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電動執行機構
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閥門執行機構的選擇要素有哪些?

作者:admin 時間:2014-11-1 9:29:51

  選擇一台合適的閥門執行機構類型和規格時必須考慮下列要素:

  驅動能源

  最常用的驅動能源是電源或流體源,如果選擇電源為驅動能源,對於大尺寸閥門一般選用三相電源,對於小尺寸閥門可選用單相電源。一般電動執行機構可有多種電源類型供選擇。有時也可選直流供電,此時可通過安裝電池實現電源故障安全操作。

  流體源種類很多,首先可以是不同的介質如:壓縮空氣、氮氣、天然氣、液壓流體等,其次它們可以具備各種壓力,第三執行機構具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。

  閥門類型

  當選擇閥門用執行機構時,必須要知道閥門的種類,這樣才可以選擇正確的執行機構類型。有些閥門需要多回轉驅動,有些需要單回轉驅動,有些需要往複式驅動,它們影響了執行機構類型的選擇。

  通常多回轉的氣動執行機構比電動多回轉執行機構價格要貴,但是往複式直行程輸出的氣動執行機構價格比電動多回轉執行機構便宜。

  力矩大小

  對於90度回轉的閥門如:球閥、碟閥、旋塞閥,最好通過閥門廠商獲得相應閥門力矩大小,大部分閥門廠商是通過測試閥門在額定壓力下閥門所需的操作力矩,他們將這一力矩提供給客戶。對於多回轉的閥門情況有所不同,這些閥門可分為:往複式(提升式)運動-閥杆不旋轉、往複式運動-閥杆旋轉、非往複式-閥杆旋轉,必須測量閥杆的直徑,閥杆連接螺紋尺寸已決定執行機構規格。

  執行機構選型

  一旦執行機構類型和閥門所需驅動力矩確定了,就可以使用執行機構廠商提供的數據表或選型軟件進行選型。有時還需考慮閥門操作的速度和頻率。

  流體驅動的執行機構可調節行程速度,但是三相電源的電動執行機構隻有固定的行程時間。

  部分小規格的直流電動單回轉執行機構可調節行程速度。

  開關控製

  自動控製閥最大的好處是可以遠距離的操作閥門,這就意味著操作人員可以坐在控製室控製生產過程而不需要親臨現場去人工操作閥門的開和關。人們隻需鋪設一些管線連接控製室和執行機構,驅動能源通過管線直接激勵電動或氣動執行機構,通常用的4-20mA信號來反饋閥門的位置。

  連續控製

  如果執行機構被要求用於控製過程係統的液位、流量或壓力等參數,這是要求執行機構頻繁動作的工作,可以用4-20mA或0~10V的模擬量作為控製信號,然而這個信號可能會和過程一樣頻繁的改變。如果需要非常高頻率動作的執行機構,隻有選擇特殊的能頻繁啟停的調節型執行機構。當一個過程中需要多台執行機構時,可以通過使用數字通訊係統將各個執行機構連接起來,這樣可大大降低安裝費用。數字通訊回路可以快速高效的傳遞指令和收集信息。目前有多種通訊方式如:FOUNDATION FIELDBUS、PROFIBUS、DEVICENET、HART和專為閥門執行機構設計的PAKSCAN等。數字通訊係統不單單可以降低投資費用,它們還可以收集大量閥門信息,這些信息對於閥門的預測性維護程序非常有價值。

  預測性維護

  操作人員可以借助內置的數據存儲器來記錄閥門每次動作時力矩感應裝置測得的數據,這些數據可以用來監測閥門運行的狀態,可以提示閥門是否需要維修,也可以用這些數據來診斷閥門。

  針對閥門可以診斷如下數據:

  1.閥門密封或填料摩擦力

  2.閥杆、閥門軸承的摩擦力矩

  3.閥座摩擦力

  4.閥門運行中的摩擦力

  5.閥芯的所受的動態力

  6.閥杆螺紋摩擦力

  7.閥杆位置

  上述大部分數據存在於所有種類的閥門,但著重點不同,例如:對於蝶閥,閥門運行中的摩擦力是可以忽略的,但對於旋塞閥這個力數值卻很大。

  不同的閥門具有不同的力矩運行曲線,例如:對於楔式閘飯,開啟和關閉力矩都非常大,其它行程時隻有填料摩擦力和螺紋摩擦力,關閉時,液體靜壓力作用在閘板上增加了閥座摩擦力,最終楔緊效應使力矩迅速增大直到關閉到位。所以根據力矩曲線的變化可以預測出將會發生的故障,可以對預測性維護提供有價值的信息。

  智能變頻控製

  執行機構在工作過程中,由於電機的頻繁啟動,導致工作時額定頻率的變化,通過智能變頻控製可使頻率達到額定值

  例如:由於電阻或外力原因,電機啟動速度變慢,導致執行機構行程控製的誤差,運用智能變頻控製,可以改變輸入轉速,從而使執行機構的工作更可靠和穩定。

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