Sähköiset ja pneumaattiset toimilaitteetputkistoventtiileille: Vaikuttaa siltä, ​​että nämä kaksi toimilaitetyyppiä ovat melko erilaisia, ja valinta on tehtävä asennuspaikalla saatavilla olevan virtalähteen mukaan.Mutta itse asiassa tämä näkemys on puolueellinen.Pääasiallisten ja ilmeisten erojen lisäksi niillä on myös useita vähemmän ilmeisiä ainutlaatuisia ominaisuuksia.

Sähköiset ja pneumaattiset toimilaitteet ovat kaksi yleisimmin käytettyä käyttömekanismia automaatiojärjestelmissä.Yleensä toimilaitteen valintapäätös tehdään perussuunnitteluvaiheessa ja sitä käytetään asennuksen jälkeisen elinkaaren loppuun asti.

Toimilaitteen tehotyyppiä valitessaan ihmiset eivät usein ota huomioon putkilinjan prosessiväliaineen parametreja, vaan kiinnittävät huomiota vain suunnittelijan sisäisiin referenssimateriaaleihin, virransyöttötilanteeseen tai siihen, pystyykö toimipaikka syöttämään suuren esivalmistetun kaasun määrä.

Käytön aikana kuitenkin usein havaitaan, että osa venttiileistä on varustettava toimilaitteilla tai joissakin venttiileissä prosessiväliaineen parametrit muuttuvat.Sitten herää kysymys: Pitäisikö minun säilyttää alkuperäinen toimilaite vai vaihtaa se toiseen toimilaitteeseen suorituskyvyn parantamiseksi?

Pidempi käyttöikä

Tässä artikkelissa esitellään ja verrataan sähköisten ja pneumaattisten toimilaitteiden tärkeimpiä suorituskykyominaisuuksia.

Normaalioloissa valmistajat takaavat 10 000 käyttöjaksoa sähkötoimilaitteille ja 100 000 käyttöjaksoa pneumaattisille toimilaitteille.On selvää, että käyttöjaksojen lukumäärällä mitattuna pneumaattisen toimilaitteen käyttöikä on pidempi yksinkertaisemman rakenteensa ansiosta.Lisäksi pneumaattisen toimilaitteen kitkakosketuspinta on valmistettu elastomeerista tai polymeeristä ja kuluneet O-renkaat ja muoviset ohjauselementit on helppo vaihtaa.

Sähkötoimilaitteena on yleensä alennusvaihteisto moottorista lähtöakselille.On monia vaihteita, jotka osuvat toisiinsa, ja ne kuluvat käytön aikana.On myös syytä huomata, että voitelurasvaa ei tarvitse vaihtaa pneumaattisen toimilaitteen koko elinkaaren aikana.

Vääntömomentti

Yksi putkilinjan venttiilitoimilaitteiden tärkeimmistä suorituskykyparametreista on vääntömomentti.Sähkötoimilaitteen vääntömomentti riippuu rakenteesta (vakiokomponentti) ja staattoriin syötetystä jännitteestä.Pneumaattisen toimilaitteen vääntömomentti riippuu rakenteesta (vakiokomponentti) ja pneumaattiseen toimilaitteeseen syötettävän ilman paineesta.

Yleensä toimilaitteen vääntömomentin on oltava suurempi kuin venttiilin maksimivääntömomentti tai suurempi kuin sulkuelementin liikuttamiseen tarvittava vääntömomentti.Varsinaisessa käytössä venttiilin todellinen vääntömomentti voi olla suurempi kuin valmistajan tavaramerkin ilmoittama maksimivääntömomentti ja myös suurempi kuin toimilaitteen suurin vääntömomentti.Tämä on epäilemättä hätätilanne.

Jos jatkat toimilaitteen käyttöä, se voi vahingoittaa toimilaitetta ja venttiiliä.Jos venttiilin vääntömomentti kasvaa, moottori lisää vääntömomenttia vähitellen, kunnes se saavuttaa ulosvetoarvon (ulosvetoarvon).Tämä tarkoittaa, että mekaaninen rakenne on pakotettu toimimaan ja kestämään liiallista vääntömomenttia suunnittelualueen ulkopuolella.

