Pred nekaj leti me je poklical vzdrževalec na čistilni napravi.
Ena od njihovih avtomatiziranih loput je prenehala doseči popolnoma zaprt položaj. Operaterji so sprva sumili, da je odpovedal sam ventil. Ventil je bil odstranjen, pregledan in ugotovljeno je bilo, da je v dobrem stanju. Nato se je pozornost preusmerila na aktuator.
Ko je naš inženir prišel na lokacijo, se je izkazalo, da je težava presenetljivo preprosta. Nadomestni aktuator, ki je bil nameščen med prejšnjim izklopom, ni bil pravilno prilagojen za zahtevano delovanje ventila s četrt{1}}obratom. Zaradi tega ventil nikoli ni dosegel svojega polnega zasuka za 90 stopinj.
Ta dogodek se morda sliši nenavadno, vendar poudarja splošno realnost v industrijski avtomatizaciji: veliko ljudi vsak dan dela z 90-stopinjskimi pnevmatskimi aktuatorji, ne da bi popolnoma razumeli, kako delujejo ali zakaj se tako pogosto uporabljajo.
V podjetju WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. strankam redno pomagamo pri izbiri, namestitvi in odpravljanju težav s pnevmatskimi pogoni za sisteme avtomatizacije ventilov. Eno najpogostejših vprašanj, ki jih prejmemo, je:
Kaj točno je 90-stopinjski pnevmatski aktuator in kako deluje?
Kaj je 90-stopinjski pnevmatski aktuator?
90-stopinjski pnevmatski aktuator je naprava, ki pretvarja stisnjen zrak v rotacijsko gibanje.
Kot že ime pove, aktuator zavrti svojo izhodno gred za četrt obrata ali 90 stopinj, da odpre ali zapre ventil.
Ti aktuatorji se običajno uporabljajo z:
- Krogelni ventili
- Metuljasti ventili
- Vtični ventili
- Sistemi blažilnikov
Za razliko od več{0}}obratnih aktuatorjev, ki se uporabljajo na zapornih ventilih ali krogelnih ventilih, je 90-stopinjski aktuator posebej zasnovan za aplikacije, kjer četrt-obratno gibanje nadzira pot pretoka.
Če ste kdaj opazovali, kako se dušilna loputa premika iz popolnoma zaprtega v popolnoma odprto, ste videli 90-stopinjsko rotacijo v akciji.
Kako deluje 90-stopinjski pnevmatski aktuator?
Čeprav obstajajo različne izvedbe aktuatorjev, večina industrijskih 90-stopinjskih pnevmatskih aktuatorjev uporablja mehanizem z zobato letvijo.
V ohišju aktuatorja sta dva bata, nameščena drug nasproti drugega.
Ko stisnjen zrak vstopi v komoro aktuatorja:
1. Zračni tlak potiska bate navzven.
2. Bata poganjata dve zobniški letvi.
3. Nosilci vrtijo osrednji zobnik.
4. Zobnik vrti izhodno gred.
5. Steblo ventila se obrne točno za 90 stopinj.
Ko je zrak doveden v nasprotno komoro, se proces obrne in ventil se vrne v prvotni položaj.
Gibanje poteka hitro, zanesljivo in z zadostnim navorom za delovanje industrijskih štiri{0}}obratnih ventilov.
Prava tovarniška izkušnja
En projekt mi je še vedno ostal v spominu.
Stranka, ki upravlja obrat za predelavo hrane, je več ročnih dušilnih loput nadgradila na avtomatsko delovanje. Vodje proizvodnje so želeli hitrejši nadzor procesa in zmanjšano ročno posredovanje.
Med namestitvijo je bilo vse videti popolno.
Ventili so se odprli.
Ventili so se zaprli.
Kontrolni signali so se odzvali pravilno.
Vendar pa so operaterji nekaj tednov kasneje poročali o nedoslednih pretokih v eni proizvodni liniji.
Po pregledu smo ugotovili, da en aktuator med namestitvijo ni bil pravilno poravnan s steblom ventila. Aktuator je dosegal svojo mehansko zaustavitev, vendar se je kolut ventila ustavljal malo pred svojim popolnoma odprtim položajem.
Ko sem stal v proizvodnem prostoru in opazoval operaterje, kako odpravljajo težave, ki so bile videti kot procesne težave, je postalo jasno, kako pomembna je pravilna nastavitev aktuatorja.
Sam aktuator ni bil pokvarjen.
Namestitev je bila.
Po nastavitvi se je ventil takoj vrnil v normalno delovanje.
