Kā izvēlēties pareizo pneimatisko rotējošo izpildmehānismu lodveida vārstiem un droseļvārstiem

Pareiza pneimatiskā rotējošā izpildmehānisma izvēle lodveida vārstiem un droseļvārstiem ir viens no svarīgākajiem lēmumiem jebkurā vārstu automatizācijas projektā. Mazizmēra izpildmehānisms var neizdoties atvērt vai aizvērt vārstu faktiskos darbības apstākļos, savukārt pārāk liels izpildmehānisms var palielināt izmaksas, iztērēt saspiestu gaisu un paātrināt vārsta komponentu nodilumu.

Tādās nozarēs kā nafta un gāze, ķīmiskā apstrāde, ūdens attīrīšana, elektroenerģijas ražošana un farmācija daudzas vārstu automatizācijas kļūmes izraisa nevis slikta vārstu kvalitāte, bet gan nepareiza izpildmehānisma izvēle. Izpratne par galvenajiem faktoriem, kas nosaka izpildmehānismu izmērus, var palīdzēt inženieriem uzlabot sistēmas uzticamību, samazināt uzturēšanas izmaksas un izvairīties no dārgām dīkstāvēm.

Kāpēc ir svarīga pareiza izpildmehānisma izvēle

Pneimatiskie rotējošie izpildmehānismi ir paredzēti, lai pārvērstu saspiestu gaisu par 90-grādu rotācijas kustībām ceturtdaļas pagrieziena vārstiem, piemēram, lodveida vārstiem un droseļvārstiem. Lai gan šie vārsti var izskatīties līdzīgi, to griezes momenta prasības var ievērojami atšķirties atkarībā no vārsta konstrukcijas, procesa spiediena, temperatūras un vides īpašībām.

Viena no visbiežāk pieļautajām kļūdām, ko pieļauj inženieri, ir izpildmehānisma izvēle, pamatojoties tikai uz vārsta izmēru. Praksē noteiktos procesa apstākļos droseļvārstam DN200 var būt nepieciešams lielāks darba griezes moments nekā DN250 lodveida vārstam. Tāpēc pievada izvēles sākumpunktam vienmēr ir jābūt vārsta griezes momentam-nevis vārsta izmēram-.

1. darbība: nosakiet faktisko vārsta griezes momentu

Pirmais solis, izvēloties pneimatisko rotējošo izpildmehānismu, ir noteikt vārsta griezes momenta prasības.

Jāņem vērā trīs galvenās griezes momenta vērtības:

• Breakway griezes moments

Atdalīšanas griezes moments ir spēks, kas nepieciešams, lai uzsāktu vārsta kustību no pilnībā aizvērtas pozīcijas. Parasti tā ir augstākā griezes momenta prasība un bieži nosaka izpildmehānisma izmērus.

• Darbības griezes moments

Darbības griezes moments ir spēks, kas nepieciešams, kamēr vārsts pārvietojas savā darbības diapazonā.

• Sēdekļa griezes moments

Sēdvietas griezes moments ir nepieciešams, lai panāktu ciešu slēgšanu, kad vārsts sasniedz galīgo stāvokli.

Lodveida vārstiem ar mīkstu-sēdvietu un elastīgiem-taustiņu vārstiem sēdekļa griezes moments var būt ievērojams, un to nevajadzētu aizmirst.

• Īsta inženieru pieredze

Notekūdeņu attīrīšanas projektā palaišanas laikā atkārtoti sabojājās droseļvārsta automatizācijas pakete. Sākotnējais izpildmehānisms tika izvēlēts, pamatojoties uz vidējo darba griezes momentu, nevis maksimālo atdalīšanas griezes momentu. Pēc vairākiem ekspluatācijas mēnešiem uz vārsta diska uzkrātie nosēdumi palielināja nepieciešamo atvēršanas griezes momentu, pārsniedzot izpildmehānisma jaudu.

Izpildmehānisma nomaiņa pret atbilstoša izmēra modeli problēmu nekavējoties atrisināja.

Šajā piemērā ir uzsvērts, kāpēc inženieriem vienmēr vajadzētu izmērīt izpildmehānismus, pamatojoties uz maksimālo nepieciešamo griezes momentu, nevis nominālajām vērtībām.

2. darbība: apsveriet procesa nosacījumus

Katalogos norādītās vārstu griezes momenta vērtības bieži tiek mērītas ideālos laboratorijas apstākļos. Faktiskie lauka apstākļi var ievērojami palielināt griezes momenta prasības.

Faktori, kas ietekmē izpildmehānisma izmēru, ir šādi:

• Līnijas spiediens

Lielāks diferenciālais spiediens parasti palielina vārsta darbības griezes momentu. Tauriņvārsti ir īpaši jutīgi pret spiediena izmaiņām.

