Električni in pnevmatski pogoniza cevovodne ventile: zdi se, da sta si ti dve vrsti pogonov precej različni, zato je treba izbrati glede na vir energije, ki je na voljo na mestu namestitve.Toda v resnici je ta pogled pristranski.Poleg glavnih in očitnih razlik imajo tudi številne manj očitne edinstvene lastnosti.

Električni in pnevmatski aktuatorji so dva najpogosteje uporabljena pogonska mehanizma v sistemih avtomatizacije.Običajno se odločitev o izbiri aktuatorja sprejme v osnovni fazi projektiranja in se bo uporabljal do konca življenjskega cikla po namestitvi.

Pri izbiri vrste moči aktuatorja ljudje pogosto ne upoštevajo parametrov procesnega medija v cevovodu, ampak so pozorni le na notranje referenčne materiale oblikovalca, stanje oskrbe z električno energijo ali ali lahko lokacija zagotovi veliko količino montažnega plina.

Vendar pa se med delovanjem pogosto ugotovi, da je treba nekatere ventile opremiti s pogoni ali pa se spremenijo parametri procesnega medija v nekaterih ventilih.Nato se pojavi vprašanje: Ali naj obdržim originalni aktuator ali ga zamenjam z drugim aktuatorjem, da izboljšam delovanje?

Daljša življenjska doba

Ta članek bo predstavil in primerjal glavne značilnosti delovanja električnih in pnevmatskih pogonov.

V normalnih okoliščinah bodo proizvajalci zagotovili 10.000 delovnih ciklov za električne aktuatorje in 100.000 delovnih ciklov za pnevmatske aktuatorje.Očitno je, da ima pnevmatski aktuator daljšo življenjsko dobo, kar zadeva število delovnih ciklov, zaradi preprostejše strukture.Poleg tega je torna kontaktna površina pnevmatskega aktuatorja izdelana iz elastomera ali polimera, obrabljeni O-tesnila in plastični vodilni elementi pa se enostavno zamenjajo.

Kot električni aktuator je običajno reduktor od motorja do izhodne gredi.Obstaja veliko zobnikov, ki se med seboj ujamejo in se med delovanjem obrabijo.Omeniti velja tudi, da med celotnim življenjskim ciklom pnevmatskega aktuatorja ni treba menjati mazalne masti.

Navor

Eden najpomembnejših parametrov delovanja aktuatorjev cevovodnih ventilov je navor.Navor električnega aktuatorja je odvisen od zasnove (konstantna komponenta) in napetosti, ki se uporablja za stator.Navor pnevmatskega aktuatorja je odvisen od konstrukcije (konstantna komponenta) in tlaka dovoda zraka, ki se dovaja v pnevmatski aktuator.

Na splošno mora biti navor aktuatorja večji od največjega navora ventila ali večji od navora, potrebnega za premikanje zapornega elementa.Pri dejanski uporabi je lahko dejanski navor ventila večji od največjega navora, ki ga navaja blagovna znamka proizvajalca, in tudi večji od največjega navora aktuatorja.To je nedvomno nujen primer.

Če pogon še naprej deluje, lahko povzroči poškodbe aktuatorja in ventila.Če se navor ventila poveča, bo motor postopoma povečeval navor, dokler ne doseže vrednosti izvleka (vrednost izvleka).To pomeni, da je mehanska struktura prisiljena proizvesti in vzdržati čezmerni navor, ki presega načrtovano območje.

Zaščita pred navorom

Da bi preprečili poškodbe opreme v zgoraj navedenih pogojih, je lahko električni pogon opremljen z nekaterimi posebnimi napravami.Najpogostejše je stikalo vrtilnega momenta, ki je lahko mehansko (običajni princip delovanja je, da se polžasto gonilo v stanju presežnega momenta giblje aksialno linearno);lahko je tudi elektronski (skupni princip je merjenje statorskega toka ali Hallov učinek.).Ko navor preseže načrtovano največjo vrednost, lahko stikalo navora prekine napetost statorja in ustavi motor aktuatorja.Pri pnevmatskih aktuatorjih ni potrebe po zaščiti pred prevelikim navorom.Če navor, ki deluje na ventil, preseže določeno mejo, bodo fizikalne lastnosti stisnjenega zraka povzročile, da se pnevmatski aktuator ustavi.Za razliko od električnih aktuatorjev izhodni navor pnevmatskih aktuatorjev ne bo presegel konstrukcijske meje.Lahko se šteje, da če je cevovodni ventil opremljen s pnevmatskim pogonom, je nevarnost okvare opreme zaradi navora, ki presega navedeno vrednost, odpravljena.

Eksplozijsko varna zasnova

Če je v okolju uporabe nevarno blago, lahko električna oprema povzroči eksplozijo.Glede ravni zaščite in načinov zaščite v nevarnem okolju le-te zaradi prostorske omejitve niso vključene v ta članek.

Kljub temu je treba še vedno poudariti, da je treba v okoljih z nevarnimi snovmi uporabljati opremo, varno proti eksplozijam.

V primerjavi z običajnimi industrijskimi standardnimi električnimi aktuatorji so protieksplozijsko varni električni aktuatorji za cevovodne ventile dražji in bolj zapleteni.Tudi če se pnevmatski aktuator uporablja v nevarnem okolju, ni potencialne nevarnosti eksplozije.Pri pnevmatskih aktuatorjih je posebna zasnova za nevarno okolje omejena tudi na pozicionerje, elektromagnetne ventile in končna stikala (slika 1-3).V skladu s tem, če se za upravljanje cevovodnega ventila uporablja pnevmatski aktuator z dodatkom, odpornim proti eksplozijam, bodo stroški znatno nižji od stroškov električnega aktuatorja, odpornega proti eksplozijam, z enako funkcijo.

Pozicioniranje

Pnevmatski aktuatorji imajo eno najpomembnejših pomanjkljivosti.Ko aktuator doseže sredino hoda, je pozicioniranje bolj zapleteno, kar pomeni, da je pozicioniranje tuljave regulacijskega ventila težje.

Zaradi fizikalnih lastnosti zraka je natančnost pozicioniranja pnevmatskih aktuatorjev nekajkrat manjša kot pri električnih aktuatorjih.Če ima električni aktuator koračni motor, je njegova natančnost pozicioniranja za nekaj velikostnih redov večja kot pri pnevmatskem aktuatorju, opremljenem s pozicionerjem.Slednji se lahko uporablja samo za sisteme, ki ne zahtevajo visoke natančnosti pozicioniranja ali natančnosti krmiljenja.Pnevmatski aktuatorji, ki se uporabljajo v cevovodnih ventilih, imajo svoje značilnosti v konstrukcijski zasnovi: vse komponente krmilnega sistema so nameščene na zunanji površini aktuatorja ali zunaj glavne strukture.Če morate način delovanja preklopiti iz izklopljenega v nadzorni, morate elektromagnetni ventil zamenjati z regulatorjem položaja.Ker sta ti dve komponenti nameščeni na zunanji strani pnevmatskega aktuatorja in je oblika spojne površine enaka, je bolj priročno odstraniti razdelilnik in namestiti pozicioner.Z drugimi besedami, isti pnevmatski aktuator se lahko uporablja tako za zaustavitev kot za krmiljenje z zamenjavo ustreznih dodatkov (slika 1-2).