Õige pneumaatilise pöördajami valimine kuulventiilide ja liblikventiilide jaoks on üks olulisemaid otsuseid mis tahes klapiautomaatika projektis. Alamõõduline täiturmehhanism ei pruugi tegelikes töötingimustes ventiili avada või sulgeda, samas kui liiga suur täiturmehhanism võib suurendada kulusid, raisata suruõhku ja kiirendada ventiili komponentide kulumist.
Sellistes tööstusharudes nagu nafta ja gaas, keemiatöötlemine, veepuhastus, elektritootmine ja farmaatsiatööstus ei ole paljud ventiilide automatiseerimise tõrked põhjustatud mitte halvast klapi kvaliteedist, vaid täiturmehhanismide ebaõigest valikust. Täiturmehhanismi suuruse määramise võtmetegurite mõistmine võib aidata inseneridel parandada süsteemi töökindlust, vähendada hoolduskulusid ja vältida kulukaid seisakuid.
Miks on õige täiturmehhanismi valik oluline?
Pneumaatilised pöördajamid on ette nähtud suruõhu muundamiseks 90-kraadiseks pöörlevaks liikumiseks veerandpöördega ventiilide (nt kuulventiilid ja liblikventiilid) jaoks. Kuigi need klapid võivad tunduda sarnased, võivad nende pöördemomendi nõuded oluliselt erineda sõltuvalt klapi konstruktsioonist, protsessi rõhust, temperatuurist ja kandja omadustest.
Üks levinumaid vigu, mida insenerid teevad, on täiturmehhanismi valimine ainult klapi suuruse järgi. Praktikas võib DN200 liblikventiil teatud protsessitingimustes nõuda suuremat töömomenti kui DN250 kuulkraan. Seetõttu peaks täiturmehhanismi valimisel alati lähtepunktiks olema klapi pöördemoment-mitte klapi suurus-.
1. samm: määrake tegelik ventiili pöördemoment
Pneumaatilise pöördajami valimise esimene samm on klapi pöördemomendi nõuete tuvastamine.
Arvesse tuleks võtta kolme peamist pöördemomendi väärtust:
- Katkestusmoment
Katkestusmoment on jõud, mis on vajalik klapi liikumise käivitamiseks täielikult suletud asendist. See on tavaliselt suurim pöördemomendi nõue ja määrab sageli täiturmehhanismi suuruse.
- Töötav pöördemoment
Käivitusmoment on jõud, mis on vajalik klapi liikumisel oma tööpiirkonnas.
- Istme pöördemoment
Istme pöördemoment on vajalik tiheda sulgemise saavutamiseks, kui klapp jõuab lõppasendisse.
Pehme -asendiga kuulventiilide ja elastsete-sibulklappide puhul võib istme pöördemoment olla märkimisväärne ja seda ei tohiks tähelepanuta jätta.
- Tõeline inseneritöö kogemus
Ühes reoveepuhastusprojektis ebaõnnestus käivitamisel korduvalt liblikklapi automaatikapakett. Algne täiturmehhanism valiti pigem keskmise töömomendi kui maksimaalse pöördemomendi alusel. Pärast mitu kuud kestnud töötamist suurendasid klapikettale kogunenud sademed vajaliku avamismomendi üle täiturmehhanismi võimsuse.
Täiturmehhanismi asendamine õige suurusega mudeliga lahendas probleemi kohe.
See näide toob esile, miks insenerid peaksid alati täiturmehhanisme valima maksimaalse vajaliku pöördemomendi, mitte nimiväärtuste alusel.
2. samm: kaaluge protsessi tingimusi
Kataloogides toodud klapi pöördemomendi väärtusi mõõdetakse sageli ideaalsetes laboritingimustes. Tegelikud välitingimused võivad pöördemomendi nõudeid märkimisväärselt suurendada.
Täiturmehhanismi suurust mõjutavad tegurid on järgmised:
- Liini rõhk
Suurem diferentsiaalrõhk suurendab üldiselt klapi töömomenti. Liblikklapid on rõhumuutuste suhtes eriti tundlikud.
- Meedia omadused
Pöördemomendi nõuded suurenevad sageli käsitsemisel:
- Läga
- Viskoossed vedelikud
- Reovesi
- Kristalliseerivad kemikaalid
- Abrasiivne kandja
- Temperatuur
Äärmuslikud temperatuurid võivad mõjutada klapipesasid, tihendeid, määrimist ja üldist töötakistust.