Ylivääntömomenttisuoja

Jotta laitteisto ei vaurioidu yllä mainituissa olosuhteissa, sähkötoimilaite voidaan varustaa joillakin erikoislaitteilla.Yleisin on momenttikytkin, joka voi olla mekaaninen (yleinen toimintaperiaate on, että kierukkapyörä liikkuu aksiaalisesti lineaarisesti ylimomentin tilassa);se voi olla myös elektroninen (yleinen periaate on mitata staattorivirta eli Hall-ilmiö.).Kun vääntömomentti ylittää suunnitellun maksimiarvon, momenttikytkin voi katkaista staattorin jännitteen ja pysäyttää toimilaitteen moottorin.Pneumaattisissa toimilaitteissa ei tarvita ylivääntömomenttisuojaa.Jos venttiiliin kohdistettu vääntömomentti ylittää määritellyn rajan, paineilman fysikaaliset ominaisuudet saavat pneumaattisen toimilaitteen pysähtymään.Toisin kuin sähkötoimilaitteiden, pneumaattisten toimilaitteiden lähtömomentti ei ylitä suunnittelurajaa.Voidaan katsoa, ​​että jos putkilinjan venttiili on varustettu pneumaattisella toimilaitteella, laitteiston vikaantuminen määritellyn arvon ylittävän vääntömomentin vuoksi eliminoituu.

Räjähdyssuojattu muotoilu

Jos käyttöympäristössä on vaarallisia aineita, sähkölaitteet voivat aiheuttaa räjähdyksen.Mitä tulee suojaustasoihin ja suojausmenetelmiin vaarallisessa ympäristössä, ne eivät sisälly tähän artikkeliin tilarajoitusten vuoksi.

Silti on edelleen syytä korostaa, että räjähdyssuojattuja laitteita tulee käyttää ympäristöissä, joissa on vaarallisia aineita.

Verrattuna perinteisiin teollisuuden standardisähkötoimilaitteisiin, putkiventtiilien räjähdyssuojatut sähkötoimilaitteet ovat kalliimpia ja monimutkaisempia.Vaikka pneumaattista toimilaitetta käytettäisiin vaarallisessa ympäristössä, räjähdysvaaraa ei ole.Pneumaattisissa toimimoottoreissa vaarallisiin ympäristöihin suunniteltu erityisrakenne rajoittuu myös asennoittimiin, magneettiventtiileihin ja rajakytkimiin (kuva 1-3).Vastaavasti jos putkiventtiiliä ohjataan pneumaattisella toimilaitteella, jossa on räjähdyssuojattu lisävaruste, hinta on huomattavasti alhaisempi kuin saman toiminnon räjähdyssuojattu sähkötoimilaite.

Paikannus

Pneumaattisilla toimilaitteilla on yksi merkittävimmistä puutteista.Kun toimilaite saavuttaa iskun keskikohdan, asemointi on monimutkaisempaa, mikä tarkoittaa, että ohjausventtiilin puolan asemointi on vaikeampaa.

Ilman fysikaalisista ominaisuuksista johtuen pneumaattisten toimilaitteiden paikannustarkkuus on useita kertoja pienempi kuin sähkötoimilaitteiden.Jos sähkötoimilaitteessa on askelmoottori, sen paikannustarkkuus on useita suuruusluokkia suurempi kuin asennoittimella varustetun pneumaattisen toimilaitteen.Jälkimmäistä voidaan käyttää vain järjestelmissä, jotka eivät vaadi suurta paikannus- tai ohjaustarkkuutta.Putkilinjaventtiileissä käytetyillä pneumaattisilla toimilaitteilla on omat ominaisuutensa rakennesuunnittelussa: kaikki ohjausjärjestelmän komponentit asennetaan toimilaitteen ulkopinnalle tai päärakenteen ulkopuolelle.Jos haluat vaihtaa käyttötilasta pois päältä ohjaukseen, sinun on vaihdettava magneettiventtiili asennoittimeen.Koska nämä kaksi komponenttia on asennettu pneumaattisen toimilaitteen ulkopuolelle ja liitäntäpinnan rakenne on sama, on kätevämpää irrottaa jakaja ja asentaa asennoitin.Toisin sanoen samaa pneumaattista toimilaitetta voidaan käyttää sekä sammutukseen että ohjaukseen vaihtamalla vastaavat lisävarusteet (kuva 1-2).