您選擇了正確的閥門(mén)執(zhí)行器嗎？

由于越來(lái)越多的工廠(chǎng)采用自動(dòng)控制，而人工操作已被機(jī)械或自動(dòng)化設(shè)備所取代，因此人們要求執(zhí)行器扮演控制系統(tǒng)和閥門(mén)機(jī)械運(yùn)動(dòng)之間的接口角色，并且還要求執(zhí)行器必須增強(qiáng)安全生產(chǎn)績(jī)效和環(huán)境保護(hù)績(jī)效。在某些危險(xiǎn)情況下，自動(dòng)執(zhí)行器可以減少人身傷害。一些特殊的閥門(mén)在特殊情況下需要緊急打開(kāi)或關(guān)閉。閥門(mén)執(zhí)行器可以防止危險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)散，同時(shí)最大程度地減少工廠(chǎng)損失。對(duì)于某些高壓大口徑閥門(mén)，執(zhí)行器所需的輸出扭矩非常大。此時(shí)，所需的執(zhí)行器必須提高機(jī)械效率并使用高輸出電動(dòng)機(jī)來(lái)平穩(wěn)地操作大口徑閥門(mén)。一，閥門(mén)和自動(dòng)化為了成功實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化，最重要的是確保閥門(mén)本身能夠滿(mǎn)足過(guò)程和管道中介質(zhì)的特殊要求。通常，生產(chǎn)過(guò)程和工藝介質(zhì)可以確定閥的類(lèi)型，閥芯的類(lèi)型以及閥內(nèi)件和閥的結(jié)構(gòu)和材料。選擇閥門(mén)后，有必要考慮自動(dòng)化的要求，即執(zhí)行器的選擇。閥門(mén)的兩種基本類(lèi)型可以簡(jiǎn)單地考慮執(zhí)行器。 1.旋轉(zhuǎn)閥（單回轉(zhuǎn)閥）該類(lèi)型的閥包括：旋塞閥，球閥，蝶形閥和阻尼器或擋板。這種類(lèi)型的閥需要執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)2的90度旋轉(zhuǎn)操作所需的扭矩。多回轉(zhuǎn)閥這種閥可以是不旋轉(zhuǎn)的提升桿或旋轉(zhuǎn)的非提升桿，或者它們需要多回轉(zhuǎn)操作以將閥門(mén)驅(qū)動(dòng)到開(kāi)或關(guān)位置。這種類(lèi)型的閥包括：截止閥（截止閥），閘閥，刀閘閥等。作為選擇，還可以打開(kāi)具有線(xiàn)性輸出的氣動(dòng)或液壓缸或膜片執(zhí)行器來(lái)驅(qū)動(dòng)該閥。 （2）閥門(mén)和執(zhí)行器執(zhí)行器的最廣義定義是：能夠提供線(xiàn)性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，它利用一定的驅(qū)動(dòng)能量并在一定的控制信號(hào)下工作。執(zhí)行器使用液體，氣體，電力或其他能源，并通過(guò)電動(dòng)機(jī)，氣缸或其他設(shè)備將其轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)作用?；緢?zhí)行器用于將閥門(mén)驅(qū)動(dòng)到全開(kāi)或全關(guān)位置。執(zhí)行器可用于將閥門(mén)控制到任何位置。盡管大多數(shù)執(zhí)行器都用于打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)，但當(dāng)今的執(zhí)行器在設(shè)計(jì)上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)功能。它們包括位置感應(yīng)設(shè)備，扭矩感應(yīng)設(shè)備，電極保護(hù)設(shè)備，邏輯控制設(shè)備和數(shù)字通信模塊。 PID控制模塊以及這些設(shè)備都安裝在緊湊的外殼中。當(dāng)前有四種類(lèi)型的致動(dòng)器，其可以使用不同的驅(qū)動(dòng)能量源并且可以操作各種類(lèi)型的閥。 1.電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行器電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行器是最常用和最可靠的執(zhí)行器之一。使用單相或三相電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪或蝸輪來(lái)最后驅(qū)動(dòng)閥桿螺母。閥桿螺母移動(dòng)閥桿以打開(kāi)或關(guān)閉閥。多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器可以快速驅(qū)動(dòng)大型閥門(mén)。為了保護(hù)閥門(mén)不受損壞，在閥門(mén)行程結(jié)束時(shí)安裝的限位開(kāi)關(guān)將切斷電動(dòng)機(jī)的電源。同時(shí)，當(dāng)超過(guò)安全轉(zhuǎn)矩時(shí)，轉(zhuǎn)矩傳感裝置也會(huì)切斷電動(dòng)機(jī)的電源。帶有離合器的手輪機(jī)構(gòu)可以在斷電時(shí)手動(dòng)操作閥門(mén)。