Takšne izkušnje nas opominjajo, da je razumevanje delovanja pnevmatskega aktuatorja enako pomembno kot izbira pravega modela.
Zakaj so 90-stopinjski pnevmatski aktuatorji tako priljubljeni?
Obstaja več razlogov, zakaj četrt{0}}obratalni pnevmatski pogoni prevladujejo pri projektih avtomatizacije ventilov.
- Preprosta mehanska zasnova
Aktivatorji z zobato letvijo vsebujejo relativno malo gibljivih delov, zaradi česar so zanesljivi in enostavni za vzdrževanje.
- Hitro delovanje
V številnih industrijskih procesih se morajo ventili hitro odpirati in zapirati.
Pnevmatski aktuatorji lahko dokončajo polni 90-stopinjski hod v nekaj sekundah.
- Primerno za težka okolja
Za razliko od električnih aktuatorjev lahko pnevmatski sistemi varno delujejo v številnih nevarnih območjih, kjer lahko električna oprema zahteva dodatno zaščito.
- Enostavna integracija
Večina sodobnih aktuatorjev je zasnovanih tako, da ustrezajo standardom za montažo ISO, zaradi česar je namestitev na krogelne ventile in dušilne lopute enostavna.
- Enodelujoči proti dvodelujočim 90-stopinjskim pnevmatskim aktuatorjem
Ko stranke stopijo v stik z nami, pogosto niso prepričane, kateri tip pogona potrebujejo.
- Single Acting
Stisnjen zrak poganja aktuator v eno smer.
Notranje vzmeti vrnejo pogon, ko se zračni tlak odstrani.
Tipične aplikacije vključujejo:
- Sistemi za zaustavitev v sili
- Kritični-varnostni ventili
- Neuspešno-odpiranje ali neuspešno-zapiranje aplikacij
Dvojno delovanje
Stisnjen zrak poganja tako odpiranje kot zapiranje.
Prednosti vključujejo:
- Večji izhodni navor
- Natančnejši nadzor
- Vzmetni paket ni potreben
Te aktuatorje običajno najdemo v splošnih sistemih industrijske avtomatizacije.
- Pogoste napake, ki jih vidimo pri izbiri
Po letih podpore projektom avtomatizacije ventilov se ponavlja več napak.
Izbira samo glede na velikost ventila
Večji ventil ne zahteva vedno večjega aktuatorja.
Vedno je treba izračunati dejanski navor ventila.
Ignoriranje pogojev dovoda zraka
Nezadosten zračni tlak lahko znatno zmanjša delovanje aktuatorja.
Spregledanje okoljskih dejavnikov
Namestitev na prostem, izpostavljenost kemikalijam in obalna okolja lahko zahtevajo različne materiale aktuatorja.
Napačna nastavitev hoda
Že majhno odstopanje od predvidenega 90-stopinjskega giba lahko vpliva na tesnjenje ventila in učinkovitost postopka.
Kako strankam pomagamo izbrati pravi aktuator
V podjetju WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. se izbira aktuatorja običajno začne z razumevanjem uporabe in ne s takojšnjim priporočilom izdelka.
Naši inženirji običajno vprašajo:
- Kateri tip ventila je avtomatiziran?
- Kakšen je zahtevani delovni navor?
- Ali je potrebna-varna funkcija?
- Kakšni so okoljski pogoji?
- Kako pogosto bo ventil krožil?
Odgovori pogosto določajo najboljšo konfiguracijo aktuatorja bolj natančno kot katera koli kataloška specifikacija sama.
Končne misli
90-stopinjski pnevmatski aktuator se morda zdi preprosta naprava, vendar igra ključno vlogo v sodobnih sistemih avtomatizacije ventilov.
S pretvorbo stisnjenega zraka v natančno gibanje četrt{0}}obrata ti aktuatorji zagotavljajo zanesljivo delovanje krogelnih ventilov, metuljastih ventilov, zapornih ventilov in številnih drugih industrijskih aplikacij.
Po naših izkušnjah pri delu s strankami v panogah obdelave vode, predelave hrane, kemične proizvodnje in splošne proizvodne industrije so najuspešnejše namestitve le redko rezultat izbire najdražjega aktuatorja.
So rezultat razumevanja delovanja aktuatorja, njegovega prilagajanja aplikaciji in pravilne namestitve od samega začetka.
In včasih, kot smo se naučili v tisti čistilni napravi pred leti, lahko preprost premik za 90 stopinj naredi vse.
