek için kullanılır. Doğrusal bir aktüatör, belirlenmiş bir doğrusal düzlemde hem ileri hem de geri hareket yaratabilir. Yiyecek ve içecek işleme tesislerinde bulunan ve düz hareket gerektiren ekipmanların çoğunda, ham maddelerin ve bitmiş ürünlerin akışını kontrol etmek için doğrusal valfler kullanılır.
Döner aktüatörler: Döner aktüatörler dairesel hareketle hareket eder. Dönen parçalara sahip makineler, dairesel bir düzlemde dönme hareketini tamamlamak için döner bir aktüatöre sahiptir. Döner aktüatörler, kontrol vanalarında ve küresel vanalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Döner aktüatör belirli bir yönde dönmeye devam edebilir ve ileri geri hareket edebilir. Döner valf aktüatörleri genellikle petrol ve gaz endüstrisinde kullanılır.
Doğrusal ve döner aktüatörler, bir mekanizmanın iki hareket düzleminde çalışmayı gerektirdiği, hem saat yönünde hem de saat yönünün tersine dönme hareketlerinin yanı sıra yukarı ve aşağı doğrusal hareket gerektiren durumlarda birlikte kullanılabilir.
Enerji kaynağına göre sınıflandırılan farklı aktüatör tipleri aşağıda verilmiştir.
Pnömatik aktüatörler, mekanik hareket oluşturmak için silindirin içinde piston görevi görmek üzere vakum veya basınçlı gaz kullanır.
Basınçlı gazın tek yönde girdiği tek portlu tek etkili silindirler vardır. Basınçlı hava, pistona takılan yayı sıkıştırarak pistonu bir yönde hareket etmeye zorlar. Çift etkili silindirler yay olmadan uzar ve geri çekilir ve havanın girip çıkabileceği iki deliğe sahiptir.
Pnömatik motorlu aktüatörler güvenli olmaları, genel olarak hızlı olmaları, uygun maliyetli olmaları ve küçük basınç değişimleriyle büyük miktarda tork üretebilmeleri nedeniyle tercih edilmektedir. Pnömatik aktüatöre güç sağlamak için gereken yüksek basınç nedeniyle, bu valfler hızlı tepki verir ve ana kontrolleri hemen durdurup başlatmanız gereken uygulamalarda tercih edilen seçimlerdir.
Diğer birçok kullanımın yanı sıra, enerji santrallerinde soğutma suyu akışını kontrol etmek için kullanılan vanalarda pnömatik aktüatörler sıklıkla kullanılır.
Elektrikli aktüatörler hareketi sağlamak için elektrik enerjisine ihtiyaç duyar. Kolayca bulunabilen bir enerji kaynağı tarafından çalıştırılan elektrikli aktüatörlerin enerji açısından daha verimli ve temiz olduğu düşünülmektedir.
Elektrikli aktüatörlerle ilgili en büyük sorun, görev döngüsünde aşırı değişiklikler olması durumunda aşırı ısınabilmeleridir. Atalet nedeniyle daha yavaş hızlar, bazı uygulamalarda onu daha az popüler hale getirir. Yaygın olarak kullanılan uygulamalardan bazıları kelebek veya küresel vanaların açılıp kapanmasıdır. Elektrikli aktüatörler ayrıca elektromekanik aktüatörler ve elektrohidrolik aktüatörler olarak ikiye ayrılır.
Bu aktüatörler elektrik sinyallerini dönme hareketlerine, doğrusal hareketlere veya her ikisinin birleşimine dönüştürür. Elektromekanik aktüatörler hassastır, daha uzun ömürlüdür ve az bakım gerektirir.
Bu aktüatörler elektrikle çalıştırılır, ancak hidrolik akümülatöre hareket verir, bu da hareket için gerekli kuvveti sağlar. Bu aktüatörler kullanıldığında ayrı bir hidrolik pompaya ihtiyaç duyulmaz; bu, maliyeti düşürür ve güvenilirliği ve emniyeti artırır.
Hidrolik aktüatörlerde, mekanik hareket oluşturmak için hidrolik gücü kullanan bir silindir veya pistonlu bir akışkan motor bulunur. Mekanik hareket ise uygulamaya göre doğrusal, dönme veya salınımlı harekete dönüştürülür.
Sıvılar neredeyse sıkıştırılamaz; basınç ve sıcaklığın neden olduğu yoğunluk değişiklikleri ihmal edilebilir düzeydedir. Bu nedenle hidrolik aktüatör valfinden üretilen tork miktarı yüksektir ve bu da onu çok güçlü kılar. Pistonların bir tarafına basınç uygulayarak onu ters yöne hareket ettiren tek etkili hidrolik aktüatör valfleri bulunmaktadır. Ters hareket için bir yay gerekli olacaktır. Çift etkili hidrolik aktüatörler ise her iki taraftan hareket için pistonun her iki tarafına da basınç uygular.
Hidrolik aktüatörlerin kullanıldığı bazı uygulamalar, yüksek basınçlı buhar türbini boruları için ana durdurma ve kontrol vanalarıdır.
