Електрични и пневматски актуаториза вентили за цевководи: Се чини дека двата типа на актуатори се доста различни, а изборот треба да се направи според изворот на енергија достапен на местото на инсталација. Но, всушност, ова гледиште е пристрасно. Покрај главните и очигледни разлики, тие имаат и голем број помалку очигледни уникатни карактеристики.

Електричните и пневматските актуатори се двата најчесто користени погонски механизми во системите за автоматизација. Вообичаено, одлуката за избор на актуатор се донесува во основната фаза на дизајнирање и ќе се користи до крајот на животниот циклус по инсталацијата.

При изборот на типот на моќност на актуаторот, луѓето честопати не ги земаат предвид параметрите на процесниот медиум во цевководот, туку обрнуваат внимание само на внатрешните референтни материјали на дизајнерот, ситуацијата со напојувањето или дали локацијата може да снабдува голема количина на префабрикуван гас.

Сепак, во текот на работата, често се открива дека некои вентили треба да бидат опремени со актуатори, или параметрите на процесниот медиум во некои вентили ќе се променат. Потоа се поставува прашањето: Дали треба да го задржам оригиналниот актуатор или да го заменам со друг актуатор за да ги подобрам перформансите?

Подолг работен век

Оваа статија ќе ги претстави и спореди главните карактеристики на електричните и пневматските актуатори.

Под нормални околности, производителите гарантираат 10.000 работни циклуси за електрични актуатори и 100.000 работни циклуси за пневматски актуатори. Очигледно, во однос на бројот на работни циклуси, пневматскиот актуатор има подолг век на траење поради неговата поедноставна структура. Покрај тоа, површината за контакт со триење на пневматскиот актуатор е изработена од еластомер или полимер, а истрошените О-прстени и пластичните елементи за водење лесно се заменуваат.

Како електричен актуатор, обично има редукторски менувач од моторот до излезното вратило. Постојат многу запчаници што се поврзуваат едни со други, кои ќе се истрошат за време на работата. Исто така, вреди да се напомене дека нема потреба од менување на маста за подмачкување во текот на целиот животен циклус на пневматскиот актуатор.

Вртежен момент

Еден од најважните параметри на перформансите на актуаторите на вентилите за цевководи е вртежниот момент. Вртежниот момент на електричниот актуатор зависи од дизајнот (константна компонента) и напонот што се применува на статорот. Вртежниот момент на пневматскиот актуатор зависи од дизајнот (константна компонента) и притисокот на доводот на воздух што се доставува до пневматскиот актуатор.

Општо земено, вртежниот момент на актуаторот треба да биде поголем од максималниот вртежен момент на вентилот или поголем од вртежниот момент потребен за поместување на елементот за исклучување. Во реална употреба, вистинскиот вртежен момент на вентилот може да биде поголем од максималниот вртежен момент наведен во трговската марка на производителот, а исто така и поголем од максималниот вртежен момент на актуаторот. Ова несомнено е итна ситуација.

Ако продолжите да го користите актуаторот, може да предизвикате оштетување на актуаторот и вентилот. Ако вртежниот момент на вентилот се зголеми, моторот постепено ќе го зголемува вртежниот момент сè додека не ја достигне вредноста на влечење (вредност на влечење). Ова значи дека механичката структура е принудена да произведува и да издржи прекумерен вртежен момент над проектираниот опсег.

Заштита од преголем вртежен момент

За да се спречи оштетување на опремата под горенаведените услови, електричниот актуатор може да биде опремен со некои специјални уреди. Најчест е прекинувачот за вртежен момент, кој може да биде механички (вообичаениот принцип на работа е дека црвот се движи аксијално линеарно во состојба на преголем вртежен момент); може да биде и електронски (вообичаениот принцип е мерење на струјата на статорот или ефектот на Хол). Кога вртежниот момент ја надминува дизајнираната максимална вредност, прекинувачот за вртежен момент може да го исклучи напонот на статорот и да го запре моторот на актуаторот. Нема потреба од заштита од преголем вртежен момент кај пневматските актуатори. Ако вртежниот момент применет на вентилот ја надминува одредената граница, физичките својства на компримираниот воздух ќе предизвикаат пневматскиот актуатор да престане да работи. За разлика од електричните актуатори, излезниот вртежен момент на пневматските актуатори нема да ја надмине дизајнерската граница. Може да се смета дека ако вентилот на цевководот е опремен со пневматски актуатор, ризикот од дефект на опремата поради вртежниот момент што ја надминува одредената вредност е елиминиран.

Дизајн отпорен на експлозија

Доколку во околината на употреба има опасни материи, електричната опрема може да предизвика експлозија. Во однос на нивоата на заштита и методите на заштита во опасна средина, тие не се вклучени во овој напис поради просторни ограничувања.

Сепак, сè уште е потребно да се нагласи дека опремата отпорна на експлозија мора да се користи во средини со опасни материјали.

Во споредба со конвенционалните индустриски стандардни електрични актуатори, електричните актуатори отпорни на експлозија за цевководни вентили се поскапи и посложени во дизајнот. Дури и ако пневматскиот актуатор се користи во опасна средина, нема потенцијален ризик од експлозија. За пневматските актуатори, специјалниот дизајн за опасна средина е ограничен и на позиционери, соленоидни вентили и гранични прекинувачи (Слика 1-3). Соодветно на тоа, ако за работа на цевководен вентил се користи пневматски актуатор со додаток отпорен на експлозија, цената ќе биде значително пониска од онаа на електричен актуатор отпорен на експлозија со иста функција.

Позиционирање

Пневматските актуатори имаат еден од најзначајните недостатоци. Кога актуаторот ќе стигне до средината на тактот, позиционирањето е покомплицирано, што значи дека позиционирањето на калемот на контролниот вентил е потешко.

Поради физичките карактеристики на воздухот, точноста на позиционирањето на пневматските актуатори е неколку пати помала од онаа на електричните актуатори. Ако електричниот актуатор користи чекорен мотор, неговата точност на позиционирање е неколку реда на големина поголема од онаа на пневматски актуатор опремен со позиционер. Вториот може да се користи само за системи кои не бараат висока точност на позиционирање или точност на контрола. Пневматските актуатори што се користат во цевководните вентили имаат свои карактеристики во структурниот дизајн: сите компоненти на контролниот систем се инсталирани на надворешната површина на актуаторот или надвор од главната структура. Ако треба да го префрлите режимот на работа од исклучено на контрола, треба да го замените соленоидниот вентил со позиционер. Бидејќи овие две компоненти се инсталирани на надворешната страна на пневматскиот актуатор, а дизајнот на површината за спојување е ист, попогодно е да се отстрани дистрибутерот и да се инсталира позиционерот. Со други зборови, истиот пневматски актуатор може да се користи и за исклучување и за контрола со замена на соодветните додатоци (Слика 1-2).