Actuadores eléctricos e pneumáticospara válvulas de canalización: Parece que os dous tipos de actuadores son bastante diferentes, e a elección debe facerse segundo a fonte de enerxía dispoñible no lugar de instalación.Pero en realidade esta visión é tendenciosa.Ademais das diferenzas principais e obvias, tamén teñen unha serie de características únicas menos obvias.

Os actuadores eléctricos e pneumáticos son os dous mecanismos de accionamento máis utilizados nos sistemas de automatización.Normalmente, a decisión de selección do actuador realízase na fase de deseño básico, e utilizarase ata o final do ciclo de vida despois da instalación.

Ao elixir o tipo de potencia do actuador, a xente moitas veces non considera os parámetros do medio de proceso na canalización, senón que só presta atención aos materiais de referencia internos do deseñador, á situación da subministración de enerxía ou se o sitio pode fornecer un gran cantidade de gas prefabricado.

Non obstante, no transcurso da operación, a miúdo atópase que algunhas válvulas necesitan estar equipadas con actuadores, ou os parámetros do medio de proceso nalgunhas válvulas cambiarán.Xorde entón a pregunta: debo manter o actuador orixinal ou substituílo por outro para mellorar o rendemento?

Maior vida útil

Este artigo presentará e comparará as principais características de rendemento dos actuadores eléctricos e pneumáticos.

En circunstancias normais, os fabricantes garantirán 10.000 ciclos de operación para os actuadores eléctricos e 100.000 ciclos de operación para os actuadores pneumáticos.Obviamente, en canto ao número de ciclos de operación, o actuador pneumático ten unha vida útil máis longa debido á súa estrutura máis sinxela.Ademais, a superficie de contacto de fricción do actuador pneumático está feita de elastómero ou polímero, e as juntas tóricas e os elementos de guía de plástico desgastados son fáciles de substituír.

Como actuador eléctrico, adoita haber unha caixa de cambios redutor desde o motor ata o eixe de saída.Hai moitas engrenaxes que engranan entre si, que se desgastarán durante o funcionamento.Tamén vale a pena sinalar que non é necesario cambiar a graxa lubricante durante todo o ciclo de vida do actuador pneumático.

Torque

Un dos parámetros de rendemento máis importantes dos actuadores de válvulas de tuberías é o par.O par dun actuador eléctrico depende do deseño (compoñente constante) e da tensión aplicada ao estator.O par dun actuador pneumático depende do deseño (compoñente constante) e da presión da subministración de aire subministrada ao actuador pneumático.

Xeralmente, o par do actuador debe ser maior que o par máximo da válvula, ou maior que o par necesario para mover o elemento de peche.No uso real, o par real da válvula pode ser maior que o par máximo indicado pola marca comercial do fabricante e tamén maior que o par máximo do actuador.Esta é, sen dúbida, unha emerxencia.

Se continúa facendo funcionar o actuador, pode causar danos no actuador e na válvula.Se o par da válvula aumenta, o motor aumentará gradualmente o par ata alcanzar o valor de extracción (o valor de extracción).Isto significa que a estrutura mecánica está obrigada a producir e soportar un par excesivo máis aló do intervalo de deseño.

Protección contra sobre torque

Para evitar que o equipo sexa danado nas condicións mencionadas anteriormente, o actuador eléctrico pode estar equipado con algúns dispositivos especiais.O máis común é o interruptor de par, que pode ser mecánico (o principio de funcionamento común é que a engrenaxe sen fin móvese axialmente linealmente no estado de sobretorsión);tamén pode ser electrónico (o principio común é medir a corrente do estator, ou o efecto Hall.).Cando o par supera o valor máximo deseñado, o interruptor de par pode cortar a tensión do estator e deter o motor do actuador.Non hai necesidade de protección contra sobretorsión nos actuadores pneumáticos.Se o par aplicado á válvula supera o límite especificado, as propiedades físicas do aire comprimido farán que o actuador pneumático deixe de conducir.A diferenza dos actuadores eléctricos, o par de saída dos actuadores pneumáticos non excederá o límite de deseño.Pódese considerar que se a chave da canalización está equipada cun actuador pneumático, elimínase o risco de falla do equipo debido ao par superior ao especificado.

Deseño a proba de explosión

Se hai mercadorías perigosas no ambiente de uso, os equipos eléctricos poden provocar unha explosión.En canto aos niveis de protección e métodos de protección no ambiente perigoso, non se inclúen neste artigo por limitacións de espazo.

Non obstante, aínda é necesario subliñar que os equipos a proba de explosión deben utilizarse en ambientes con materiais perigosos.

En comparación cos actuadores eléctricos normais industriais convencionais, os actuadores eléctricos a proba de explosión para válvulas de tuberías son máis caros e de deseño máis complicado.Aínda que o actuador pneumático se utilice nun ambiente perigoso, non hai risco potencial de explosión.Para os actuadores pneumáticos, o deseño especial para ambientes perigosos tamén se limita a posicionadores, válvulas solenoides e interruptores de límite (Figura 1-3).En consecuencia, se se utiliza un actuador pneumático cun accesorio a proba de explosión para operar unha válvula de canalización, o custo será significativamente inferior ao dun actuador eléctrico a proba de explosión coa mesma función.

Posicionamento

Os actuadores pneumáticos teñen unha das deficiencias máis importantes.Cando o actuador chega á metade da carreira, o posicionamento é máis complicado, o que significa que o posicionamento do carrete da válvula de control é máis difícil.

Debido ás características físicas do aire, a precisión de posicionamento dos actuadores pneumáticos é varias veces menor que a dos actuadores eléctricos.Se o actuador eléctrico adopta un motor paso a paso, a súa precisión de posicionamento é varias ordes de magnitude superior á dun actuador pneumático equipado cun posicionador.Este último só se pode utilizar para sistemas que non requiren unha alta precisión de posicionamento ou precisión de control.Os actuadores pneumáticos utilizados nas válvulas de canalizacións teñen as súas propias características no deseño estrutural: todos os compoñentes do sistema de control están instalados na superficie exterior do actuador ou fóra da estrutura principal.Se precisa cambiar o modo de funcionamento de apagado a control, cómpre substituír a válvula solenoide por un posicionador.Dado que estes dous compoñentes están instalados no exterior do actuador pneumático e o deseño da superficie de acoplamento é o mesmo, é máis conveniente retirar o distribuidor e instalar o posicionador.Noutras palabras, pódese utilizar o mesmo actuador pneumático tanto para a parada como para o control substituíndo os accesorios correspondentes (Figura 1-2).