محرک های برقی و پنوماتیکیبرای شیرهای خط لوله: به نظر می رسد که دو نوع محرک کاملاً متفاوت هستند و انتخاب باید با توجه به منبع تغذیه موجود در محل نصب انجام شود.اما در واقع این دیدگاه مغرضانه است.آنها علاوه بر تفاوت های اصلی و آشکار، تعدادی ویژگی منحصر به فرد کمتر آشکار نیز دارند.

محرک های الکتریکی و پنوماتیکی دو مکانیزم محرکی هستند که بیشترین استفاده را در سیستم های اتوماسیون دارند.معمولاً تصمیم گیری برای انتخاب محرک در مرحله طراحی اولیه گرفته می شود و تا پایان چرخه عمر پس از نصب مورد استفاده قرار می گیرد.

هنگام انتخاب نوع برق محرک، مردم اغلب پارامترهای محیط فرآیند در خط لوله را در نظر نمی گیرند، بلکه فقط به مواد مرجع داخلی طراح، وضعیت منبع تغذیه یا اینکه آیا سایت می تواند یک منبع بزرگ را تامین کند توجه می کنند. مقدار گاز پیش ساخته

با این حال، در طول عملیات، اغلب مشاهده می شود که برخی از شیرها باید به محرک مجهز شوند، یا پارامترهای محیط فرآیند در برخی از شیرها تغییر می کند.سپس این سوال مطرح می شود: آیا برای بهبود عملکرد باید محرک اصلی را نگه دارم یا آن را با محرک دیگری جایگزین کنم؟

عمر طولانی تر

این مقاله به معرفی و مقایسه ویژگی های عملکرد اصلی محرک های الکتریکی و پنوماتیکی می پردازد.

در شرایط عادی، سازندگان 10000 سیکل عملیاتی برای محرک‌های الکتریکی و 100000 چرخه عملیاتی برای محرک‌های پنوماتیکی را تضمین می‌کنند.بدیهی است که از نظر تعداد سیکل های عملیاتی، محرک پنوماتیکی به دلیل ساختار ساده تر، عمر طولانی تری دارد.علاوه بر این، سطح تماس اصطکاک محرک پنوماتیک از الاستومر یا پلیمر ساخته شده است و حلقه های فرسوده O-Ring و عناصر راهنمای پلاستیکی به راحتی قابل تعویض هستند.

به عنوان یک محرک الکتریکی، معمولا یک گیربکس کاهشی از موتور به شفت خروجی وجود دارد.چرخ دنده های زیادی وجود دارد که به یکدیگر متصل می شوند که در حین کار فرسوده می شوند.همچنین شایان ذکر است که در کل چرخه عمر محرک پنوماتیکی نیازی به تعویض گریس روان کننده نیست.

گشتاور

یکی از مهم ترین پارامترهای عملکرد محرک های شیر خط لوله، گشتاور است.گشتاور یک محرک الکتریکی به طراحی (جزء ثابت) و ولتاژ اعمال شده به استاتور بستگی دارد.گشتاور یک محرک پنوماتیکی به طراحی (جزء ثابت) و فشار هوای عرضه شده به محرک پنوماتیک بستگی دارد.

به طور کلی، گشتاور محرک باید بیشتر از حداکثر گشتاور سوپاپ یا بیشتر از گشتاور لازم برای حرکت عنصر خاموش کننده باشد.در استفاده واقعی، گشتاور واقعی شیر ممکن است بیشتر از حداکثر گشتاور اعلام شده توسط علامت تجاری سازنده و همچنین بیشتر از حداکثر گشتاور محرک باشد.این بدون شک یک اورژانس است.

اگر به کارکردن محرک ادامه دهید، ممکن است باعث آسیب به محرک و شیر شود.اگر گشتاور سوپاپ افزایش یابد، موتور به تدریج گشتاور را افزایش می دهد تا به مقدار خروجی (مقدار خروج) برسد.این بدان معنی است که ساختار مکانیکی مجبور به خروجی و تحمل گشتاور بیش از حد فراتر از محدوده طراحی است.

