Vārstu automatizācijas projektos viens no lēmumiem, kas bieži tiek pieņemts projektēšanas vai iepirkuma stadijā, ir izvēle starp pneimatisko zobstieņu un zobratu izpildmehānismu un smailo jūgu izpildmehānismu.
Uz papīra abi ir izstrādāti, lai sasniegtu vienu un to pašu mērķi - pārveidot saspiestu gaisu rotācijas kustībā ceturtdaļas-pagrieziena vārstiem. Taču reālos rūpnieciskos lietojumos, īpaši tur, kur slodzes apstākļi un darbības vide atšķiras, atšķirības starp tām kļūst daudz nozīmīgākas, nekā daudzi gaida.
Uzņēmumā WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. mēs esam redzējuši abus veidus, ko izmanto ūdens attīrīšanas iekārtās, ķīmiskajās iekārtās un vispārējās ražošanas nozarēs. Izvēle reti ir teorētiska - parasti tā ir atkarīga no vārsta darbības reālajā sistēmā.
Pamatatšķirības izpratne
Zobrata un zobrata izpildmehānisms
Zobrata un zobrata izpildmehānisms izmanto ļoti tiešu mehānismu:
- Pneimatiskais spiediens spiež virzuļus
- Virzuļi pārvieto lineāros statīvus
- Statņi griež centrālo zobrata vārpstu
Šis dizains ir kompakts, vienkāršs un plaši izmantots vispārējai ceturkšņa{0}}pagrieziena vārsta automatizācijai.
Scotch Yoke aktuators
Skots jūga izpildmehānisms izmanto atšķirīgu mehānisko principu:
- Virzulis kustas lineāri
- Bīdāmais jūgs pārvērš lineāro kustību rotācijā
- Izejas griezes moments mainās gājiena laikā
Šī konstrukcija ir pazīstama ar augstu griezes momentu gala pozīcijās, kas bieži vien ir kritiska noteiktiem vārstu veidiem.
Ko mēs novērojam reālos inženiertehniskos projektos
Īstā nodošanas darbā atšķirība ne vienmēr ir acīmredzama rasējumos. Tas kļūst skaidrs darbības laikā.
Mēs savulaik atbalstījām ūdens attīrīšanas projektu, kurā droseļvārsti sākotnēji tika aprīkoti ar zobstieņu un zobratu izpildmehānismiem. Pārbaudes laikā viss darbojās normāli ar stabilu gaisa padevi.
Tomēr maksimālās slodzes apstākļos -, kad svārstījās spiediens un dažiem vārstiem bija lielāka berze sēdvietās katlakmens uzkrāšanās dēļ -, inženieri pamanīja, ka dažiem vārstiem pēdējā slēgšanas posmā bija nepieciešams lielāks griezes moments.
Šeit bieži tiek apsvērti skotu jūga izpildmehānismi, jo to griezes moments gājiena beigās dabiski palielinās.
Griezes momenta uzvedība: vissvarīgākā atšķirība
Tas parasti ir noteicošais faktors.
Rack and Pinion
- Lineārāka griezes momenta izvade
- Stabils visā 90 grādu gājienā
- Paredzams sniegums
- Piemērots lielākajai daļai standarta vārstu
Scotch Yoke
- Lielāks griezes moments gala pozīcijās
- Nelineāra griezes momenta līkne
- Piemērotāks-atvēršanas-vai ciešas slēgšanas-apstākļiem
- Lieliska veiktspēja smagas{0}}slodzes lietojumos
Praksē inženieri bieži saka:
- Rati un zobrati=gludi un stabili
- Skotu jūgs=spēcīgs kritiskajā brīdī
Izmēru, svara un uzstādīšanas atšķirības
No uzstādīšanas viedokļa parasti priekšroka tiek dota zobratu un zobratu izpildmehānismiem, ja:
- Vieta ir ierobežota
- Svara samazināšana ir svarīga
- Nepieciešama standartizēta vārstu automatizācija
Scotch jūga izpildmehānismi parasti ir:
- Smagāks
- Izturīgāks
- Nedaudz lielāka tāda paša griezes momenta izvadei
Modernizācijas projektos šī atšķirība dažkārt kļūst par reālu ierobežojumu, it īpaši, ja esošie cauruļvadu balsti nav paredzēti lielākai izpildmehānisma slodzei.