主要的優(yōu)點(diǎn)是所有部件都安裝在殼體中，所有基本功能和高級(jí)功能都集成在這種防水，防塵中和防爆外殼。主要缺點(diǎn)是，當(dāng)電源故障時(shí)，只能將閥門(mén)保持在原位。只有通過(guò)使用備用電源系統(tǒng)，閥門(mén)才能達(dá)到故障安全位置（故障打開(kāi)或故障關(guān)閉）。 2.電動(dòng)單回轉(zhuǎn)執(zhí)行器電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行器之間的主要區(qū)別在于，執(zhí)行器的最終輸出為1/4轉(zhuǎn)，即90度。新一代電動(dòng)單回轉(zhuǎn)執(zhí)行器結(jié)合了大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)的復(fù)雜功能直行程執(zhí)行器，例如使用非侵入式用戶(hù)友好界面來(lái)設(shè)置參數(shù)和診斷功能。單回轉(zhuǎn)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)緊湊，可以安裝在小型閥門(mén)上，通常輸出扭矩高達(dá)800 kg / m。另外，它們需要更少的功率。它們可以與電池一起安裝，以進(jìn)行故障安全操作。 3.流體驅(qū)動(dòng)的多回轉(zhuǎn)或線(xiàn)性輸出執(zhí)行器這種執(zhí)行器通常用于操作直接閥（截止閥）和閘閥，它們使用氣動(dòng)或液壓操作。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，易于實(shí)施故障安全操作模式。通常，人們使用電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行器來(lái)驅(qū)動(dòng)閘閥和截止閥。僅在沒(méi)有電源時(shí)才考慮使用液壓或氣動(dòng)執(zhí)行器。 4.流體驅(qū)動(dòng)的單回轉(zhuǎn)執(zhí)行器氣動(dòng)和液壓?jiǎn)位剞D(zhuǎn)執(zhí)行器非常通用。它們不需要電源，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且性能可靠。它們被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。通常產(chǎn)量從幾公斤/米到數(shù)萬(wàn)公斤/米。他們使用氣缸和變速箱將線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直角輸出。變速箱通常包括：前叉，齒條和小齒輪以及杠桿。齒條和小齒輪在整個(gè)行程范圍內(nèi)輸出相同的扭矩。它們非常適合于小尺寸閥門(mén)，前叉效率高，沖程開(kāi)始時(shí)的高扭矩輸出非常適合大口徑閥門(mén)。氣動(dòng)執(zhí)行器通常配有電磁閥，定位器或位置開(kāi)關(guān)等附件，以控制和監(jiān)視閥門(mén)。這種類(lèi)型的執(zhí)行器易于實(shí)施故障安全操作模式。選擇合適的閥門(mén)執(zhí)行器類(lèi)型和規(guī)格時(shí)，必須考慮以下因素：1.驅(qū)動(dòng)能量最常用的驅(qū)動(dòng)能量是電源或流體源。能源方面，大型閥通常使用三相電源，而小型閥則使用單相電源。通用電動(dòng)執(zhí)行器可以有多種功率類(lèi)型可供選擇。有時(shí)也可以使用直流電源。在這種情況下，您可以安裝電池以實(shí)現(xiàn)電源故障安全操作。有很多類(lèi)型的流體源。首先，它們可以是不同的介質(zhì)，例如壓縮空氣，氮?dú)?，天然氣，液壓油等。第二，它們可以具有各種壓力。第三，致動(dòng)器具有各種尺寸以提供各種輸出力力矩。 2.閥門(mén)類(lèi)型選擇閥門(mén)執(zhí)行器時(shí)，必須知道閥門(mén)的類(lèi)型，以便選擇正確的執(zhí)行器類(lèi)型。有些閥門(mén)需要多回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，有些需要單回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，有些需要往復(fù)驅(qū)動(dòng)，這會(huì)影響執(zhí)行器類(lèi)型的選擇。通常，多回轉(zhuǎn)氣動(dòng)致動(dòng)器比電動(dòng)多回轉(zhuǎn)致動(dòng)器更昂貴，但是往復(fù)式直行程輸出氣動(dòng)致動(dòng)器比電動(dòng)多回轉(zhuǎn)致動(dòng)器便宜。對(duì)于90度旋轉(zhuǎn)閥，例如球閥，碟形閥和旋塞閥，請(qǐng)從閥制造商處獲取相應(yīng)的閥。 3.扭矩對(duì)于90度旋轉(zhuǎn)閥（例如球閥，蝶閥和旋塞閥），閥門(mén)制造商會(huì)獲得相應(yīng)的閥扭矩。大多數(shù)閥門(mén)制造商會(huì)在額定壓力下測(cè)試閥門(mén)所需的工作扭矩。有片刻提供給客戶(hù)。對(duì)于多回轉(zhuǎn)閥，情況有所不同。