Как выбрать электрические приводы для промышленных клапанов

Основная структура корпуса электрических приводов клапанов имеет две формы.

Конструкция без тяги и дисков напрямую выводит крутящий момент и подходит для приложений, требующих только крутящего момента.

Структура оборудованная с диском тяги преобразовывает вращающий момент выхода в осевую тягу через гайку стержня внутри диска тяги, делая ее соответствующей для применений требуя осевой тяги, как задвижки.

Для многооборотных клапанов общее количество оборотов, требуемое приводом, должно рассчитываться по следующей формуле:

M = H / (Z × S)

Где M обозначает общее количество оборотов привода, H-высота открытия клапана, S-шаг резьбы штока, а Z-количество запусков резьбы на штоке.

Для многооборотных клапанов с подъемным штоком необходимо обеспечить, чтобы максимальный диаметр штока, допускаемый приводом, был больше, чем внешний диаметр штока клапана. Для частично-поворотных клапанов и неподъемных стержневых клапанов, хотя зазор штока не требуется, по-прежнему необходимо обеспечить надлежащее соответствие между диаметром штока и размерами шпоночного паза.

Если скорость открытия и закрытия клапана слишком высока, может произойти гидроудар, что может привести к повреждению трубопроводной системы. Поэтому соответствующая рабочая скорость должна быть выбрана в соответствии с конкретными условиями эксплуатации, такими как характеристики среды, длина трубопровода и номинальное давление.

В соответствии с эксплуатационными условиями и требованиями к взрывозащищенным электроприводы клапанов можно разделить на несколько типов.

Стандартный тип соответствующий для крытых или не-особенных условий окружающей среды.

Наружный тип оснащен пыленепроницаемой, водонепроницаемой и коррозионно-стойкой защитой и подходит для наружной установки.

Взрывозащищенный тип исполняет с взрывозащищенными стандартами и соответствующий для опасных положений содержа взрывоопасные газы.

Наружный взрывозащищенный тип сочетает в себе наружную защиту и взрывозащищенные функции и подходит для наружных опасных сред.

Во время выбора, факторы как температура, влажность, условия корозии, и взрывозащищенные требования к окружающей среде установки должны быть рассмотрены.

Электрические приводы клапанов должны быть способны ограничивать крутящий момент или осевое усилие, обычно достигаемые с помощью муфт, ограничивающих крутящий момент. Как только спецификация привода определена, его управляющий момент также фиксируется.

В нормальных условиях двигатель не будет перегружен при работе в течение заданного времени. Однако, перегрузка может произойти при следующих условиях:

• Низкое напряжение питания, предотвращающее создание двигателем необходимого крутящего момента
• Неправильная установка предела крутящего момента, когда заданное значение превышает тормозной момент.
• Накопление тепла, вызванное прерывистой работой, превышающей допустимое повышение температуры
• Сбой цепи механизма ограничения крутящего момента
• Снижение тепловой мощности двигателя из-за чрезмерно высокой температуры окружающей среды

Традиционные методы защиты двигателя включают предохранители, реле перегрузки по току, тепловые реле и термостаты, каждый из которых имеет преимущества и недостатки. Для электроприводов, которые являются устройствами с переменной нагрузкой, не существует абсолютно надежного единого метода защиты. Таким образом, должны быть приняты комбинированные стратегии защиты:

• Мониторинг изменений входного тока двигателя
• Следите за состоянием нагрева самого двигателя

В практическом применении термостаты используются для защиты от перегрузки в условиях непрерывной или толчковой работы; тепловые реле используются для защиты двигателя от останова; и предохранители или реле перегрузки по току используются для защиты от короткого замыкания. Независимо от используемого метода защиты, необходимо учитывать тепловую мощность двигателя и допустимый запас времени.

Исходя из вышеизложенного, стандартный процесс выбора приводов электрических клапанов должен включать следующие шаги:

Во-первых, определите тип клапана. Уточните, является ли соответствующий клапан дроссельной заслонкой, шаровым клапаном, задвижкой, запорным клапаном или регулируемым клапаном, чтобы определить требуемый режим движения привода (неполный оборот, многооборотный или линейный ход).

Во-вторых, определить требования к контролю. Укажите, требуется ли простое включение-выключение или точное регулирование, и определите тип управляющего сигнала, такого как сигнал переключения, 4-20 мА или 0-10 В.

В-третьих, рассчитайте ключевые параметры, включая рабочий крутящий момент клапана, высоту открытия, диаметр штока и необходимое количество оборотов, чтобы определить характеристики привода, такие как выходной крутящий момент и скорость.

В-четвертых, определите структурную конфигурацию. Выберите между сплит-типом или интегрированной структурой, стандартным типом или интеллектуальным типом, а также требуется ли защита от потери сигнала.

В-пятых, учитывайте экологические факторы. Выберите стандартный тип, напольный тип, взрывозащищенный тип, или напольный взрывозащищенный тип согласно условиям установки.

В-шестых, подтвердите размеры интерфейса, чтобы гарантировать, что механические интерфейсы, такие как фланцы, валы и шпольные пазы, полностью совместимы между приводом и клапаном.

В-седьмых, подтвердите электрические параметры, включая напряжение питания, тип управляющего сигнала, класс защиты и класс изоляции.

В качестве ключевого исполнительного компонента в системах управления промышленной автоматизацией электрические приводы клапанов играют решающую роль в надежности системы и экономической эффективности. Глубоко понимая их принципы работы, структурные характеристики и методы классификации, а также овладевая ключевыми параметрами выбора и методами расчета, инженерно-технические специалисты могут сделать научно обоснованный выбор и обеспечить долгосрочную стабильную работу систем управления клапанами. В процессе выбора рекомендуется полностью связаться с профессиональными производителями приводов и клапанов, чтобы получить подробную техническую поддержку и избежать трудностей с установкой или сбоев в работе, вызванных неправильным выбором.