Manyetik aktüatörler, mekanik kuvvet, dönme veya doğrusal hareket, sürekli veya sınırlı hareket oluşturmak için manyetik etkilerden yararlanır. Manyetik aktüatörler, sıvıları ve buharı kapatmak veya karıştırmak için çok çeşitli HVAC uygulamalarında bulunur.
Termal aktüatör, bir piston ve termal duyarlı bir malzeme kullanarak sıcaklık değişikliklerine yanıt olarak doğrusal hareket üretir.
Termal aktüatörler, sıvı karıştırma ve yönlendirmenin gerekli olduğu uygulamalarda ve bir sıcaklık ayar noktasına göre bir vananın açılmasının veya kapatılmasının gerekli olduğu emniyetli kapatma işlemlerinde yaygın olarak kullanılır.
Termik vana aktüatörleri elektrik kesintisi olsa dahi çalışabilmektedir ve kısa devreye maruz kalmadıkları için güvenilir ve emniyetlidirler.
Her aktüatörün kendine özgü bir amacı ve enerji gereksinimi vardır. Doğru vana aktüatörünü seçmek için her aktüatörün nasıl çalıştığını anlamak önemlidir.
Doğru aktüatörü seçmek için aşağıdaki noktalara göz atın:
Güç kaynağı: Doğru valf aktüatörünün seçilmesindeki en önemli faktörlerden biri mevcut güç kaynağıdır. Kesintisiz basınçlı hava kaynağına sahip bir endüstriyel tesis için doğru seçim pnömatik aktüatör olacaktır. Ancak basınçlı hava yoksa elektrikli veya hidrolik tipini seçebilirsiniz.
Gerekli hareket: Aktüatör seçerken göz önünde bulundurulması gereken bir diğer önemli husus, uygulamanız için gereken harekettir. Ekipmanınız için ihtiyaç duyduğunuz hareket aralığını (doğrusal, döner veya her ikisinin birleşimi) belirleyin ve vana için doğru aktüatörü seçin.
Hassasiyet: Bazı endüstriler diğerlerinden daha yüksek seviyede hassasiyet ve tekrarlanabilirlik gerektirir. Pnömatik aktüatörler belirli hareketler için üstün bir seçimdir.
Güvenlik – NEMA derecelendirme gereksinimleri: Bir valf aktüatörü seçerken güvenlik bir diğer önemli faktör olmalıdır. Aktüatörün ne tür bir ortamda kullanılacağını bilmek önemlidir. Güvenliği artırmak için NEMA derecelendirme gerekliliğini dikkate almanız ve NEMA yönergelerine uymanız gerekir.
En yaygın NEMA derecelendirmeleri NEMA 4, 4x ve 7'dir.
NEMA 4 muhafazaları iç veya dış mekan için tasarlanmıştır ve kazara temasa karşı personele bir derece koruma sağlar, su geçirmezdir (düşen kire, yağmura, sulu karla karışık yağmura, kara, rüzgarla savrulan toza, sıçrayan suya ve hortumla yönlendirilen suya) ve harici buz oluşumuna karşı koruma.
NEMA 4X muhafazaları NEMA 4 ile aynıdır ancak korozyona karşı ek bir koruma düzeyi sağlar.
NEMA 7 muhafazaları, belirli tehlikeli koşulların bulunduğu alanlarda kullanılabilir ve gazların dahili patlamasından kaynaklanan basınçlara dayanabilir ve patlama, hidrostatik ve sıcaklık tasarımı testi özelliklerini karşılayabilir.
Örneğin, bir elektrikli aktüatörün su kaynağına yakın bir yerde, koruyucu kılıflar ve diğer güvenlik önlemleri olmadan çalıştırılması tehlikeli olabilir.
Aktüatörlü vanalar, diğer endüstriyel tesis ekipmanları gibi, tehlikeli ortamlara, aşınmaya ve yıpranmaya maruz kalır. Tüm vana aktüatörlerinin aşağıdaki amaçlarla önleyici bakıma tabi tutulması gerekir:
Valf aktüatörlerinin ömrünü uzatın.
Aktüatörün güvenilirliğini artırın.
Herhangi bir sorunu ortaya çıkmadan ve çalışmayı etkilemeden önce tanımlayın.
Bakım maliyetlerini azaltın.
Büyük kapanmaları ve kesinti sürelerini önleyin.
Bir aktüatörün bakımı yapılırken aşağıdaki noktaların dikkate alınması gerekir:
Aktüatörlerinizi aşınma ve yıpranma açısından düzenli olarak dışarıdan inceleyin.
Sızıntıları ve hidrolik sıvı seviyelerini kontrol edin. Aktüatörünüzde gevşek veya hasarlı parçalar bulursanız bunları değiştirin.
Otomatik grafikleri ve çıktı hesaplamasını analiz ederek performansı kontrol edin.
Aktüatörler birçok endüstriyel ve diğer uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Aktüatör uygulamasının amacına uygun olanı seçmeden önce gereksinimlerin dikkatli bir analizi yapılmalıdır.