- Töösagedus
Klapid, mis töötavad sadu või tuhandeid kordi päevas, nõuavad tugevamat täiturmehhanismi kui ainult aeg-ajalt kasutatavad ventiilid.
Nende tegurite ignoreerimine võib põhjustada täiturmehhanismi rikke isegi siis, kui kataloogiarvutused tunduvad õiged.
3. samm: rakendage ohutustegurit
Kogenud automaatikainsenerid määravad harva täiturmehhanisme, kasutades ainult teoreetilisi pöördemomendi väärtusi.
Ohutusfaktor tuleks alati lisada, et kompenseerida:
- Rõhu kõikumised
- Klapi kulumine
- Meediumi kogumine
- Vananevad tihendid
- Tulevased protsessid muutuvad
Tüüpilised tööstusharu soovitused on järgmised:
| Teeninduse seisukord | Ohutusfaktor |
| Puhastage kandja | 1.25–1.5 |
| Üldine tööstusteenus | 1.5–2.0 |
| Raske teenindus | 2.0–2.5 |
Arvutamise näide
Maksimaalne klapi pöördemoment: 500 Nm
Ohutustegur: 1,5
Nõutav täiturmehhanismi väljund:
500 Nm × 1.5=750 Nm
Vähemalt 750 Nm pöördemomenti andva täiturmehhanismi valimine pakub usaldusväärsema pikaajalise{1}}lahenduse.
4. toiming: valige topelt-toimiv ja vedru-tagastusajam
Sama oluline on ka sobiva täiturmehhanismi tüübi valimine.
Kahekordse-toimega pneumaatilised ajamid
Kahe-toimimisega ajamid kasutavad nii avamisel kui ka sulgemisel suruõhku.
Eelised hõlmavad järgmist:
- Suurem pöördemoment
- Kompaktne disain
- Madalam kulu pöördemomendi ühiku kohta
- Suurepärane jõudlus suure{0}}tsükliga rakendustes
Levinud rakendused hõlmavad järgmist:
- Protsessi juhtimissüsteemid
- Veepuhastusseadmed
- Keemiatehased
Vedru{0}}tagasilöögiga pneumaatiline ajams
Vedru{0}}tagastusajamid kasutavad õhurõhku ühes suunas ja salvestatud vedruenergiat vastupidises suunas.
Eelised hõlmavad järgmist:
- Ebaõnnestunud-ohutu töö
- Automaatne tõrke-avamise või ebaõnnestumise-sulgemise funktsioon
- Parem taimeohutus
Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:
- Hädaseiskamissüsteemid (ESD)
- Tulekaitsesüsteemid
- Ohtlikud protsessialad
Kriitiliste ohutusrakenduste jaoks nõuavad tehase spetsifikatsioonid ja rahvusvahelised standardid sageli vedru{0}}tagastusajamid.
5. samm: kontrollige saadaolevat õhuvarustusrõhku
Üks sageli{0}}tähelepanuta jäetud tegur on seadme tegelik õhurõhk.
Paljud täiturmehhanismi suuruse arvutused eeldavad toiterõhuks 6 baari või 7 baari. Rõhukaod tehase õhusüsteemis võivad aga oluliselt vähendada täiturmehhanismis saadaolevat rõhku.
- Välja näide
Munitsipaalveepuhastusjaamas esines tipptöö ajal vahelduvaid klapitõrkeid. Kuigi täiturmehhanismid olid ette nähtud 6-baariseks õhuvarustuseks, näitasid mõõtmised, et tegelik rõhk kaugklapijaamades langes ligikaudu 4,5 baarini.
Pärast täiturmehhanismide suuruse muutmist minimaalse saadaoleva rõhu alusel paranes klapi töökindlus dramaatiliselt.
Arvutage täiturmehhanismi väljund alati madalaimat eeldatavat töörõhku, mitte ideaalseid projekteerimistingimusi.
6. samm: tagage mehaaniline ühilduvus
Õige täiturmehhanismi suurus on vaid osa võrrandist.
Insenerid peaksid kontrollima ka:
- ISO 5211 paigaldusstandardid
- Klapivarre mõõtmed
- Veovõlli ühilduvus
- Väljundliidese nõuded
Vale paigaldamine võib põhjustada joondusprobleeme, liigset varre pinget ja seadme enneaegset riket.