• Mediju raksturojums

Griezes momenta prasības bieži palielinās, apstrādājot:

• Vircas
• Viskozi šķidrumi
• Notekūdeņi
• Kristalizācijas ķimikālijas
• Abrazīvie materiāli
• Temperatūra

Ekstrēmas temperatūras var ietekmēt vārstu ligzdas, blīves, eļļošanu un kopējo darbības pretestību.

• Darbības frekvence

Vārstiem, kas darbojas simtiem vai tūkstošiem reižu dienā, ir vajadzīgas izturīgākas izpildmehānisma konstrukcijas nekā vārstiem, ko izmanto tikai reizēm.

Šo faktoru ignorēšana var izraisīt izpildmehānisma atteici pat tad, ja kataloga aprēķini šķiet pareizi.

3. darbība: izmantojiet drošības faktoru

Pieredzējuši automatizācijas inženieri reti nosaka izpildmehānismu izmērus, izmantojot tikai teorētiskās griezes momenta vērtības.

Vienmēr jāiekļauj drošības koeficients, lai kompensētu:

• Spiediena svārstības
• Vārstu nodilums
• Multivides uzkrāšanās
• Roņu novecošana
• Nākotnes procesa izmaiņas

Tipiski nozares ieteikumi ir:

Aprēķina piemērs

Maksimālais vārsta griezes moments: 500 Nm

Drošības koeficients: 1,5

Nepieciešamā izpildmehānisma izeja:

500 Nm × 1.5=750 Nm

Izvēloties izpildmehānismu, kas spēj nodrošināt vismaz 750 Nm, nodrošina uzticamāku ilgtermiņa risinājumu.

4. darbība. Izvēlieties starp dubulto-darbības un pavasara-atgriešanās izpildmehānismiem

Tikpat svarīgi ir izvēlēties piemērotu izpildmehānisma veidu.

Divkāršas-darbības pneimatiskie izpildmehānismi

Divpusējās{0}}darbības izpildmehānismi izmanto saspiestu gaisu gan atvēršanai, gan aizvēršanai.

Priekšrocības ietver:

• Augstāks griezes moments
• Kompakts dizains
• Zemākas izmaksas par griezes momenta vienību
• Lieliska veiktspēja augsta{0}}cikla lietojumprogrammās

Kopējās lietojumprogrammas ietver:

• Procesu kontroles sistēmas
• Ūdens attīrīšanas iekārtas
• Ķīmiskās rūpnīcas

Atspere{0}}Atgriešanās pneimatiskais pievadss

Atsperes{0}}atgriešanas izpildmehānismi izmanto gaisa spiedienu vienā virzienā un uzkrāto atsperes enerģiju pretējā virzienā.

Priekšrocības ietver:

• Neveiksmīga{0}}droša darbība
• Automātiska neveiksmes-atvēršanas vai{1}}neveiksmes aizvēršanas funkcija
• Uzlabota augu drošība

Tipiski lietojumi ietver:

• Avārijas izslēgšanas sistēmas (ESD)
• Ugunsdrošības sistēmas
• Bīstamās procesa zonas

Kritiski svarīgos drošības lietojumos saskaņā ar iekārtas specifikācijām un starptautiskajiem standartiem bieži ir nepieciešami atsperes{0}}atgriezes izpildmehānismi.

5. darbība: pārbaudiet pieejamo gaisa padeves spiedienu

Viens bieži{0}}neņemts faktors ir faktiskais instrumenta gaisa spiediens.

Daudzos izpildmehānisma izmēra aprēķinos tiek pieņemts, ka padeves spiediens ir 6 bāri vai 7 bāri. Tomēr spiediena zudumi iekārtas gaisa sistēmā var ievērojami samazināt pieejamo spiedienu pie izpildmehānisma.

• Lauka piemērs

Pašvaldības ūdens attīrīšanas iekārtā pīķa darbības laikā tika konstatēti periodiski vārstu bojājumi. Lai gan izpildmehānismi bija paredzēti 6 bāru gaisa padevei, mērījumi parādīja, ka faktiskais spiediens attālinātās vārstu stacijās samazinājās līdz aptuveni 4,5 bāriem.

Pēc izpildmehānismu izmēra maiņas, pamatojoties uz minimālo pieejamo spiedienu, vārstu uzticamība ievērojami uzlabojās.

Vienmēr aprēķiniet izpildmehānisma jaudu, izmantojot zemāko paredzamo darba spiedienu, nevis ideālos projektēšanas apstākļus.

6. darbība. Nodrošiniet mehānisko saderību

Pareiza izpildmehānisma izmēra noteikšana ir tikai daļa no vienādojuma.