Kur parasti tiek izmantots katrs veids
Zobu un zobratu izpildmehānismi parasti tiek izmantoti:
- Ūdens attīrīšanas sistēmas
- HVAC lietojumprogrammas
- Vispārējā rūpnieciskā automatizācija
- Vidēja{0}}noslodzes vārstu vadības sistēmas
- Standarta lodveida un droseļvārstu darbības
Scotch Yoke izpildmehānismi bieži tiek izmantoti:
- Naftas un gāzes cauruļvadi
- Augstspiediena{0}}vārstu sistēmas
- Smagas-noslodzes-izslēgtas lietojumprogrammas
- Vārsti, kuriem nepieciešams liels atdalīšanas griezes moments
- Kritisko procesu drošības sistēmas
Praktiska atlases perspektīva (ne tikai teorija)
Daudzās diskusijās ar klientiem jautājums nav "kurš ir labāks", bet gan:
>"Kas notiek, ja laika gaitā vārsts kļūst grūtāk darbināms?"
Piemēram, vārsta griezes moments nepaliek nemainīgs. Tas var palielināties šādu iemeslu dēļ:
- Sēdekļu nodilums
- Zvīņu vai gružu uzkrāšanās
- Temperatūras izmaiņas
- Ilgtermiņa{0}}darbība
Šādās situācijās āķa izpildmehānismi bieži nodrošina drošības rezervi viskritiskākajā punktā - aizvēršanas vai atvēršanas gājiena beigās.
No otras puses, zobstieņu un zobratu izpildmehānismi darbojas ļoti uzticami sistēmās, kurās darbības apstākļi ir stabili un labi kontrolēti.
Ko mēs parasti iesakām WUXI XINMING
Uzņēmumā WUXI XINMING AUTO{0}}CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. mēs reti iesakām izpildmehānisma tipu atsevišķi.
Tā vietā mēs novērtējam:
- Vārsta tips
- Nepieciešamā griezes momenta līkne, ne tikai maksimālais griezes moments
- Gaisa padeves stabilitāte
- Darbības biežums
- Uzstādīšanas vietas ierobežojumi
- Ilgtermiņa{0}}apkopes cerības
Daudzos ūdens attīrīšanas un vispārīgos rūpnieciskos projektos zobstieņu un zobratu izpildmehānismi joprojām ir visizplatītākais risinājums, jo tie nodrošina labu līdzsvaru starp izmaksām, stabilitāti un apkopes vienkāršību.
Tomēr lielākas{0}}slodzes vai drošības-svarīgākās lietojumprogrammās piemērotākā izvēle ir skots jūga dizains.
Secinājums
Gan zobstieņu, gan zobratu pneimatiskie izpildmehānismi ir nobriedušas un plaši izmantotas tehnoloģijas. Patiesā atšķirība nav tajā, "kurš kopumā ir labāks", bet gan tajā, kurā precīzāk atbilst jūsu ekspluatācijas apstākļiem.
Ja jums nepieciešama kompakta struktūra, stabils griezes moments un vispārēja vārstu automatizācija → Zobrata un zobratu izpildmehānisms
Ja nepieciešams lielāks griezes moments kritiskās pozīcijās un liela{0}}noslodzes veiktspēja → Scotch Yoke aktuators
Reālos inženiertehniskos projektos labākā izvēle vienmēr ir tā, kas atbilst vārstu darbībai faktiskajā sistēmā -, nevis tikai specifikāciju lapā.