Lisaks peaks täiturmehhanism võimaldama hõlpsalt paigaldada selliseid tarvikuid nagu:
- Solenoidventiilid
- Piirlüliti karbid
- Positsiooni indikaatorid
- Positsioneerijad
- Õhufiltri regulaatorid
7. samm: hinnake töökindlust ja elutsükli kulusid
Madalaima{0}}hinnaga ajam ei ole alati kõige ökonoomsem valik.
Täiturmehhanismide tarnijate võrdlemisel võtke arvesse selliseid tegureid nagu:
- Korrosioonikindlus
Tööstuskeskkonnad nõuavad sageli:
- Kõvad{0}}anodeeritud alumiiniumist korpused
- Epoksiid{0}}kattega pinnad
- Roostevabast terasest kinnitusdetailid
Tihendi jõudlus
Kvaliteetsed{0}}tihendid parandavad:
- Õhutihedus
- Kasutusaeg
- Töötamine madalal-temperatuuril
Testimisstandardid
Usaldusväärsed tootjad teevad tavaliselt järgmist:
- Pöördemomendi kontrollimise testimine
- Tsükli eluea testimine
- Lekke testimine
Need testid aitavad tagada järjepideva põllu jõudluse ja vähendada hooldusvajadusi.
- Levinud vead, mida vältida
Paljude täiturmehhanismide tõrgete põhjuseks võib olla üks järgmistest vigadest:
- Valik ainult klapi suuruse järgi
Klapi suurus ei näita täpselt pöördemomendi nõudeid.
- Ohutusmarginaali eiramine
Alamõõdulised täiturmehhanismid võivad alguses töötada, kuid töötingimuste muutudes ebaõnnestuvad.
- Vaade õhurõhukadudele
Tegelik toiterõhk on sageli väiksem kui kavandatud rõhk.
- Protsessi tingimuste eiramine
Kandja omadused, rõhk ja temperatuur võivad oluliselt mõjutada klapi pöördemomenti.
- Keskendudes ainult ostuhinnale
Seisaku- ja hoolduskulud ületavad sageli algse säästu, mis tuleneb väiksema{0}}kuluga täiturmehhanismi valimisest.
Miks inseneritugi muudab?
Edukas ventiilide automatiseerimine nõuab enamat kui klapi sobitamist täiturmehhanismide kataloogiga.
Kogenud täiturmehhanismide tootjad saavad aidata:
- Klapi pöördemomendi arvutused
- Täiturmehhanismi suuruse kontrollimine
- Ohutustegurite soovitused
- Õhutarbimise analüüs
- Täielikud klapiautomaatika paketid
Ettevõttes WUXI XINMING AUTO{0}}CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. teeb meie insenerimeeskond tihedat koostööd EPC töövõtjate, ventiilide tootjate, turustajate ja lõppkasutajatega, et valida kuul- ja liblikklappide jaoks kõige sobivamad pneumaatilised pöörlevad ajamid. Hinnates tegelikke töötingimusi, mitte tuginedes ainult kataloogiandmetele, aitame klientidel parandada automatiseerimise töökindlust ja vähendada elutsükli kulusid.
Järeldus
Kuulkraanide ja liblikventiilide jaoks õige pneumaatilise pöördajami valimine nõuab klapi pöördemomendi, protsessitingimuste, ohutusnõuete, õhuvarustuse rõhu ja pikaajalist{0}}töökindlust.
Selle asemel, et valida täiturmehhanismi ainult klapi suuruse järgi, peaksid insenerid keskenduma tegelikule töömomendile ja arvestama asjakohaseid ohutusvarusid. See lähenemine aitab vältida ootamatuid tõrkeid, parandab süsteemi jõudlust ja pikendab seadmete eluiga.
Ükskõik, kas automatiseerite väikest veepuhastusventiili või suurt tööstuslikku protsessiliini, on õige ajamite valik usaldusväärse ja tõhusa klapiautomaatikasüsteemi aluseks. Kogenud täiturmehhanismide spetsialistidega koostööd tehes ja struktureeritud suuruse määramise protsessi järgides saavad operaatorid saavutada ohutuma töö, madalamad hoolduskulud ja suurema pikaajalise-väärtuse.