Inženieriem arī jāpārbauda:

• ISO 5211 montāžas standarti
• Vārsta kāta izmēri
• Piedziņas vārpstas saderība
• Izvades saskarnes prasības

Nepareiza montāža var radīt izlīdzināšanas problēmas, pārmērīgu kāta spriegumu un priekšlaicīgu aprīkojuma atteici.

Turklāt izpildmehānismam ir jārada iespēja viegli uzstādīt piederumus, piemēram:

• Solenoīda vārsti
• Limit slēdžu kastes
• Pozīcijas rādītāji
• Pozicionieri
• Gaisa filtru regulatori

7. darbība. Novērtējiet uzticamību un dzīves cikla izmaksas

Zemākā{0}}cenas izpildmehānisms ne vienmēr ir ekonomiskākā izvēle.

Salīdzinot izpildmehānismu piegādātājus, ņemiet vērā tādus faktorus kā:

• Izturība pret koroziju

Rūpnieciskā vidē bieži ir nepieciešams:

• Cieti{0}}anodēti alumīnija korpusi
• Epoksīda{0}}pārklātas virsmas
• Nerūsējošā tērauda stiprinājumi

Blīvējuma sniegums

Augstas{0}}kvalitātes blīves uzlabo:

• Gaisa necaurlaidība
• Kalpošanas laiks
• Zemas{0}}temperatūras darbība

Pārbaudes standarti

Uzticami ražotāji parasti veic:

• Griezes momenta pārbaudes pārbaude
• Cikla dzīves pārbaude
• Noplūdes pārbaude

Šie testi palīdz nodrošināt nemainīgu lauka veiktspēju un samazina apkopes prasības.

• Biežākās kļūdas, no kurām jāizvairās

Daudzas izpildmehānisma kļūmes var izsekot kādai no šīm kļūdām:

• Izvēle, pamatojoties tikai uz vārsta izmēru

Vārsta izmērs precīzi nenorāda griezes momenta prasības.

• Drošības robežu ignorēšana

Neliela izmēra izpildmehānismi sākotnēji var darboties, bet neizdodas, mainoties darbības apstākļiem.

• Skats uz gaisa spiediena zudumiem

Faktiskais padeves spiediens bieži ir zemāks par projektēto spiedienu.

• Procesa nosacījumu ignorēšana

Vides raksturlielumi, spiediens un temperatūra var būtiski ietekmēt vārsta griezes momentu.

• Koncentrēšanās tikai uz pirkuma cenu

Dīkstāves un uzturēšanas izmaksas bieži pārsniedz sākotnējos ietaupījumus, izvēloties zemāku{0}}izmaksas izpildmehānismu.

Kāpēc inženiertehniskais atbalsts ietekmē?

Veiksmīgai vārstu automatizācijai ir nepieciešams vairāk nekā vārsta saskaņošana ar izpildmehānismu katalogu.

Pieredzējuši izpildmehānismu ražotāji var palīdzēt:

• Vārstu griezes momenta aprēķini
• Izpildmehānisma izmēra pārbaude
• Drošības faktoru ieteikumi
• Gaisa patēriņa analīze
• Pilnīgas vārstu automatizācijas paketes

Uzņēmuma WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. inženieru komanda cieši sadarbojas ar EPC darbuzņēmējiem, vārstu ražotājiem, izplatītājiem un galalietotājiem, lai izvēlētos vispiemērotākos pneimatiskos rotējošos izpildmehānismus lodveida vārstiem un droseļvārstiem. Novērtējot reālos darbības apstākļus, nevis paļaujoties tikai uz kataloga datiem, mēs palīdzam klientiem uzlabot automatizācijas uzticamību un samazināt dzīves cikla izmaksas.

Secinājums

Lai izvēlētos pareizo pneimatisko rotējošo izpildmehānismu lodveida vārstiem un droseļvārstiem, rūpīgi jāapsver vārsta griezes moments, procesa apstākļi, drošības prasības, gaisa padeves spiediens un ilgtermiņa uzticamība.

Tā vietā, lai izvēlētos izpildmehānismu, pamatojoties tikai uz vārsta izmēru, inženieriem jākoncentrējas uz faktisko darba griezes momentu un jāiekļauj atbilstošas ​​drošības rezerves. Šī pieeja palīdz novērst neparedzētas kļūmes, uzlabo sistēmas veiktspēju un pagarina aprīkojuma kalpošanas laiku.

Neatkarīgi no tā, vai automatizējat nelielu ūdens attīrīšanas vārstu vai lielu rūpniecisko procesu līniju, pareiza izpildmehānisma izvēle ir uzticamas un efektīvas vārstu automatizācijas sistēmas pamats. Strādājot ar pieredzējušiem izpildmehānismu speciālistiem un ievērojot strukturētu izmēru noteikšanas procesu, operatori var sasniegt drošāku darbību, zemākas uzturēšanas izmaksas un lielāku ilgtermiņa vērtību{1}}.