Приводи перетворюють сигнали в механічний рух, дозволяючи клапанам відкриватися або закриватися, тим самим контролюючи потік рідини. Ці пристрої поставляються в різних конструкціях та розмірах, що допомагає різним трубопроводним системам досягти автоматизації. Приводи покращують точність та точність процесу, забезпечуючи безперебійну роботу клапана незалежно від вимог до циклу. Вибираючи клапан для конкретної програми, важливо враховувати його метод приведення. Загальні приводи клапанів, що використовуються в промислових трубопроводах, включають електричні, пневматичні та гідравлічні приводи.
Пневматичні та гідравлічні приводи покладаються на тиск повітря або рідини для управління позиціонуванням клапана. Ці приводи класифікуються як пружинні, або типи подвійної дії. Пружинний привід-це одноосібний привід. Тому будь-який привід, що згадується в цій статті, стосується приводу повернення весняного повернення. Як проект цих приводів впливає на їх ефективність?
Пружинний привід має пружину, розташовану з одного боку поршня, щоб утримати клапан у потрібному положенні. Ці приводи можуть бути налаштовані як зазвичай закриті або зазвичай відкриті. У нормально закритої конфігурації (зазвичай їх називають відмовою), тиск від стисненого повітря або гідравлічного масла (в гідравлічних системах) застосовується на вивантажену сторону поршня. Сила, породжена стисненою рідиною, долає силу пружини, стискаючи пружину, щоб відкрити клапан. Відсутність подачі стисненої рідини призводить до втягування пружини, повертаючи клапан у закрите положення. Протилежна конфігурація зберігає клапан у нормально відкритому стані, де постачання стисненої рідини закриває клапан, при цьому відрізання тиску рідини відкриває його.
На відміну від цього, привід подвійної дії має дві камери для утримання стисненої рідини. Одна камера служить входом стисненої рідини, а інша діє як вихід. Постачання стисненої рідини в секцію циліндрів змінює положення поршня, тим самим змінюючи положення клапана. Приводи з подвійною дією забезпечують кращий контроль над витратами клапана.
Основна перевага приводів пружинного повернення-це їх здатність швидко втягнути та повертати клапан до його початкового положення, коли тиск або потужність рідини втрачається. Однак у них також є деякі недоліки, що робить приводи з подвійною дією кращою альтернативою для багатьох процесів.
Нижче наведено декілька аспектів, де приводи з подвійною дією виявляються корисні в системах трубопроводів:
1. Більш висока сила тяги
Загалом, трубопровідні системи з трубами великого діаметру потребують великих клапанів, які вимагають високої рушійної сили. Мінімізація опору в механізмі введення в дію має вирішальне значення для підвищення надійності клапана та чуйності. Технічно пружина в одному дії приводу зменшує силу тяги приводу. Одноразовий привід клапана повинен бути більшим, оскільки йому потрібно подолати як крутний момент клапана, так і пружинна сила. Це означає, що приводи одноразових дій негабарити, що вимагає більшої кількості матеріалів для виробництва, в кінцевому рахунку призводить до більш високих витрат. Пружина також додає загального розміру приводу, що робить його помітно важчим, ніж приводи з подвійною дією.
Приводи з подвійною дією забезпечують максимальну рушійну силу в обох напрямках (див. Малюнок 1). Потреба по тяжкості для приводів з подвійною дією нижча, ніж у приводів одноактивних дій. Їх висока міцність на тягу та компактний розмір роблять їх більш придатними для вимогливих промислових трубопроводів.
2. Можливість витримувати високі навантаження на крутний момент
Одноактивні приводи користуються популярністю в додатках для помірного циклу та трубопроводах малого діаметру, що робить їх придатними для низькокутних застосувань. Важкі промислові програми вимагають надійних клапанів та приводів для ефективного контролю швидкості потоку. Ці трубопровідні системи мають високі вимоги до крутного моменту, що призводить до значного споживання енергії. Як уже згадувалося, крутний момент, що надається приводом з повернення пружини, залежить від жорсткості пружини. Менший привід подвійної дії може забезпечити кращий крутний момент, ніж одноразовий привід. Оскільки вони потребують нижчого тиску рідини для двонаправленого клапана, вони зменшують енергію, необхідну для тиску приводу. Приводи з подвійною дією широко використовуються у важких промислових та хімічних переробних клапанах.
3. Стабільний контроль
У деяких трубопроводних системах властивості рідини, такі як тиск і температура, E швидко і часто коливається, впливаючи на надійність та ефективність системи. На додаток до цих варіацій, що впливають на силу, необхідну для керування клапана, системи, що використовують приводи пружинного повернення, повинні постійно протидіяти протилежній силі пружини, впливаючи на ефективність роботи. Клапани з механізмами повернення пружини, як правило, обмежуються повністю відкриттям або закриттям клапана.
Приводи з подвійною дією мають рушійну силу, керовану лінійним положенням поршня, пропонуючи кращу стабільність. Різниця тиску між двома камерами приводу визначає відстань руху поршня. Під час цього процесу він контролює ступінь, на який клапан відкривається або закривається. За допомогою цієї функції швидкості потоку системи можна легко відрегулювати для задоволення вимог до процесу. Для часто циклічних клапана, пружина в одноразовому приводі схильна до втоми. Це знижує точність та стабільність приводу. З часом приводи з подвійною дією виявляються більш надійні, оскільки більшість систем та клапанних додатків розроблені для довгострокового використання.
4. Підтримка невдачі
Під час звичайних операцій трубопроводу можуть бути випадки, коли втрачається потужність водіння. Підтримка позиції, що не захищається від невдачі, має вирішальне значення для безпечного відключення процесів. У нафтогазовій промисловості, як тільки виробництво відновиться, дросельні клапани повинні підтримувати свою невдальну позицію, щоб утримувати швидкість потоку стабільними. Для приводів з весняним поверненням негайне вжиті дії-це весняне продовження, яке швидко закриє клапан. Це може спричинити раптове накопичення тиску в секції трубопроводу, що потенційно призводить до розриву труб. Такі критичні програми потребують приводів з подвійною дією. Тиск рідини всередині камери приводу зберігає клапан у положенні, поки потужність не буде відновлена. Вони допомагають стабілізувати відключення для вирішення першопричини втрати електроенергії.
5. Рівні безпеки
Надійність приводу полягає в його механічній структурі. По -перше, ми знаємо, що джерела втрачають силу на розрив після декількох оперативних циклів. Крім того, деякі програми потребують постійного розряду робочої рідини. Поки клапан зберігає останнє положення про відмову, розряд триває. Зазвичай відкриті клапани, що використовують приводи пружини, повернуться до відкритого положення після втрати рушійного тиску, запобігаючи розряду рідини.
На відміну від цього, привід подвійної дії зупинить середину, коли потужність буде втрачена. Цей параметр дозволяє робочій рідині продовжувати скидання, усуваючи будь -які небезпеки безпеки. Приводи з подвійною дією забезпечують більш надійну роботу клапана з часом порівняно з приводами пружинного повернення.
Правильний розмір, належний тип
У багатьох заявах переваги приводів з подвійною дією переважають переваги приводів весняного повернення. Визначаючи розміри трубопроводів, вибір відповідного типу та розміру приводу забезпечує належну швидкість потоку, тривалий термін служби, надійність та безпека процесів. Приводи з подвійною дією є більш підходящими для застосувань клапана з високим рівнем тяги в нафтохімічній галузі.
Від Діани