حفاظت از گشتاور بیش از حد

برای جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات در شرایط فوق، می توان محرک الکتریکی را به دستگاه های خاصی مجهز کرد.رایج ترین سوئیچ گشتاور است که می تواند مکانیکی باشد (اصل کار رایج این است که چرخ دنده حلزونی به صورت محوری در حالت گشتاور بیش از حد به صورت خطی حرکت می کند).همچنین می تواند الکترونیکی باشد (اصل رایج اندازه گیری جریان استاتور یا اثر هال است.).هنگامی که گشتاور از حداکثر مقدار طراحی شده فراتر رود، سوئیچ گشتاور می تواند ولتاژ استاتور را قطع کرده و موتور محرک را متوقف کند.در عملگرهای پنوماتیکی نیازی به حفاظت بیش از حد گشتاور نیست.اگر گشتاور اعمال شده به شیر از حد تعیین شده بیشتر شود، خواص فیزیکی هوای فشرده باعث توقف حرکت محرک پنوماتیکی می شود.بر خلاف محرک های الکتریکی، گشتاور خروجی محرک های پنوماتیکی از حد طراحی تجاوز نخواهد کرد.می توان در نظر گرفت که اگر شیر خط لوله مجهز به محرک پنوماتیک باشد، خطر خرابی تجهیزات به دلیل گشتاور بیش از مقدار تعیین شده از بین می رود.

طراحی ضد انفجار

اگر کالاهای خطرناک در محیط استفاده وجود داشته باشد، تجهیزات الکتریکی ممکن است باعث انفجار شوند.با توجه به سطوح حفاظتی و روش های حفاظتی در محیط های خطرناک، به دلیل محدودیت فضا در این مقاله گنجانده نشده است.

با این وجود، همچنان لازم است تاکید شود که تجهیزات ضد انفجار باید در محیط هایی با مواد خطرناک استفاده شوند.

در مقایسه با محرک‌های الکتریکی استاندارد صنعتی معمولی، محرک‌های الکتریکی ضد انفجار برای شیرهای خط لوله گران‌تر و از نظر طراحی پیچیده‌تر هستند.حتی اگر محرک پنوماتیکی در محیط های خطرناک استفاده شود، خطر انفجار احتمالی وجود ندارد.برای محرک‌های پنوماتیکی، طراحی ویژه برای محیط‌های خطرناک نیز به پوزیشنرها، شیرهای برقی و کلیدهای محدود محدود می‌شود (شکل 1-3).به همین ترتیب، اگر از یک محرک پنوماتیکی با لوازم جانبی ضد انفجار برای راه اندازی شیر خط لوله استفاده شود، هزینه به طور قابل توجهی کمتر از یک محرک الکتریکی ضد انفجار با عملکرد مشابه خواهد بود.

تثبیت موقعیت

محرک های پنوماتیکی یکی از مهم ترین کاستی ها را دارند.هنگامی که محرک به وسط سکته می رسد، موقعیت یابی پیچیده تر می شود، به این معنی که قرار دادن قرقره شیر کنترل دشوارتر است.

با توجه به ویژگی های فیزیکی هوا، دقت موقعیت یابی محرک های پنوماتیکی چندین برابر کمتر از محرک های الکتریکی است.اگر محرک الکتریکی از یک موتور پله ای استفاده کند، دقت موقعیت یابی آن چندین مرتبه بیشتر از یک محرک پنوماتیک مجهز به پوزیشنر است.دومی را فقط می توان برای سیستم هایی استفاده کرد که به دقت موقعیت یابی یا دقت کنترل بالایی نیاز ندارند.عملگرهای پنوماتیکی مورد استفاده در شیرهای خط لوله دارای ویژگی های خاص خود در طراحی سازه هستند: تمام اجزای سیستم کنترل بر روی سطح بیرونی محرک یا خارج از سازه اصلی نصب می شوند.اگر نیاز دارید حالت کار را از حالت خاموش به حالت کنترل تغییر دهید، باید شیر برقی را با یک پوزیشنر تعویض کنید.از آنجایی که این دو جزء در قسمت بیرونی محرک پنوماتیکی نصب می شوند و طراحی سطح جفت گیری یکسان است، راحت تر است که توزیع کننده را جدا کنید و پوزیشنر را نصب کنید.به عبارت دیگر، با تعویض لوازم جانبی مربوطه، می توان از همان محرک پنوماتیکی هم برای خاموش کردن و هم برای کنترل استفاده کرد (شکل 1-2).