Оптимизация электрических приводов клапанов

Обзор

Электроприводы клапанов (далее "электроприводы") - это специализированные передаточные устройства, используемые для привода открытия и закрытия клапанов. Они состоят из специализированных двигателей, червячных передач, механизмов обнаружения крутящего момента и контрольных компонентов. Электроприводы обладают высоким пусковым крутящим моментом и точным управлением ходом клапанов, что делает их широко применимыми в таких отраслях, как нефтяная, химическая, гидроэнергетика, металлургия, судостроение, легкая промышленность и пищевая промышленность. Различные отрасли и рабочие условия предъявляют различные требования к электроприводам, включая приложения, требующие работы при более высоком давлении и больших потоках.

Классификация

Электроприводы обычно классифицируются по типу конструкции, режиму работы, способу вращения и рабочей среде.

Тип конструкции

• Интегрированный тип: Все компоненты управления установлены внутри привода, образуя единое целое. Этот тип далее делится на обычные и интеллектуальные.
• Раздельный тип: Компоненты управления установлены в отдельном электрическом шкафу.

Режим работы

• Переключаемый тип: Обычно двигатель запускается менее 600 раз в минуту. Этот тип подходит для однократного открытия или закрытия клапана.
• Регулируемый тип: Двигатель часто запускается, достигая до 1200 раз в минуту. Он может принимать и передавать аналоговые сигналы 4-20 мА, удовлетворяя требования замкнутого контура управления.

Способ вращения

• Многооборотный тип: Требует нескольких оборотов для открытия или закрытия клапана, нуждается во вторичном передаточном механизме.
• Частичный оборотный тип: Требует поворота на 90 градусов для открытия или закрытия клапана, напрямую соединяется с клапаном.

Рабочая среда

• Взрывозащищенный тип: Разработан для легковоспламеняющихся и взрывоопасных сред.
• Обычный тип: Подходит для любой среды, кроме легковоспламеняющихся и взрывоопасных условий.

Выбор

Выбранный электропривод должен соответствовать рабочим условиям, крутящему моменту открытия/закрытия клапана, времени (скорости) и требованиям к управлению. Он должен быть способен работать с различными типами клапанов, такими как шаровые клапаны с электроприводом и соленоидные клапаны.

Температура окружающей среды

Электроприводы герметичны, что приводит к плохому теплоотводу. Использование приводов вне их температурного диапазона может повлиять на изоляцию, выходной крутящий момент и срок службы. Убедитесь, что температурный диапазон подходит для высокотемпературных условий.

Уровень защиты

Уровни защиты, обозначенные "IP" с последующими двумя цифрами, измеряют защиту от пыли и воды. Внутренние среды обычно используют IP54 или IP55, а внешние среды - IP55 или IP65. В пыльных условиях необходимы более высокие уровни защиты, такие как IP65 или IP67. Для погружения в воду используйте IP67 или IP68, причем IP68 обозначает погружение на глубину 3 м на 72 часа без проникновения воды.

Тип управления

Относится к тому, интегрированный или раздельный привод. Часто используются интеллектуальные интегрированные приводы, оснащенные ЖК-дисплеем, электронными датчиками положения и крутящего момента, обратной связью по положению клапана (4-20 мА), автоматической коррекцией фаз, защитой от обратного хода, защитой от заклинивания, записью данных, автоматической диагностикой и опциональной поддержкой шины полевых устройств. Выбор зависит от рабочих условий и бюджета.

Крутящий момент

Рассчитайте максимальный крутящий момент, необходимый для работы клапана, перед выбором привода. Приводы имеют защиту от крутящего момента; избыточный крутящий момент может повредить клапан при возникновении препятствий до срабатывания защиты. При работе с шаровыми клапанами из нержавеющей стали важно обеспечить совместимость привода с возможностью работы при более высоком давлении.

Скорость

Выходная скорость влияет на время работы клапана. Некоторые условия требуют определенного времени работы клапана, что требует соответствующего выбора скорости. Даже если не указано, двигатели приводов работают в коротких циклах, обычно не более 10-15 минут. Скорость и крутящий момент должны соответствовать.

Требования к управлению

Требования к управлению зависят от того, предназначен ли привод для регулирования или переключения. Регулирующие приводы часто запускаются и обрабатывают сигналы 4-20 мА для замкнутого контура управления. Переключающие приводы только открывают/закрывают клапан, с ограниченным временем непрерывной работы. Дополнительные требования могут включать обратную связь о состоянии клапана в диспетчерскую и методы управления. Правильный выбор важен, независимо от того, требуется ли работа при больших потоках или обеспечение эффективного закрытия клапана для поддержания нужного потока.

Заключение

Для обеспечения надежности и долговечности приводов клапанов выбор должен учитывать место установки, требования к эксплуатации, давление, диаметр, соотношение цена/качество и уровень защиты.

FAQs

1. Какие основные компоненты электропривода?
   • Электроприводы состоят из специализированных двигателей, червячных передач, механизмов обнаружения крутящего момента и контрольных компонентов.
2. Как классифицируются электроприводы по конструкции?
   • Они классифицируются на интегрированные и раздельные.
3. Какое значение имеют уровни защиты IP в приводах?
   • Уровни защиты IP указывают степень защиты от пыли и воды.
4. Почему важен расчет крутящего момента при выборе электропривода?
   • Правильный расчет крутящего момента обеспечивает возможность привода справляться с рабочими требованиями клапана без повреждений.
5. Какие факторы влияют на выбор между регулирующими и переключающими приводами?
   • Факторы включают частоту операций, возможности обработки сигналов и конкретные требования к управлению.