這些閥可分為：往復(fù)（提升）運(yùn)動(dòng)閥桿不旋轉(zhuǎn)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)，非往復(fù)閥桿旋轉(zhuǎn)，必須測(cè)量閥桿直徑，桿連接螺紋尺寸以確定執(zhí)行器尺寸。 3.執(zhí)行器的選擇確定執(zhí)行器的類(lèi)型和所需的閥驅(qū)動(dòng)扭矩后，即可使用執(zhí)行器制造商提供的數(shù)據(jù)表或選擇軟件進(jìn)行選擇。有時(shí)有必要考慮閥門(mén)操作的速度和頻率。流體驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器可以調(diào)節(jié)沖程速度，但是具有三相功率的電動(dòng)執(zhí)行器只有固定的沖程時(shí)間。一些小型直流電動(dòng)單回轉(zhuǎn)執(zhí)行器可以調(diào)節(jié)沖程速度。 1.開(kāi)關(guān)控制自動(dòng)控制閥的優(yōu)點(diǎn)是可以遠(yuǎn)距離操作閥門(mén)，這意味著操作員可以坐在控制室中來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程而無(wú)需走動(dòng)到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)。人們只需要鋪設(shè)一些管道就可以連接控制室和執(zhí)行器。驅(qū)動(dòng)能量通過(guò)管道直接激勵(lì)電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行器。 4-20mA信號(hào)通常用于反饋閥的位置。 2.連續(xù)控制如果需要執(zhí)行器來(lái)控制過(guò)程系統(tǒng)的液位，流量或壓力，則這項(xiàng)工作需要執(zhí)行器頻繁操作。 4-20mA信號(hào)可用作控制信號(hào)。但是，此信號(hào)可能是。該過(guò)程經(jīng)常更改。如果需要非常高頻率的執(zhí)行器，唯一的選擇是可以頻繁啟動(dòng)和停止的特殊調(diào)節(jié)執(zhí)行器。當(dāng)一個(gè)過(guò)程中需要多個(gè)執(zhí)行器時(shí)，可以通過(guò)數(shù)字通信系統(tǒng)連接各種執(zhí)行器，從而大大降低了安裝成本。數(shù)字通信回路可以快速有效地傳輸指令并收集信息。當(dāng)前，有多種通信方法，例如：專(zhuān)為閥門(mén)執(zhí)行器設(shè)計(jì)的FOUNDATIONFIELDBUS，PROFIBUS，DEVICENET，HART和PAKSCAN。數(shù)字通信系統(tǒng)不僅可以減少投資成本，而且還可以收集大量的閥門(mén)信息，這對(duì)于閥門(mén)的預(yù)測(cè)性維護(hù)程序非常有用。 3.預(yù)測(cè)性維護(hù)操作員可以在每次閥移動(dòng)時(shí)使用內(nèi)置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來(lái)記錄扭矩傳感設(shè)備測(cè)得的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可用于監(jiān)視閥門(mén)的運(yùn)行狀態(tài)，可指示閥門(mén)是否需要維護(hù)，或使用這些數(shù)據(jù)來(lái)診斷閥門(mén)。對(duì)于閥門(mén)，可以診斷以下數(shù)據(jù)：（1）閥門(mén)密封或填料摩擦（2）閥桿和閥門(mén)軸承的摩擦扭矩（3）閥門(mén)座摩擦（4）閥門(mén)運(yùn)行摩擦（5）閥芯位置動(dòng)態(tài)力（6）閥桿螺紋摩擦（7）閥桿位置上述數(shù)據(jù)大多數(shù)都存在于所有類(lèi)型的閥中，但重點(diǎn)不同。例如，對(duì)于蝶閥，可以忽略閥操作過(guò)程中的摩擦。但是對(duì)于旋塞閥，此力值非常大。不同的閥具有不同的轉(zhuǎn)矩操作曲線(xiàn)。例如，對(duì)于楔形閘閥，打開(kāi)和關(guān)閉扭矩非常大。在其他沖程中，僅施加盤(pán)根摩擦和螺紋摩擦。關(guān)閉時(shí)，閘門(mén)的靜水壓力會(huì)增加。閥座摩擦力以及最終的楔入效果會(huì)迅速增加扭矩，直到其關(guān)閉到位。因此，根據(jù)扭矩曲線(xiàn)的變化，可以預(yù)測(cè)將要發(fā)生的故障，并且可以為預(yù)測(cè)性維護(hù)提供有價(jià)值的信息。 4.智能變頻控制在工作過(guò)程中，由于電機(jī)頻繁啟動(dòng)，額定頻率在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)智能變頻控制，頻率可以達(dá)到額定值。例如：由于阻力或外力，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)速度會(huì)變慢，這會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行器的行程控制出錯(cuò)。使用智能變頻控制可以改變輸入速度，從而使執(zhí)行器的操作更加可靠和穩(wěn)定。